A novel segmented-scintillator antineutrino detector
下一代甚短基线反应堆实验将需要在地面和靠近核反应堆的地方运行的小型探测器。本文提出了一种新的探测器概念的基础上，复合固体闪烁体技术。检测器目标使用聚乙烯基甲苯立方体与$^6$ LiF：ZnS（Ag）荧光屏交错，以检测逆β衰变反应的产物。由这些单个细胞构建的多吨检测器系统可以提供闪烁信号的精确定位，从而有效利用检测器体积。蒙特卡罗模拟表明，超过70%的中子捕获效率是可实现的与足够数量的$^6$ LiF：ZnS（Ag）屏幕每立方体和适当的分割，使测量的正电子能量，这是不受伽马射线泄漏。单电池的第一次测量表明，一个非常好的中子-伽马歧视和高中子探测效率，可以得到适当的触发技术。从正电子信号的光产额已被测量，表明14%/ $\sqrt{E({\mathrm{MeV}})}$的能量分辨率是可实现的高均匀性。一个初步的中微子信号分析已经开发，使用脉冲形状，能量，时间结构和能量空间分布的选择标准，并显示可以实现40%的反中微子效率。它还表明，检测器的精细分割可以用于显着减少相关和偶然背景。
2017-05-31 hep-ex physics.ins-det
NOvA Recent Results with Neutrino+Antineutrino Data
NOvA是一个长基线中微子振荡实验，使用费米实验室的700千瓦NuMI μ子中微子束。两个功能相同的闪烁体探测器被放置在束轴之外，由810 km的振荡基线分开。这两种探测器都具有高活性物质分数，并且被精细地分段，允许精确识别和分析中微子相互作用。通过观测束流中μ子（反）中微子的消失和电子（反）中微子的出现，NOvA可以对中微子振荡现象中尚未确定的参数，如中微子质量序、CP破坏和大混合角的八分圆等施加约束。NOvA还研究中性流中微子相互作用，从而将其范围扩展到标准的三味范式之外。本文介绍了最新的NOvA结果，包括迄今为止完整的中微子数据样本和自2017年2月以来收集的第一批反中微子数据。
2019-05-22 hep-ex
A mobile antineutrino detector with plastic scintillators
本文提出了一种新型的用于核安全保障的分段式塑料反中微子探测器。一个小的原型被建造和测试，以测量背景事件。该探测器系统的无人现场操作令人满意。此外，还开发了详细的蒙特卡罗模拟程序来估算探测器的反中微子探测效率。
2012-06-28 hep-ex physics.ins-det
Reactor antineutrino monitoring with a plastic scintillator array as a new safeguards method
我们开发了一个分段的反应堆反中微子探测器的塑料制冷剂作为一种工具，在核保障监督检查的应用程序，并进行了大部分无人驾驶的现场操作在一个商业发电厂反应堆。在反应堆建筑物外的一个位置，我们测量了反应堆活跃和不活跃时地面上反应堆反中微子通量的差异。
2014-05-23 hep-ex physics.ins-det
Search for Neutrino Oscillations at the Palo Verde Nuclear Reactors
我们报告的初步结果，从测量的反中微子通量和光谱的距离约800米的三个反应堆的Palo Verde核发电站使用分段钆装载的闪烁探测器。我们发现，在没有振荡的情况下，反中微子通量与预测值的一致性好于5%，不包括90% CL时的$\rm\barν_e - \barν_x$振荡，其中$Δm^2 > 1.12\times 10^{-3}$ eV ^2是最大混合的，$\sin^2{2θ} > 0.21$是大$Δm^2$的。
1999-12-22 hep-ex
Performance of the SoLid electron anti-neutrino detector
自2018年以来，SoLid合作在比利时BR2反应堆运行了一个1.6吨的中微子探测器，其主要目标是寻找电子反中微子振荡到无菌状态。高度分段的SoLid探测器采用了一种基于PVT闪烁体的新型混合闪烁技术，并结合了含有$^{6}\mathrm{Li}$同位素的$^6$ LiF：ZnS（Ag）屏幕。实验表明，通道到通道的响应，可以控制到百分之几的水平，在1兆电子伏的能量分辨率优于14 $\%$，和相互作用的顶点与5厘米的精度的确定。这篇文章讨论了Solid实验的技术选择和所需的校准性能。还将介绍正在进行的探测器升级计划和预期的相关性能改进。
2021-05-27 hep-ex physics.ins-det
PROSPECT - A precision oscillation and spectrum experiment
放置在紧凑型研究堆附近的分段式反中微子探测器为探测短基线中微子振荡和精确测量反应堆反中微子谱提供了极好的机会。靠近反应堆加上最小的过载产生高背景环境，必须通过屏蔽和探测器技术进行管理。PROSPECT是一项新的实验努力，旨在检测橡树岭国家实验室的高通量同位素反应堆（HFIR）的反应堆反中微子，该实验室由UT Battelle为美国能源部管理。该探测器将使用新型的锂离子液体闪烁体，能够进行中子/伽马脉冲形状识别和中子捕获标记。这些增强提高了在分析中识别中微子逆β衰变和拒绝背景事件的能力。从这些努力的结果将涵盖连同其影响的振荡搜索和精确的频谱测量。
2014-12-22 hep-ex physics.ins-det
Comparison of Plastic Antineutrino Detector Designs in the Context of Near Field Reactor Monitoring
我们比较现有的分段塑料反中微子探测器与我们的新的几何改进设计的反中微子检测和光收集效率。本研究的目的是确定最合适的设计风格的远程反应堆监测的背景下，核保障。使用Monte Carlo的GEANT4模拟包，我们进行探测器模拟的基础上两个突出的实验：塑料反中微子探测器阵列（熊猫）和反应堆反中微子探测器（Cormorad）的核心监测。除了这两个著名的设计，另一个概念，熊猫2，可以通过使熊猫检测器的一个小的变化，也被认为是在模拟中。结果表明，Cormorad的光收集效率相对于其他两个探测器要低得多，而Cormorad和Panda2的反中微子探测效率最高。此外，作为替代这些设计选择，这是由一个阵列的相同的矩形形状的模块，我们建议结合规则的六边形形状的模块，最大限度地减少了整个检测器的表面积，从而大大减少了光学读出通道的数量。通过这种方法，可以获得相对于Panda设计具有略高检测效率的检测器配置，并且与Cormorad设计相比具有更好的能量分辨率检测器。
2019-02-20 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Recent results of the DANSS experiment
DANSS是一种一立方米高度分段的塑料闪烁体探测器。它的2500个1米长的闪烁体条具有装载Gd的反射盖。DANSS探测器位于莫斯科西北350公里的加里宁核电站的3.1GW工业反应堆下。到岩心的距离在10.7 m到12.7 m之间变化。最近的结果搜索无菌中微子以及测量的反中微子光谱依赖于燃料成分。所有结果都是初步的。PACS：14.60.Pq，14.60.St
2018-11-18 hep-ex physics.ins-det
Results and Prospects from NOvA
NOvA是一个长基线中微子实验，使用费米实验室升级的NuMI中微子源和明尼苏达州阿什河的14千吨探测器。该探测器具有高活性、精细分段的设计，提供了卓越的事件识别能力。本次演讲介绍了最新的$ν_μ$（$\barν_μ$）消失和$ν_e$（$\barν_e$）出现结合使用的第一个NOvA反中微子束数据的结果。在远检测器中，观察到18个$\barν_e$候选事件，其中$\barν_e$出现的显著性大于4个$σ$。NOvA的结果支持正常的中微子质量等级。
2018-12-22 hep-ex physics.ins-det
Sensitivity of the DANSS detector to short range neutrino oscillations
DANSS是一种高度分段的1 m^3塑料闪烁体探测器。它的2500闪烁体条有一个Gd加载反射盖。每个条带用3个波长偏移光纤收集光，并用50个PMT和2500个SiPM读出。DANSS将安装在加里宁核电站工业3 GW反应堆下方，距离反应堆堆芯9.7米至12.2米不等。对探测器原型DANSSino的测试表明，尽管它的尺寸很小（20 × 20 × 100立方厘米），但它对反应堆反中微子非常敏感，每天可以探测到大约70个逆β衰变事件，信号与背景的比值大约为1。原型测试已经证明了达到DANSS检测器的设计性能的可行性。DANSS实验每天将探测到大约1万个反中微子事件，背景值低于1%。每天对探测器进行校准，并经常改变探测器的位置，以减少系统误差。这些功能将提供一个高灵敏度反应堆反中微子振荡到无菌中微子，最近建议解释所谓的“反应堆异常”。数据采集将于明年开始。
2013-11-12 hep-ex physics.ins-det
Bringing the SciBar Detector to the Booster Neutrino Beam
本文档介绍了将KEK的完全活跃、精细分割的跟踪探测器SciBar引入FNAL助推器中微子束（BNB）线的物理案例。这一独特的机会是随着2005年K2 K光束业务的终止而出现的。可以用SciBar/BNB完成的物理可以分为三类，每一类都涉及几个测量。首先是中微子截面测量，这本身就很有趣，包括对多粒子终态的分析，具有前所未有的统计数据。其次是测量代表即将到来的T2 K实验的信号和主要背景通道的过程。第三是改善现有或计划的MiniBooNE分析和BNB的理解，无论是在中微子和反中微子模式的测量。SciBar和BNB都已经建成并成功运营。因此，SciBar/BNB的成本远远低于从头开始构建检测器，并且这两个系统都可以通过现有的详细和校准的蒙特卡罗模拟很好地理解。因此，本文件中假定的业绩预期有充分的现实依据，不符合预期的风险很小。
2006-01-13 hep-ex
Sterile neutrino search at the ILL nuclear reactor: the STEREO experiment
寻找一个轻的无菌中微子是目前中微子物理学的一个热门话题，这是由所谓的镓和反应堆异常引起的，其中观察到的中微子数量低于预期。这种异常现象可以用向无菌状态的短距离振荡来解释，其中$Δ\mathrm{m}^2\sim$为1，eV $^2$。STEREO探测器设计用于跟踪由这种新的$L/E$振荡引起的电子反中微子能谱畸变（3 ~ 8 μ MeV），因此可以证实或否定光无菌中微子假说。由劳厄-朗之万研究所（ILL）紧凑型反应堆堆芯产生的电子反中微子将通过逆$β$衰变过程在6室分段体积的载钆液体闪烁体中被探测。STEREO探测器正在安装中，将于2016年秋季投入使用，并在不久后开始数据采集。在本文中，我们将介绍探测器的最终设计及其状态，以及其预期的灵敏度。
2016-05-02 hep-ex physics.ins-det
Performance of the SoLid Reactor Neutrino Detector
SoLid合作目前正在比利时BR 2反应堆附近运行一个1.6吨中微子探测器，主要目标是观察电子反中微子振荡到以前未检测到的味态。高度分段的SoLid探测器采用基于PVT闪烁体的复合闪烁技术，并结合含有$^{6}$ Li同位素的$^{6}$ LiF：ZnS（Ag）屏。实验结果表明，通道间响应可控制在百分之一的水平，能量分辨率在1 MeV时优于14%，相互作用顶点的确定精度为5cm。在这方面的贡献，我们强调了当前的性能和稳定性的全尺寸系统。文中还讨论了用不同放射源对探测器进行现场标定的结果。
2019-10-28 hep-ex physics.ins-det
A Novel Approach to Neutrino-Hydrogen Measurements
本文提出通过石墨与聚丙烯靶相减并结合运动学选择，在现代中微子束流中实现高纯度、大统计量的（反）中微子-氢测量，以精确确定通量并约束核效应。
2024-12-30 hep-ex hep-ph nucl-ex
First results of the deployment of a SoLid detector module at the SCK-CEN BR2 reactor
SoLid实验的目的是通过寻找电子到无菌反中微子振荡来解决反应堆中微子异常。搜索将在SCK-CEN的BR 2反应堆高浓缩铀堆芯5.5至10米处进行。该实验采用了一种新的方法，以反中微子检测的基础上高度分段，复合闪烁体探测器的设计。高的实验灵敏度，可以实现高中子γ歧视使用6 LiF：ZnS（Ag）和精确定位的逆β衰变产品的组合。这种紧凑的检测器系统需要有限的被动屏蔽，因为它依赖于空间拓扑结构来确定不同类别的背景。2014年11月，在BR 2反应堆部署了第一个全尺寸的288公斤探测器模块。2016年下半年将开始分阶段的三吨级实验部署，以便使用一个运行三年的三吨级探测器精确搜索振荡，解决反应堆异常问题。在这次演讲中，新的检测器设计进行了解释，并从模块级部署的初始检测器性能结果，以及下一阶段的物理范围的估计。
2015-10-27 hep-ex physics.ins-det
Machine Learning for Single-Ended Event Reconstruction in PROSPECT Experiment
PROSPECT实验采用卷积神经网络和图卷积网络进行单端事件的位置与能量重建及粒子分类，克服了硬件故障，使有效统计量较传统方法提升3.3%，并具有广泛适用性。
2025-07-01 hep-ex nucl-ex physics.data-an
Performance of the SoLid Reactor Neutrino Detector
SoLid合作目前正在比利时BR2反应堆附近运行一个1.6吨中微子探测器，主要目标是观察电子反中微子振荡到以前未检测到的味态。高度分段的SoLid探测器采用基于PVT闪烁体的复合闪烁技术，并结合含有$^{6}$ Li同位素的$^{6}$ LiF：ZnS（Ag）屏。实验表明，通道到通道的响应，可以控制到百分之几的水平，和能量分辨率优于14%，在1 MeV，和相互作用顶点的确定与精度为5厘米。在这篇文章中，我们将重点介绍在建造全尺寸探测器之前的研发计划的主要成果，组件制造和集成过程中的质量控制，以及全尺寸系统的当前性能和稳定性。还将讨论用各种放射源对探测器进行现场校准的可能性。
2018-11-14 hep-ex physics.ins-det
Status of the SoLid experiment: Search for sterile neutrinos at the SCK$\cdot$CEN BR2 reactor
在最近专门用于测量$θ_{13}$的实验准备过程中，重新评估了反应堆反中微子能谱和通量。因此，当使用新的预测通量和光谱时，在短距离反应堆反中微子实验中观察到数据和理论预测之间的一些差异。这个问题被称为反应堆反中微子异常（RAA），它与镓异常一起，都显示出与$\sim$ 3 $σ$水平的预期不符。振荡到轻无菌中微子状态（$Δm^{2} \sim 1eV^{2}$）可以解释这种缺陷。SoLid实验被设想为对轻无菌中微子作为RAA起源的假设给出明确的回应。为此，SoLid正在比利时SCK \raisebox{-0.9ex}{\scalebox{2.8}{$\cdot$}} CEN BR 2反应堆发射的$\overlineν_{e}$能谱中寻找短基线（6-9 m）处的振荡模式。该探测器采用了一种新技术，结合了PVT（5个$\times$ 5个$\times$ 5 cm $^3$的立方体）和$^6$ LiF：ZnS（$\sim$ 250 m厚的薄片）闪烁体。它是高度分段的（16个$\times$ 16立方体的10个平面的模块），并且它由波长移动光纤和SiPM的网络读出。探测器的精细分割和混合技术可以清楚地识别中微子信号，显著减少背景。因此，可以实现高的实验灵敏度。2015年部署了288公斤的原型，显示了探测原理的可行性。目前正在建造一个全尺寸探测器（1.6吨），预计将在2017年底前使用第一…
2017-10-22 hep-ex physics.ins-det
PROSPECT - A Precision Reactor Oscillation and Spectrum Experiment at Short Baselines
目前核反应堆中反中微子产生的模型预测的检测率和光谱与现有的直接反应堆反中微子测量机构不一致。在紧凑型研究反应堆堆芯附近运行的高分辨率反中微子探测器可以产生新的精确测量结果，用于测试对这些观察到的涉及潜在核物理或新物理的差异的解释。绝对测量235 U产生的反中微子光谱可以为评估当前和未来反应堆模型的准确性提供额外的约束，而不同基线之间的光谱失真的相对测量可以用于搜索eV级无菌中微子存在所引起的振荡。这种测量可以在美国的几个高浓缩铀燃料研究反应堆中使用近表面分段液体闪烁体探测器进行。我们在这里描述的概念设计和物理潜力的前景实验，美国-反应堆-探测器基线为7-20米，能够实现这些和其他物理学和探测器开发目标。目前的R&D状态和未来计划的PROSPECT探测器部署和数据采集在橡树岭国家实验室的高通量同位素反应堆将进行讨论。
2015-01-27 hep-ex physics.ins-det
The PROSPECT Physics Program
精确反应堆振荡和光谱实验，PROSPECT，旨在通过在米长的距离上寻找中微子振荡，对高浓缩铀反应堆的反中微子光谱进行精确测量，并探测eV级的无菌中微子。PROSPECT被认为是一个2阶段的实验，利用分段的$^6$掺锂液体闪烁体探测器，通过反β衰变反应和良好的背景歧视的反应堆反中微子的有效检测。PROSPECT第一阶段由一个可移动的3吨反中微子探测器组成，距离反应堆堆芯7 - 12米。它将探测1年内4个$σ$的$ν_e$消失实验的最佳拟合点和3年内$>$ 3个$σ$的无菌中微子参数空间的有利区域。在距离反应堆15 - 19米处安装第二个反中微子探测器后，PROSPECT第二阶段可以在另外3年内探测5 $σ$处10 eV以下的$^{2}$的整个允许参数空间。用PROSPECT测量反应堆反中微子谱和寻找短基线振荡将检验最近$θ_{13}$实验中观察到的谱偏差的来源，寻找无菌中微子，并最终解决无菌中微子假说作为反应堆异常的解释。
2015-12-07 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Sensitivity of DANSS detector to short range neutrino oscillations
DANSS是一种高度分段的$1m^3$塑料闪烁体探测器。其2500闪烁体条具有Gd负载的反射盖。每个条带用3个波长偏移光纤收集光，并用50个PMT和2500个SiPM读出。DANSS将安装在加里宁核电站工业3 GW $_{th}$反应堆下方，距离反应堆堆芯的距离从9.7 m到12.2 m不等。PMT和SiPM每MeV收集大约30个光电子，这些光电子在两种类型的读出之间近似相等地分布。横跨和沿着条带的光收集不均匀性从最大到最小约为$\pm13\%$。由此产生的能量分辨率是适度的，$σ/E=15\%$在5 MeV。这导致与由于反应堆芯的大尺寸引起的拖尾相当的振荡模式的拖尾。然而，由于大的计数率（$\sim 10000$ /天），小的本底（$<1\%$）和良好的控制系统的不确定性，由于频繁的位置变化，DANSS是相当敏感的反应堆反中微子振荡的质量为eV的球公园最近建议解释所谓的“反应堆异常”。DANSS将有一个精心设计的校准系统。探测器的高粒度允许每天用大约4万个宇宙μ子校准每个条带。预期的系统效应不会使敏感区域减少多少。对探测器原型DANSSino的测试表明，尽管尺寸很小（DANSS的$4\%$），但它对反应堆反中微子相当敏感，每天探测到约70个逆β衰变事件，信号与背景比约为1。原型测试已经证明了达到DANSS检测器的设计性能的可行性。
2014-12-02 hep-ex physics.ins-det
NOvA Short-Baseline Tau Neutrino Appearance Search
标准的三味中微子振荡已经被广泛的中微子实验所解释。然而，异常的结果，如电子-反中微子过剩所看到的LSND和MiniBooNE不符合三味范式。这可以解释为额外的第四味无菌中微子在一个更大的规模比现有的三味中微子。NOvA实验由两个精细分段的液体闪烁体探测器组成，它们在离轴14.6 mrad的NuMI μ子中微子束处工作。近探测器位于费米实验室园区，距离NuMI目标1公里，而远探测器位于明尼苏达州的Ash River，距离NuMI目标810公里。NOvA实验的主要目的是使用近探测器来控制系统的不确定性，以测量远探测器的电子中微子外观;然而，近探测器非常适合寻找异常的短基线振荡。这张海报将提出一种新的方法，使用卷积神经网络在近探测器上选择高纯度的tau中微子相互作用。利用这种方法，我们将给出对由于无菌中微子振荡而引起的异常短基线τ中微子出现的灵敏度。
2017-10-01 hep-ex physics.ins-det
Neutrino Oscillations with a Proton Driver Upgrade and an Off-Axis Detector: A Case Study
我们研究了NuMI光束线的物理能力，该光束线具有离轴高度分段的铁闪烁体探测器，并包含目前正在研究的质子驱动器升级。我们专注于剩余的中微子振荡参数的实验测定的前景，假设正在进行或准备中的实验的不同结果。讨论了用于检测nu_mu到nu_e跃迁的光束条件和探测器位置的优化。根据太阳中微子之谜的实际解决方案，考虑了不同的物理场景。如果KamLAND测量Delta m^2_solar，我们发现可以同时测量|U_{e3}|假设探测器真实，数据分析完整，则在可行的曝光时间内，中微子束和反中微子束的照射都是必要的。此外，如果Δ m^2_solar的值处于KamLAND灵敏度的上限，我们就可以对它进行解释（即，即使在KamLAND之后，Δ m^2_solar的精确值仍然是未知的）。如果太阳中微子解不在LMA区域，我们可以测量|U_{e3}| ^2并确定中微子质量等级。质子驱动器的存在对于大多数这些测量的可行性至关重要。
2002-04-19 hep-ex hep-ph
Search for sterile neutrinos at the DANSS experiment
DANSS是一种高度分段的1~m ${}^3$塑料闪烁体探测器。它的2500个1米长的闪烁体条具有装载Gd的反射盖。DANSS探测器位于莫斯科西北350 km的加里宁核电站3.1~ $\mathrm{GW_{th}}$工业反应堆下。到岩心的距离在10.7~ 12.7 m之间在线变化。反应堆厂房对宇宙背景辐射提供了约50米水当量的屏蔽。DANSS在宇宙背景小于3 $\%$的最近位置每天探测近5000个$\widetildeν_e$。逆β衰变过程用于检测$\widetildeν_e$。假设$4ν$模型（3个活性和1个无菌$ν$），搜索无菌中微子。$Δm_{14}^2,\sin^22θ_{14}$平面中的排除面积使用在不同距离处收集的正电子能谱的比率获得。因此，结果不依赖于反应器$\widetildeν_e$光谱的形状和归一化，也不依赖于检测器效率。结果是基于96.6万个反中微子事件收集在3个距离的反应堆核心。被排除的区域覆盖了大范围的不育中微子参数，最高可达最敏感区域的$\sin^22θ_{14}<0.01$。
2018-11-14 hep-ex physics.ins-det
Operation of a Modular 3D-Pixelated Liquid Argon Time-Projection Chamber in a Neutrino Beam
本文介绍了DUNE近探测器原型2x2 Demonstrator在NuMI中微子束流中的运行，验证了模块化LArTPC设计、3D像素化成像和介电光读出系统，首次报告了DUNE探测器原型的中微子相互作用。
2026-06-18 hep-ex physics.ins-det
