Measurement of Cosmic Ray Flux in China JinPing underground Laboratory
中国金平地下实验室(CJPL)是目前世界上运行最深的地下实验室。在这样深的地下实验室中,宇宙线通量是进行稀有事件实验的一个非常重要和必要的参数。建立了一个塑料闪烁体望远镜系统来测量宇宙线通量。在中国喷气推进实验室附近的地面实验室,利用宇宙线对望远镜系统的性能进行了研究。根据2010年11月至2011年12月在有效寿命为171天的CJPL地下实验数据,测量到CJPL的宇宙线μ子通量为(2.0+-0.4)*10^(-10)/(cm^2)/(s)。超低的宇宙线本底为暗物质实验提供了理想的实验环境。
2013-05-04 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Measurements of Radon Concentrations Using CR-39 Detectors in China JinPing Underground Laboratory (2015-2016)
氡本底是影响地下实验室超低本底和稀有事件物理实验的重要因素之一。为了对中国锦屏地下实验室(CJPL)的氡浓度进行全面调查,采用CR-39固体核径迹探测器的时间积分被动氡剂量计,在CJPL-I的4个地点进行了长期累积测量。测量从2015年5月30日持续到2016年3月16日,共290天,总有效测量时间为6,953小时。在配备通风系统的主实验大厅,三个位置的年平均氡浓度分别为(55+/-7)Bq m^-3、(58+/-10)Bq m ^-3和(53+/-9)Bq m^-3。在没有任何降氡设施的储存隧道中,年平均氡浓度增加到(345+/-15)Bq·m^-3,反映了地下实验室中最初的年平均氡浓度水平。与2010年至2011年期间的测量结果相比,由于通风系统运行良好,主实验大厅的平均氡气浓度从(86+/-25)Bq m^-3降至(58+/-10)Bq m^-3。与国际上其他地下实验室相比,CJPL-I的氡浓度处于中等水平,可以满足低本底和稀有事件物理实验的需求。
2018-06-18 hep-ex physics.ins-det
Cosmogenic background study for a 100Mo-based bolometric demonstration experiment at China JinPing underground Laboratory
对中国金平地下实验室10 kg $^{100}$钼基无中微子双β衰变($0νββ$)测辐射热演示实验进行了模拟研究。基于CRY库中的模拟宇宙线数据,利用Geant 4工具包研究了$^{100}$富钼锂单晶和探测器系统铜组件中放射性核素的宇宙成因产生。研究了对$^{100}$钼基$0νββ$实验有害的宇宙成因放射性核素$^{56}$ Co、$^{82}$ Rb和$^{88}$ Y的本底能谱。然后,我们评估总宇宙背景水平的$^{100}$钼$0νββ$搜索能量感兴趣的区域(ROI)的演示实验。在地下冷却一年后,发现晶体和铜组分的剩余背景贡献分别为1.8 $\times$ 10 $^{-6}$ cts/kg/keV/yr和3.3 $\times$ 10 $^{-4}$ cts/kg/keV/yr。在此基础上,利用CJPL中子、质子模拟谱计算了铜锂单晶的地下宇宙成因活化。地下宇宙背景被认为是可以忽略不计的ROI。
2022-06-18 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
The second-phase development of the China JinPing underground Laboratory
在2013-2015年期间,中国锦屏地下实验室(CJPL)将沿着锦屏隧道综合体的旁路隧道的主要分支进行扩建。CJPL的第二阶段将使实验室空间增加到约96,000 m^3,与现有的CJPL-I体积4,000 m^3相比。一个设计配置有八个额外的大厅空间,每个大厅空间长60米,宽约12米,覆盖约2.4公里的岩石,平行于并远离主要的水运和汽车交通隧道。在进行挖掘活动的同时,还在规划暗物质和其他稀有事件探测器,以及物理学/工程学和其他耦合的多学科传感器。在2013年9月8日于加利福尼亚州阿西洛马举行的第13届国际天体粒子和地下物理学主题会议(TAUP)的城镇会议上,演讲和小组讨论了中国暗物质实验(CDEX)合作的当前CJPL锗探测器阵列和Panda-X合作的双相氙探测器的一吨扩展计划,以及可能用于暗物质研究、低能太阳中微子探测、无中微子双β搜索和地中微子的新探测器倡议。金平还被讨论作为一个低能量核天体物理加速器的网站。地球物理/工程机会包括在开挖期间和之后对岩爆进行声学和微地震监测,耦合过程现场测量,地震引起的氡排放的局部、区域和全球监测,以及电磁信号。
2014-04-09 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
In-situ gamma-ray background measurements for next generation CDEX experiment in the China Jinping Underground Laboratory
在中国锦屏地下实验室二期(CJPL-II)C厅使用便携式高纯锗谱仪进行了现场$γ$ -射线测量,以测量低于3 MeV的环境放射性背景,并为下一代中国暗物质实验(CDEX)提供环境$γ$ -射线背景参数。在60 ~ 2700 keV的能量范围内,积分计数率为46.8 cps。通过数值计算和蒙特卡罗模拟分别得到了该光谱仪对混凝土墙和周围空气的探测效率。经计算,Hall-C中墙壁的放射性浓度为${6.8\pm1.5}$ Bq/kg(${^{238}}$ U)、${5.4\pm0.6}$ Bq/kg(${^{232}}$ Th)和${81.9\pm14.4}$ Bq/kg(${^{40}}$ K)。根据测量结果,这些原始放射性核素的未来CDEX实验的预期背景率进行了模拟的单位计数每千电子伏每吨每年(cpkty)的能量范围为2至4千电子伏和2兆电子伏左右。处于长期平衡的具有衰变产物的原始放射性核素的总本底水平分别是能量范围为2 keV至4 keV和约2 MeV的${7.0 \times 10^{-2}}$和${3.1 \times 10^{-3}}$ cpkty。
2021-01-25 hep-ex physics.ins-det
Limits on light WIMPs with a 1 kg-scale germanium detector at 160 eVee physics threshold at the China Jinping Underground Laboratory
本文报道了在中国锦屏地下实验室(CJPL)CDEX-1实验中寻找轻弱相互作用大质量粒子(WIMP)暗物质的结果。WIMP核子自旋无关(SI)和自旋相关(SD)耦合的约束来自物理阈值为160 eVee,从737.1千克-天的曝光。SI和SD极限将轻WIMP的下限扩展到2 GeV,并在WIMP质量小于6 GeV时比我们以前的界限有所改善。
2018-06-26 hep-ex physics.ins-det
Measurement of the fast neutron background at the China Jinping Underground Laboratory
本文报道了在中国锦屏地下实验室(CJPL)用掺0.5%钆的液体闪烁体探测器测量的环境快中子本底通量和能谱。一个即时的核反冲的签名,随后延迟的高能量$γ$ -射线级联被用来识别中子事件。来自钆上的$(n, γ)$反应的延迟$γ$ -射线的大能量沉积,连同优异的n- $γ$辨别能力一起提供了强大的背景抑制,其允许测量低强度中子通量。根据356天的数据,测量了CJPL A厅1 - 10 MeV能区$(1.51\pm0.03(stat.)\pm0.10(syst.))\times10^{-7}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$的中子通量。在相同的能量区域中,用放置在一米厚的聚乙烯室中的相同的探测器进行测量,得到了174天数据的明显较低的$(4.9\pm0.9(stat.)\pm0.5(syst.))\times10^{-9}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$通量。这是在进行额外的实验特定衰减之前,对世界上地下实验室中最低环境快中子本底的测量。利用GEANT 4模拟软件对A厅和聚乙烯室的快中子能谱进行了重建。
2017-10-17 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Studies of the Earth shielding effect to direct dark matter searches at the China Jinping Underground Laboratory
暗物质直接探测实验大多在地下深处的实验室进行。特别是对于大截面的暗物质粒子相互作用,有必要考虑地球的屏蔽效应。利用适用于其他地下场所的地球屏蔽模拟程序CJPL ESS,对中国锦屏地下实验室(CJPL)的暗物质的地球屏蔽效应进行了分析和模拟。利用CDEX实验数据对$χ$ -N截面排斥区进行了研究,得到了进一步的约束条件.
2022-03-09 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Assay of low-background stainless steel by smelting for the neutrino experiment at Jinping
为保证超低本底的实验要求,本研究对冶炼不锈钢的放射性进行了全面的研究。在地面和/或中国锦屏地下实验室,通过辉光放电质谱(GDMS)和/或高纯锗探测器(HPGe)对原材料、阶段样品和商业样品进行了研究。定制的不锈钢样品的放射性水平与其他低本底实验中的水平相当。本文报告了锦屏中微子实验中所用材料的放射性水平的综合结果。
2017-11-06 hep-ex physics.ins-det
Limits on light WIMPs with a germanium detector at 177 eVee threshold at the China Jinping Underground Laboratory
中国暗物质实验报告了在中国锦屏地下实验室使用总质量为20 g的锗探测器阵列进行轻WIMP暗物质搜索的结果。在50%信号效率下,实现的物理阈值为177 eVee(“ee”表示电子等效能量)。用0.784 kg-days的数据导出了与核子自旋无关耦合的排斥区,改进了我们以前在WIMP质量小于4.6 GeV时的边界。
2014-08-02 astro-ph.CO hep-ex physics.ins-det
Letter of Intent: Jinping Neutrino Experiment
锦屏中微子实验(锦屏)是为了显著提高中国锦屏实验室对太阳中微子和地中微子的测量而提出的,锦屏实验室具有许多无与伦比的特点,最厚的覆盖层,最低的反应堆中微子背景等,它是世界上最好的低能中微子实验室。拟议的实验将有4千吨液体闪烁体或水基液体闪烁体的目标质量,中微子-电子散射事件的基准质量为2千吨,反β相互作用事件的基准质量为3千吨。开展了一系列的初始敏感性研究,包括太阳中微子振荡从真空到物质效应的过渡相、来自碳-氮-氧(CNO)循环的太阳中微子的发现、高金属丰度假说和低金属丰度假说的解决,以及U和Th级联衰变与中国地壳主要反电子中微子的明确分离。
2016-06-21 hep-ex physics.ins-det
First results on low-mass WIMP from the CDEX-1 experiment at the China Jinping underground Laboratory
中国暗物质实验协作组报告了中国锦屏地下实验室岩石覆盖层超过2400米的994 g p型点接触锗探测器获得的14.6 kg-天数据的WIMP暗物质的第一个实验极限。达到的能量阈值为400 eVee。根据14.6 kg-天的实时数据,在区分体信号和表面背景之前,我们将N= 1.75 * 10^{-40} cm^{2}作为WIMP质量为7 GeV的自旋无关截面的90%置信水平的极限。
2013-08-08 astro-ph.CO hep-ex physics.ins-det
Constraints on Axion couplings from the CDEX-1 experiment at the China Jinping Underground Laboratory
本文报道了在中国锦屏地下实验室CDEX-1实验中,利用p型点接触锗探测器335.6 kg·d的探测数据,对太阳轴子和银河系暗物质轴子或类轴子粒子的探测结果。数据与背景模型兼容,未观察到过量信号。在90%置信水平下,导出了太阳轴子对康普顿、韧致辐射、原子复合和去激通道的模型无关耦合$g_{Ae}<2.5\times10^{-11}$和$^{57}$ Fe M1跃迁的模型无关耦合$g^{\text{eff}}_{AN}\times g_{Ae}<6.1\times10^{-17}$的极限。在DFSZ和KSVZ模型的框架内,我们的结果分别排除了质量大于0.9 eV/c $^{2}$和173 eV/c $^{2}$的轴子.推导出的限制暗物质轴子低于1千电子伏的改善比以前的结果。
2016-10-24 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Direct Detection Constraints on Dark Photons with CDEX-10 Experiment at the China Jinping Underground Laboratory
我们报告的暗光子有效动力学混合参数($κ$)的约束条件,从两个${p}$型点接触锗探测器的CDEX-10实验在中国锦屏地下实验室的数据。推导了太阳暗光子205.4 kg·d曝光量下$κ$的90%置信上限,探索了直接探测实验中质量(${m_V}$)为10 ~ 300 eV/ ${c^2}$的新参数空间.考虑暗光子作为宇宙学暗物质,从449.6 kg-天数据中设定了${m_V}$从0.1到4.0 keV/ ${c^2}$的90%置信水平的限值,最小值为${\rm{m_V=200\ eV/c^2}}$的${\rm{κ=1.3 \times 10^{-15}}}$。
2020-03-18 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Exotic Dark Matter Search with CDEX-10 Experiment at China's Jinping Underground Laboratory
利用205 kg $\cdot$/d的数据,对中国锦屏地下实验室CDEX-10实验的p型点接触锗探测器进行了亚GeV质量范围内的奇异暗物质(DM)的搜寻。本文分析了新的低质量暗物质搜寻通道:中性流费米DM吸收($χ+A\rightarrow ν+A$)和DM-核3 $\rightarrow$ 2散射($χ+χ+A\rightarrow ϕ+A$),能量阈值为160 eVee.没有发现明显的信号,因此在亚GeV DM质量区为两个模型设定了新的DM-核子相互作用截面限制。将费米DM吸收的截面极限设定为$\rm 2.5\times 10^{-46} cm^2$(90\%C. L.)DM质量为10 MeV/c $^2$。对于DM核3 $\rightarrow$ 2散射的情况下,限制扩展到DM质量为5 MeV/c $^2$和14 MeV/c $^2$的无质量暗光子和绑定DM的最终状态,分别。
2022-11-23 hep-ex hep-ph
Search for Light Weakly-Interacting-Massive-Particle Dark Matter by Annual Modulation Analysis with a Point-Contact Germanium Detector at the China Jinping Underground Laboratory
本文介绍了中国锦屏地下实验室CDEX-1B实验中质量为1 kg的$p$型点接触锗探测器的光弱相互作用大质量粒子(WIMP)搜索结果和年调制(AM)分析结果。在4.2年的跨度内,对总生存时间为3.2年的数据集进行了分析,分析阈值为250 eVee。在90\%置信水平(C.L.)下,作为WIMP质量($m_χ$)函数的WIMP核($χ$ - $N$)自旋无关截面的极限都是用暗物质晕模型推导出来的。在标准晕轮模型的范围内,90% C. L.在$>$ 99.99\%和98\% C.L.处排除了基于DAMA/LIBRA和CoGeNT AM的分析所暗示的允许区域,分别这些结果对应于迄今为止WIMP AM测量中$m_χ$ $<$ 6 $~{\rm GeV}/c^2$的最佳灵敏度。
2019-11-26 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Structural design of the acrylic vessel for the Jinping Neutrino Experiment
针对锦屏中微子实验的丙烯酸容器,研究人员制定优化结构方案,经有限元分析验证,其应力、位移、稳定性均满足设计与工况要求,绳索失效时仍保基本安全。
2024-06-08 hep-ex physics.ins-det
Constraints on sub-GeV dark matter boosted by cosmic rays from the CDEX-10 experiment at the China Jinping Underground Laboratory
我们提出了新的约束轻暗物质由宇宙射线(CRDM)的205.4公斤天的数据进行的CDEX-10实验在中国锦屏地下实验室。利用蒙特卡罗模拟软件包CJPL_ESS计算了地球屏蔽效应。在我们的CRDM分析中,几个关键因素已经被引入和讨论,包括重CR核比质子和氦的贡献,CR分布的不均匀性,和地球衰减计算中的形状因子的影响。我们的结果排除了暗物质-核子弹性散射截面从$1.7\times 10^{-30}$到$10^{-26}~\rm cm^2$的区域,对于10 keV $/c^2$到1 GeV $/c^2$的暗物质。
2022-09-16 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Constraints on ultraheavy dark matter from the CDEX-10 experiment at the China Jinping Underground Laboratory
Tsinghua University(清华大学);Institute of Physics, Academia Sinica(中央研究院物理研究所);NUCTECH Company(同方威视技术股份有限公司)
CDEX-10实验利用蒙特卡洛框架模拟超重暗物质在锗探测器中的传播和能量沉积,排除了部分暗物质与核子散射截面,提供了低于10^8 GeV的最严格限制。
2026-03-28 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Geoneutrinos at Jinping: Flux prediction and oscillation analysis
地中微子是由地球内部天然存在的放射性核素(特别是$^{238}$ U、$^{232}$ Th和$^{40}$ K)的β衰变产生的电子反中微子($\barν_e$)。对这些中微子的测量为地球辐射生热提供了强有力的约束,并对地球模型进行了检验。由于地中微子通量中的$\barν_e$的预测受中微子振荡的影响,我们进行了计算,包括详细的振荡分析在地球周围产生的地中微子和反应堆中微子的传播。给出了四川锦屏地下实验室3千吨级中微子探测器的预期地中微子信号、反应堆中微子本底率和系统误差预算。此外,我们评估了敏感性的地中微子通量,Th/U比和在地球内部的一个可能的裂变反应堆的功率。
2017-02-07 hep-ex physics.geo-ph physics.ins-det
PandaX-xT: a Multi-ten-tonne Liquid Xenon Observatory at the China Jinping Underground Laboratory
本文提出将PandaX-4T升级为43吨活性靶的PandaX-xT超低背景液氙天文台,以大幅提升暗物质、无中微子双β衰变及稀有中微子过程的探测灵敏度。
2024-12-06 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Investigating Production of TeV-scale Muons in Extensive Air Shower at 2400 Meters Underground
Tsinghua University(清华大学)
利用 Jinping 中微子实验原型探测器数据,研究地下缪子通量,发现与Hadronic相互作用模型预测存在40%的偏差,揭示了宇宙射线的质子成分及解决缪子谜题的途径。
2026-04-01 astro-ph.HE hep-ex
Taiwan EXperiment On NeutrinO -- History, Status and Prospects
本文概述了TEXONO合作组织的建立、发展、贡献和未来前景,以及在台湾国胜反应堆中微子实验室和中国锦屏地下实验室开展的中微子物理和暗物质研究项目。
2016-08-01 hep-ex hep-ph nucl-ex
Performance of the 1-ton Prototype Neutrino Detector at CJPL-I
该研究介绍JNE在CJPL-I运行的1吨液体闪烁体原型中微子探测器,通过硬件测试、刻度、模拟、放射性本底测量及氡控制,为未来大型探测器建设提供关键参考。
2023-06-06 hep-ex physics.ins-det
Limits on light WIMPs from the CDEX-1 experiment with a p-type point-contact germanium detector at the China Jingping Underground Laboratory
我们报道了在中国锦屏地下实验室利用CDEX-1实验寻找轻暗物质WIMP的结果,该实验基于由NaI(Tl)晶体闪烁体作为反康普顿探测器封装的p型点接触锗探测器获得的53.9 kg-天的数据。高于分析阈值475 eVee的事件发生率和频谱与理解的背景模型一致。在6-20 GeV的WIMP质量范围内,探测并排除了部分WIMP-核相干弹性散射的允许区域。独立于相互作用通道,这一结果与CoGeNT实验的异常过量是由暗物质引起的解释相矛盾,因为在两个实验中使用了相同的探测器技术。
2014-11-11 hep-ex physics.ins-det
Overview of the Jiangmen Underground Neutrino Observatory (JUNO)
江门地下中微子观测站(JUNO)是计划在中国南方江门建立的中基线反应堆反中微子实验,它可以测定中微子质量等级,并将三个振荡参数的精度提高一个数量级。对这些测量的灵敏度潜力进行了审查,并说明了中央检测器的设计概念。最后,我们强调了我们遇到的技术挑战和相应的研发工作。
2014-02-25 hep-ex physics.ins-det
A High-Precision Numerical Framework for Time-Varying Solar Neutrino Flux with Full Earth Matter Oscillation Corrections for Global Underground Laboratories
Tsinghua University(清华大学);Nankai University(南开大学)
本文针对当代高精度太阳中微子测量需求,提出统一高效框架,纳入时变日地距离、不同维度地球物质效应及快速MSW形式,实现大规模扫描,给出中国锦屏等地下实验室的特定地点中微子通量预测。
2026-08-03 astro-ph.SR hep-ex hep-ph
Study of neutron production for 360 GeV cosmic muons
本文利用锦屏地下实验室1吨原型探测器1178天数据,研究了360 GeV宇宙μ子通量及其中子产额,并分析了探测器有限尺寸对中子产额测量的影响。
2024-12-11 hep-ex
Precision measurements and tau neutrino physics in a future accelerator neutrino experiment
本文从选址、束流优化和τ中微子物理等方面探讨了在中国建立基于加速器的中微子振荡实验的前景。讨论了CP破坏、非幺正混合和非标准中微子相互作用。我们模拟中微子束设置的μ子和β衰变技术的基础上,并比较中国的实验室站点的预期灵敏度。最后介绍了超级质子-质子对撞机和中国锦屏实验室的实例。结果表明,μ子衰变为基础的光束设置可以测量狄拉克CP相位约14.2 $^\circ$精度在1 $\,σ$ CL,而非么正性可以探测到$|α_{i j}| \lesssim$ 0.37($i \neq j =$ 1,2,3)和非标准相互作用$|ε^m_{\ell \ell'}| \lesssim$ 0.11($\ell \neq \ell' = e$,$μ$,$τ$)在90% CL,分别。
2022-02-08 hep-ex hep-ph
Results of direct dark matter detection with CDEX experiment at CJPL
中国暗物质实验(CDEX)位于中国锦屏地下实验室(CJPL),其覆盖层约为2400米,旨在直接搜索轻弱相互作用大质量粒子(WIMP)。单元件994克p型点接触(PPC)锗探测器(CDEX-1B)在固体被动屏蔽系统内运行。为了实现更低的背景,将原型10 kg PPC锗探测器阵列(CDEX-10)直接浸入液氮中,该原型10 kg PPC锗探测器阵列(CDEX-10)由三个探测器串组成,每个探测器串具有三个锗晶体。在160 eV的能量阈值下,分别用能谱和年度调制分析确定了WIMP与核散射的极限。在排除Migdal效应的基础上,对CDEX-1B的数据进行了重新分析,以寻找亚GeV的WIMP。最后,对CJPL-Ⅱ的CDEX实验的未来计划进行了介绍。
2019-12-04 hep-ex physics.ins-det
Study on cosmogenic activation in copper for rare event search experiments
为了防止宇宙射线,在地下实验室进行了使用锗探测器的稀有事件搜索实验。然而,地面上的铜探测器组件的宇宙成因激活将产生长半衰期放射性同位素,并不断增加预期的本底水平。本文介绍了在中国锦屏地下实验室(CJPL)外海拔2469.4 m暴露504天后铜的宇宙成因活化研究。使用CJPL的低本底锗γ射线谱仪测量了铜砖中产生的宇宙成因核素的比活度。在海平面,以原子核/千克/天为单位的生产率分别为:Mn-54 18.6 \pm 2.0,Co-56 9.9 \pm 1.3,Co-57 48.3 \pm 5.5,Co-58 51.8 \pm 2.5,Co-60 39.7 \pm 5.7。考虑到锗探测器的预期暴露历史,进行蒙特卡罗模拟以评估探测器的铜组分的宇宙背景贡献。
2021-06-09 hep-ex physics.ins-det
Measurement of photoelectron yield of the prototype for the CDEX-10 liquid argon detector
中国暗物质实验(CDEX)是中国锦屏地下实验室(CJPL)的一个低本底实验,旨在用高纯锗(HPGe)探测器直接探测暗物质。在第二阶段CDEX-10中,采用10 kg锗阵列探测器系统,提出了液氩(LAr)反康普顿主动屏蔽和冷却系统。为了研究LAr探测器的性能,建立了一个具有7升液态氩的有效体积的原型并进行了操作。光电子产额作为原型探测器的一个重要参数,已测得为0.051-0.079 p.e./ keV的662 keV伽马线在不同的位置。模拟结果与实验结果吻合较好,为进一步研究Ar_2准分子的存活率、128 nm光子在液氩中的吸收长度、Teflon的反射率等重要参数提供了依据。
2016-01-28 hep-ex physics.ins-det
Measurement of intrinsic radioactive backgrounds from Cs-137 and U/Th chains in CsI(Tl) crystals
无机CsI(Tl)晶体闪烁体是中国暗物质实验(CDEX)的候选反康普顿探测器。研究CsI(Tl)晶体的本征放射性纯度是一个非常重要的问题。脉冲的时间、能量和空间相关性以及脉冲形状的分辨能力为测量内禀辐射强度提供了强有力的方法。实验设计,检测器的性能和事件选择算法进行了说明。在中国锦屏地下实验室,对三个CsI(Tl)晶体原型进行了359 × 3 kg·d的数据采集。本文报道了Cs-137、Th-232和U-238系列的内同位素污染水平以及U-235系列的上限。从U/Th衰变链中识别出整个α 8峰,并推导出相应的淬灭因子。
2014-08-04 astro-ph.CO hep-ex physics.ins-det
Development of low-radon ultra-pure water for the Jiangmen Underground Neutrino Observatory
本文针对JUNO实验超纯水中氡本底问题,研制了基于微气泡增强脱气的在线除氡系统及高灵敏度氡浓度监测系统,使水中氡浓度降至1 mBq/m³水平,满足实验要求。
2024-03-19 hep-ex physics.ins-det
The Research and Development of New Electronics System and its Testing on the JNE-1ton Prototype Detector
Tsinghua University(清华大学);Lanzhou University(兰州大学)
锦屏中微子实验对读出电子学要求高,为此研发了高性能读出系统,经测试验证其关键指标满足实验要求,模块化架构可支持全规模探测器,新电子系统满足未来JNE实验技术需求。
2026-07-29 hep-ex physics.ins-det
Characterization study of a broad-energy germanium detector at CJPL
宽能锗(BEGe)探测器具有脉冲形状分辨(PSD)的背景分辨能力,使其成为无中微子双β衰变(0ν \b{eta} \b{eta})实验的有力候选者。本文介绍了商用p型BEGe探测器中探测器建模的关键参数的测量。点源被用来研究的能量分辨率和线性的检测器。圆柱体源用于效率校准。利用准直133Ba点状源对探测器进行扫描,并利用组装好的源定位装置对有效体积进行研究。使用241 Am的点状源来测量死层厚度,死层厚度在正面上约为0.17 mm,在侧面上约为1.18 mm。所描述的表征方法将在中国金平地下实验室(CJPL)的0ν \b{eta} \b{eta}实验中发挥重要作用。
2016-06-27 hep-ex physics.ins-det
Muon shower vertex reconstruction with waveform information in JUNO
江门地下中微子观测站(JUNO)是一个20千吨级液体闪烁探测器,目前正在中国的一个专用地下实验室建造。这是一个多用途的地下实验,其物理方案包括中微子质量等级测定、中微子振荡参数的精确测量、太阳、大气、地球中微子的测量以及其他重要的中微子物理研究。通过测量相关的正电子和中子信号,通过逆β衰变检测电子反中微子。在该探测通道中,宇宙射线μ子感生的放射性同位素是主要的本底,特别是与宇宙起源本底有关的那些($^{9}$ Li/ $^{8}$ He和快中子)。它们主要是通过显示μ子产生的,μ子约占所有μ子的10%。考虑到$^{9}$ Li/ $^{8}$ He背景与母μ子在时间和空间上的相关性,沿μ子轨道的簇射顶点重建有助于剔除$^{9}$ Li/ $^{8}$ He等同位素的背景。通过波形仿真分析可知,这些簇射是造成光电倍增管输出波形多峰的主要原因。研究了μ子事件的波形分析和基于探测器模拟的簇射顶点重建的初步结果。
2022-03-01 hep-ex physics.ins-det
Search for Diffuse Supernova Neutrino Background of All Flavors with PandaX-4T
Research Center for Particle Science and Technology, Institute of Frontier and Interdisciplinary Science, Shandong University(山东大学前沿交叉科学研究院粒子科学与技术研究中心);Key Laboratory of Particle Physics and Particle Irradiation of the Ministry of Education, Shandong University(山东大学教育部粒子物理与粒子辐照重点实验室);State Key Laboratory of Dark Matter Physics, Key Laboratory for Particle Astrophysics and Cosmology (MoE), Shanghai Key Laboratory for Particle Physics and Cosmology, School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学物理与天文学院暗物质物理全国重点实验室粒子天体物理与宇宙学教育部重点实验室上海市粒子物理与宇宙学重点实验室);New Cornerstone Science Laboratory, Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学新Cornerstone科学实验室汤川秀树研究所);Shanghai Jiao Tong University Sichuan Research Institute(上海交通大学四川研究院)
利用PandaX-4T液氙探测器首次搜索弥散超新星中微子背景,基于1.54吨·年曝光未发现显著超出,设定每味通量上限(2.27-2.43)×10^3 cm^{-2}s^{-1},与当前世界最佳限制相当。
2026-10-06 hep-ex
Design, Status and Physics Potential of JUNO
江门地下中微子观测站(JUNO)是一个20千吨多用途液体闪烁体探测器,目前正在江门(中国)的一个专用地下实验室建造。数据采集预计将于2023年开始。JUNO的主要物理目标是利用来自两个核电站的电子反中微子在约53公里的基线处确定中微子质量排序。JUNO的目标是使中央探测器在1 MeV时的能量分辨率达到前所未有的3 $\%$,这将允许在六年的运行时间内确定具有3 $σ$意义的质量排序。此外,还将进行中微子物理学和天体物理学方面的测量,例如以0.5 $\%$或更高的精度估算太阳振荡参数和大气质量分裂。在这些会议中,JUNO的设计,其建设的状态,及其物理潜力,将提出一个简短的游览到其丰富的R $\&$ D计划。
2022-04-16 hep-ex physics.ins-det
Projected Sensitivity to Atmospheric Neutrino Oscillations using a 1725 m$^{3}$ Liquid-Nitrogen Detector at CJPL
Sichuan University(四川大学);Tsinghua University(清华大学);Dokuz Eylül University(九月份大学)
利用CJPL低缪子背景,扩展天顶角范围至cosθ∈[-1,0.3],基于1725 m³液氮探测器,通过模拟和χ²分析,在10年曝露下显著提高大气中微子振荡灵敏度。
2026-10-01 hep-ex
Design and Status of JUNO
江门地下中微子观测站(JUNO)是一个20千吨多用途液体闪烁体探测器,目前正在江门(中国)的一个专用地下实验室建造。JUNO的主要物理目标是使用来自两个核电站的电子反中微子在约53公里的基线处确定中微子质量排序。JUNO的目标是使中央探测器在1 MeV时的能量分辨率达到前所未有的3%,在运行六年内可以测量质量排序,具有3 - 4 $σ$意义。太阳和大气部门的大多数中微子振荡参数也可以以1%或更好的精度测量。此外,作为同类中最大的液体闪烁体探测器,JUNO将持续监测中微子天空,为中微子和多信使天文学做出贡献。JUNO的设计以及其建设的现状将被介绍,连同其丰富的研发计划的简短游览。
2019-12-04 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
JUNO Oscillation Physics
江门地下中微子观测站(JUNO)是位于中国南方(广东省江门市)一个700米深的地下实验室中的一个20千吨多用途液体闪烁探测器,具有预期的$3\%/\sqrt{E[\mbox{Mev}]}$能量分辨率。JUNO探测器卓越的能量分辨率和巨大的基准体积为解决中微子和天体粒子物理学中的许多重要课题提供了很好的机会。JUNO的主要目标是确定中微子的质量排序和精确测量相关的中微子振荡参数。通过对反应堆反中微子六年的数据采集,JUNO可以确定3-4 $σ$显著性的质量有序和中微子振荡参数$\sin^2θ_{12}$、$Δm^2_{21}$和$|Δm^2_{31}|$,精度优于0.6%。此外,JUNO的大气中微子和太阳中微子测量也可以为中微子振荡物理提供补充和重要的信息。本文主要研究JUNO的振荡物理,包括对反应堆中微子、大气中微子和太阳中微子的测量和分析。凭借精细的能量响应刻度和事件重构势能,JUNO将在不久的将来对中微子振荡参数和中微子质量有序进行世界领先的测量。
2021-11-19 hep-ex physics.ins-det
Status and physics potential of the JUNO experiment
(On江门地下中微子观测站(JUNO)是一个正在中国南方建造的地下20 kton液体闪烁体探测器,预计将于2020年开始数据采集。朱诺大学有一个物理学方案,利用附近两个核电站发射的电子反中微子,重点研究中微子特性。其主要目的是从${\barν_e}$振荡模式确定中微子质量等级。以前所未有的3 $\%$的相对能量分辨率为目标,JUNO将能够在运行六年内以3-4 $σ$的统计学显著性实现这一目标。它还将测量其他振荡参数,精度优于1 $\%$。一项雄心勃勃的实验计划正在实施,以开发和优化探测器和校准系统,以最大限度地提高光产量并最大限度地减少能量偏差。JUNO还将处于一个很好的位置来研究来自太阳和地球以及超新星爆炸的中微子,并为质子衰变的研究提供很大的接受度。我在会上的发言中描述了JUNO的物理潜力,并回顾了其建设的现状。
2018-01-17 hep-ex physics.ins-det
Muon Detection and Direction Reconstruction with the Upgraded 1-ton Water Cherenkov Prototype Detector at CJPL-I
Tsinghua University(清华大学);Lanzhou University(兰州大学)
该研究升级了锦屏中微子实验的1吨水切伦科夫原型探测器,采用60个MCP-PMT,测得μ子通量为(3.55±0.43±0.28)×10⁻¹⁰ cm⁻²s⁻¹,方向重建精度提升至6°,并识别出罕见上行μ子事件。
2026-09-29 hep-ex
NvDEx-100 Conceptual Design Report
NvDEx-100概念设计报告提出在锦屏地下实验室用高压82SeF6气体TPC探测无中微子双β衰变,结合高Qbb值和拓扑甄别实现低背景高灵敏度搜索,计划2025年建成。
2023-12-02 hep-ex physics.ins-det
Probing Neutrino Oscillations with Reactor Antineutrinos in JUNO
JUNO利用反应堆反中微子在52.5公里基线上研究中微子振荡,旨在确定中微子质量顺序并以亚百分比精度测量关键振荡参数,开启中微子研究的新时代。
2024-06-05 hep-ex physics.ins-det
The Giant Radio Array for Neutrino Detection (GRAND) and its prototype phases
本文介绍GRAND巨型射电阵列项目及其三个原型阶段,旨在通过20万根天线探测超高能宇宙线、伽马射线和中微子,验证探测概念并研究银河系与河外宇宙线源过渡。
2025-01-03 astro-ph.IM hep-ex
Performance of new 8-inch photomultiplier tube used for the Tibet muon-detector array
自2014年以来,西藏AS $γ$合作在中国西藏建立了一个新的混合实验,以测量宽能量范围内“膝盖”周围宇宙射线的化学成分。它们包括一个高能空气簇射芯阵列(YAC-II),一个高密度空气簇射阵列(Tibet-III)和一个大型地下水切伦科夫μ子探测器阵列(MD)。为了获得低于$10^{16}$ eV的能量范围内的初级质子、氦和铁光谱及其“膝”位置,需要配备到MD单元的每个PMT根据蒙特卡罗模拟测量能够覆盖100 - $10^{6}$光电子(PE)的宽动态范围的光子数。本文首先比较了日本滨松公司的R5912-PMT和北京滨松公司的CR 365-PMT的特性。这是R5912-PMT和CR 365-PMT之间的首次比较。如果不存在严重的差异,我们将在每个MD单元中添加两个直径为8英寸的PMT以满足我们的要求,它们分别负责100 - 10000个PE和2000 - 1000000个PE的范围。也就是说,MD细胞预计能够测量超过6个数量级的μ子数量。
2016-03-10 hep-ex physics.ins-det
Analysis of Light Attenuation Length Measurement of a High Quality Linear Alkylbenzene for the JUNO Experiment
本文分析了JUNO实验中LAB光衰减长度测量设备的升级与误差,通过蒙特卡罗模拟等方法将系统不确定性降至最低,测得新改进LAB样品光衰减长度达29.90±0.95米,为JUNO实现能量分辨率目标提供了有力证据。
2023-08-03 hep-ex physics.acc-ph physics.data-an
Search for Neutrinoless Double-Beta Decay of $^{76}$Ge with a Natural Broad Energy Germanium Detector
在中国锦屏地下实验室(CJPL)上运行了一台天然宽能锗(BEGe)探测器,以研究建立下一代$^{76}$ Ge无中微子双β(0{ $νββ$ })衰变实验的可行性。本文介绍了样机的建立、BEGe探测器的特点、背景消除方法和数据分析。本底指数为6.4 $\times$ × 10 $^{-3}$计数/(keV $\cdot$ kg $\cdot$/天),比我们以前的CDEX-1检测器结果低1.86倍。在186.4 kg $\cdot$/天的暴露量下未观察到信号,因此将$^{76}$ Ge 0 $νββ$衰变的半衰期限值设定为T $_{1/2}^{0ν}$ $>$ 5.62 $\times$ 10 $^{22}$ yr(90% C. L)。该限制对应于一个有效的马约拉纳中微子质量在4.6 $\sim$ 10.3电子伏特的范围内,取决于核矩阵元素。
2022-08-05 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Search for exotic interactions of solar neutrinos in the CDEX-10 experiment
CDEX-10 利用 205.4 kg·day 数据寻找太阳中微子的非标准相互作用,对 U(1)_{B-L} 规范玻色子及暗光子诱导的惰性中微子耦合参数空间给出了新实验约束。
2023-06-02 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Validation and integration tests of the JUNO 20-inch PMTs readout electronics
本文针对JUNO探测器20英寸光电倍增管读出电子学模块开展验证与集成测试,系统测量其性能,以确保满足中微子质量顺序研究等物理目标对电子学系统的严格要求。
2022-12-16 hep-ex physics.ins-det
A Low-energy Threshold and Multi-messenger Trigger System for the JUNO Experiment
IPHC, Université de Strasbourg, CNRS/IN2P3(斯特拉斯堡大学物理与核化学研究所);Sun Yat-Sen University(中山大学);The University of Liverpool(利物浦大学);INFN Catania and Dipartimento di Fisica e Astronomia dell Università di Catania(意大利国家核物理学院卡塔尼亚分部及卡塔尼亚大学物理与天文系);Joint Institute for Nuclear Research(俄罗斯联合核研究所);INFN Sezione di Milano and Dipartimento di Fisica dell Università di Milano(意大利国家核物理学院米兰分部及米兰大学物理系);IJCLab, Université Paris-Saclay, CNRS/IN2P3(巴黎萨克雷大学介子物理实验室);INFN Milano Bicocca and University of Milano Bicocca(意大利国家核物理学院米拉比科卡分部及米拉比科卡大学);INFN Sezione di Padova(意大利国家核物理学院帕多瓦分部)
介绍江门中微子实验的多信使触发系统,通过提供更低能量阈值和独立监测能力扩展全局触发功能,运行中实现约110±10keV有效阈值,还开发天体物理监测器等,对约250kpc内超新星中微子爆发敏感。
2026-07-16 hep-ex
The Giant Radio Array for Neutrino Detection (GRAND) Collaboration -- Contributions to the 38th International Cosmic Ray Conference (ICRC 2023)
本文介绍GRAND超高能中微子射电探测阵列的总体设计与三个原型阵列的测试进展,并展示GRANDProto13首批数据。
2024-09-05 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex