Search for active-sterile antineutrino mixing using neutral-current interactions with the NOvA experiment
M. A. Acero, P. Adamson, L. Aliaga, N. Anfimov, A. Antoshkin, E. Arrieta-Diaz, L. Asquith, A. Aurisano, A. Back, C. Backhouse, M. Baird, N. Balashov, P. Baldi, … 展开作者
M. A. Acero, P. Adamson, L. Aliaga, N. Anfimov, A. Antoshkin, E. Arrieta-Diaz, L. Asquith, A. Aurisano, A. Back, C. Backhouse, M. Baird, N. Balashov, P. Baldi, B. A. Bambah, S. Bashar, K. Bays, R. Bernstein, V. Bhatnagar, B. Bhuyan, J. Bian, J. Blair, A. C. Booth, R. Bowles, C. Bromberg, N. Buchanan, A. Butkevich, S. Calvez, T. J. Carroll, E. Catano-Mur, B. C. Choudhary, A. Christensen, T. E. Coan, M. Colo, L. Cremonesi, G. S. Davies, P. F. Derwent, P. Ding, Z. Djurcic, M. Dolce, D. Doyle, D. Dueñas Tonguino, E. C. Dukes, H. Duyang, S. Edayath, R. Ehrlich, M. Elkins, E. Ewart, G. J. Feldman, P. Filip, J. Franc, M. J. Frank, H. R. Gallagher, R. Gandrajula, F. Gao, A. Giri, R. A. Gomes, M. C. Goodman, V. Grichine, M. Groh, R. Group, B. Guo, A. Habig, F. Hakl, A. Hall, J. Hartnell, R. Hatcher, H. Hausner, K. Heller, V Hewes, A. Himmel, A. Holin, J. Huang, B. Jargowsky, J. Jarosz, F. Jediny, C. Johnson, M. Judah, I. Kakorin, D. Kalra, A. Kalitkina, D. M. Kaplan, R. Keloth, O. Klimov, L. W. Koerner, L. Kolupaeva, S. Kotelnikov, R. Kralik, Ch. Kullenberg, M. Kubu, A. Kumar, C. D. Kuruppu, V. Kus, T. Lackey, P. Lasorak, K. Lang, J. Lesmeister, S. Lin, A. Lister, J. Liu, M. Lokajicek, S. Magill, M. Manrique Plata, W. A. Mann, M. L. Marshak, M. Martinez-Casales, V. Matveev, B. Mayes, D. P. Méndez, M. D. Messier, H. Meyer, T. Miao, W. H. Miller, S. R. Mishra, A. Mislivec, R. Mohanta, A. Moren, A. Morozova, W. Mu, L. Mualem, M. Muether, K. Mulder, D. Naples, N. Nayak, J. K. Nelson, R. Nichol, E. Niner, A. Norman, A. Norrick, T. Nosek, H. Oh, A. Olshevskiy, T. Olson, J. Ott, J. Paley, R. B. Patterson, G. Pawloski, O. Petrova, R. Petti, D. D. Phan, R. K. Plunkett, J. C. C. Porter, A. Rafique, V. Raj, M. Rajaoalisoa, B. Ramson, B. Rebel, P. Rojas, V. Ryabov, O. Samoylov, M. C. Sanchez, S. Sánchez Falero, P. Shanahan, A. Sheshukov, P. Singh, V. Singh, E. Smith, J. Smolik, P. Snopok, N. Solomey, A. Sousa, K. Soustruznik, M. Strait, L. Suter, A. Sutton, S. Swain, C. Sweeney, B. Tapia Oregui, P. Tas, T. Thakore, R. B. Thayyullathil, J. Thomas, E. Tiras, J. Tripathi, J. Trokan-Tenorio, A. Tsaris, Y. Torun, J. Urheim, P. Vahle, Z. Vallari, J. Vasel, P. Vokac, T. Vrba, M. Wallbank, T. K. Warburton, M. Wetstein, D. Whittington, D. A. Wickremasinghe, S. G. Wojcicki, J. Wolcott, W. Wu, Y. Xiao, A. Yallappa Dombara, K. Yonehara, S. Yu, Y. Yu, S. Zadorozhnyy, J. Zalesak, Y. Zhang, R. Zwaska
这封信报告的结果，从第一个长基线搜索无菌反中微子混合在加速器为基础的反中微子为主的光束。在两个NOvA探测器，在距离1公里和810公里的光束源，中性电流相互作用的速率进行了分析，使用曝光的$12.51\times10^{20}$质子对目标从NuMI光束在费米实验室运行在反中微子模式。在远探测器处观察到中性电流候选者的总共$121$，与预测的$122\pm11$（统计）相比，$\pm15$（系统）假设在三种活性风味剂之间混合。没有观察到$\barν_μ\rightarrow\barν_{s}$振荡的证据。在3+1模型中解释该结果，在90% C. L.处对混合角$θ_{24} < 25^{\circ}$和$θ_{34} < 32^{\circ}$施加约束。对于$0.05$ eV $^{2} \leq Δm^{2}_{41} \leq 0.5$ eV $^{2}$，指在近检测器处不产生显著振荡的质量分裂范围。这是使用长基线加速器反中微子设定的第一个3+1置信限。
英文摘要：
This Letter reports results from the first long-baseline search for sterile antineutrinos mixing in an accelerator-based antineutrino-dominated beam. The rate of neutral-current interactions in the two NOvA detectors, at distances of 1 km and 810 km from the beam source, is analyzed using an exposure of $12.51\times10^{20}$ protons-on-target from the NuMI beam at Fermilab running in antineutrino mode. A total of $121$ of neutral-current candidates are observed at the Far Detector, compared to a prediction of $122\pm11$(stat.)$\pm15$(syst.) assuming mixing between three active flavors. No evidence for $\barν_μ\rightarrow\barν_{s}$ oscillation is observed. Interpreting this result within a 3+1 model, constraints are placed on the mixing angles $θ_{24} < 25^{\circ}$ and $θ_{34} < 32^{\circ}$ at the 90% C.L. for $0.05$eV$^{2} \leq Δm^{2}_{41} \leq 0.5$eV$^{2}$, the range of mass splittings that produces no significant oscillations at the Near Detector. These are the first 3+1 confidence limits set using long-baseline accelerator antineutrinos.
First inclusive triple-differential measurement of the muon-antineutrino charged-current cross section using the NOvA Near Detector
Erciyes University（埃尔吉耶斯大学）；Universidad del Atlantico（大西洋大学）；University of Mississippi（密西西比大学）；Fermi National Accelerator Laboratory（费米国家加速器实验室）；Joint Institute for Nuclear Research（联合核研究所）；Universidad del Magdalena（马格达莱纳大学）；University of Sussex（萨塞克斯大学）；University of Cincinnati（辛辛那提大学）；University of California at Irvine（加州大学尔湾分校）；University of Hyderabad（海得拉巴大学）
Intensive electron antineutrino source with well defined hard spectrum on the base of nuclear reactor and 8-lithium transfer. The promising experiment for sterile neutrinos search
讨论了未来短基线实验中反中微子源的新概念。来源确保：结果表明，该装置具有以下优点：1）探测器体积约为立方米，每天计数率大于~（1 E +2 - 1 E +3），计数误差小于1%。拟议的来源是基于反应堆活性区附近7 Li的（n，γ）激活以及快速β衰变的8 Li同位素向远程中微子探测器的传输并返回闭环。建议的实验允许检测（电子反中微子，p）的相互作用，具有高精度，并针对搜索无菌中微子与无菌和活性中微子之间的平方质量差~1 eV 2。对（3+1）和（3+2）无菌中微子模型的模拟结果指出了在谱误差范围外寻找电子反中微子消失的空间区域。
Sterile Neutrino Constraints from the STEREO Experiment with 66 days of Reactor-on Data
反应堆反中微子的异常现象可以用反应堆反中微子向电子伏特质量的无菌中微子振荡来解释。为了探索这一假设，STEREO实验测量了六个不同探测器单元中的反中微子能谱，这些探测器单元的基线距离ILL研究反应堆紧凑堆芯9米至11米。在这封信中，报告了反应器开启66天和反应器关闭138天的结果。提出了一种基于脉冲形状鉴别参数分布提取反中微子率的新方法。测试一个新的振荡向无菌中微子进行比较细胞的比率，独立的绝对归一化和反应堆光谱的预测。计算结果与零振荡假设相一致，在97.5 C. L.处排除了反应堆反中微子异常的最佳拟合。
Search for eV Sterile Neutrinos -- The STEREO Experiment [Blois 2019]
STEREO实验的目的是检验轻无菌中微子是反应堆反中微子异常的原因的假设。它测量ILL研究反应堆紧凑堆芯的反中微子能谱，使用6个相同的探测器单元，覆盖9至11米的基线。报告了反应器开启119天和反应器关闭211天的结果。使用中微子之间的相互作用率的所有细胞，独立于任何通量预测的直接比较，我们发现与零振荡假设的兼容性。反应堆反中微子异常的最佳拟合点在99% C. L时被拒绝。
Measurement of $π^0$ Production in $\barν_μ$ Charged-Current Interactions in the NOvA Near Detector
Erciyes University（埃尔齐耶斯大学）；Universidad del Atlantico（大西洋大学）；University of Mississippi（密西西比大学）；Fermi National Accelerator Laboratory（费米国家加速器实验室）；Joint Institute for Nuclear Research（苏联联合核研究所）；Universidad del Magdalena（马格达莱纳大学）；University of Sussex（萨塞克斯大学）；University of Cincinnati（辛辛那提大学）；Indiana University（印第安纳大学）；Iowa State University（爱荷华州立大学）；University of California at Irvine（加州大学尔湾分校）；University of Hyderabad（海得拉巴大学）
Improved Sterile Neutrino Constraints from the STEREO Experiment with 179 Days of Reactor-On Data
STEREO实验是一个非常短基线的反应堆反中微子实验。它的目的是测试假设的轻不育中微子是赤字的原因，在短基线观测到的反中微子相互作用率相对于预测的速度，被称为反应堆反中微子异常。STEREO实验测量了六个相同的探测器单元中的反中微子能谱，这些探测器单元覆盖了ILL研究反应堆紧凑堆芯9米至11米之间的基线。在这篇文章中，从179天的反应堆打开和235天的反应堆关闭的结果报告在一个高度的细节。目前的结果包括改进的探测器的光学性能和伽马级联后，中子捕获钆，背景的处理，和振荡分析的统计方法的建模。使用所有细胞的反中微子光谱之间的直接比较，在很大程度上独立于任何通量预测，我们发现的数据与零振荡假设兼容。反应堆反中微子异常的最佳拟合点在大于99.9% C. L.时被拒绝。
在位于Hanbit核电厂的热功率为2.8 GW的反应堆中进行了一项寻找轻无菌中微子的实验。在距离反应堆堆芯约24米的钢筋束廊道中，使用由一吨载钆液体闪烁体组成的探测器进行了搜索。测得的反中微子事件发生率为每天1976次，信号背景比约为22。从八个月的数据采集期间获得的反中微子能谱的形状进行了比较，由于活跃的无菌反中微子混合的振荡的假设。发现它与无振荡是一致的。在现有的较长的基线实验中观察到一个多余的约5兆电子伏的提示能量范围。$\sin^{2}2θ_{14}$的参数空间下降到0.1以下的$Δm^{2}_{41}$范围从0.2 eV $^{2}$到2.3 eV $^{2}$和最佳点为以前报道的反应堆反中微子异常被排除的置信水平高于90%。
NOvA Dual-Baseline Search for Active-to-Sterile Neutrino Oscillations using Neutrino- and Antineutrino-Enriched Samples
Erciyes University（埃尔奇耶斯大学）；Universidad del Atlantico（大西洋大学）；University of Mississippi（密西西比大学）；Fermi National Accelerator Laboratory（费米国家加速器实验室）；Joint Institute for Nuclear Research（联合核研究所）；Universidad del Magdalena（马格达莱纳大学）；University of Sussex（萨塞克斯大学）；University of Cincinnati（辛辛那提大学）；University of California at Irvine（加州大学尔湾分校）；University of Hyderabad（海得拉巴大学）
An estimate of theta_14 independent of the reactor antineutrino flux determinations
在以前的论文[Phys. Rev. D 83，113013（2011）]中，我们已经表明太阳扇区数据（太阳和KamLAND）对参数θ_14敏感，编码电子中微子与第四个（基本上）无菌质量本征态的混合物。在这项工作中，我们证明，这样的数据更喜欢一个非零值的θ_14，这种偏好是完全退化的非零θ_13。在这份报告中，我们展示了最近从全球中微子数据分析中出现的θ_13> 0的证据，如何解除这种简并不利于无菌中微子混合的情况。通过从我们的分析中排除来自反应堆实验的总速率信息，我们将我们的结果与对它们的通量归一化的任何假设解开。通过这种方式，我们确定了在90% C. L.时sin ^2（θ_14）< 0.04的稳健上限。
