Underground physics with DUNE
深层地下中微子实验（DUNE）是一个设计、建造和操作下一代长基线中微子探测器的项目，该探测器具有液态氩（LAr）靶，也能够搜索质子衰变和超新星中微子。这是LBNE和LBNO合作的先前努力的合并，以及其他感兴趣的各方，在距离费米实验室1300公里的桑福德地下研究设施（SURF）进行一个阶段性的40 kt LAr探测器的广泛计划。该方案包括用费米实验室的强大中微子束研究中微子振荡，以及质子衰变和超新星中微子爆发搜索。在本文中，我们将集中在地下物理与DUNE。
2016-01-14 hep-ex physics.ins-det
Long-Baseline Neutrino Facility (LBNF) and Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE) Conceptual Design Report Volume 3: Long-Baseline Neutrino Facility for DUNE June 24, 2015
LBNF/DUNE概念设计报告的这一卷涵盖了DUNE的长基线中微子设施，并描述了LBNF项目，其中包括费米实验室的光束线的设计和建造，费米实验室和SURF的常规设施，以及DUNE远探测器所需的低温恒温器和低温基础设施。
2016-01-21 hep-ex physics.acc-ph physics.ins-det
Supernova Neutrino Detection in the Deep Underground Neutrino Experiment
深地下中微子实验是一个双场地实验，用于长基线中微子振荡研究和中微子天体物理学及核子衰变研究。DUNE的远探测器将由4个10 kt液氩时间投影室（LAr TPC）组成，位于距离费米实验室中微子束1300 km的桑福德地下研究设施（SURF）。远探测器的地下位置，在4300 m.w.e.。深度，是必不可少的，能够研究罕见的和低能量的过程。DUNE将对大质量恒星核心坍缩的电子中微子味成分具有独特的敏感性。有了大质量的DUNE将能够探测银河系及其附近的核心坍缩事件。本文综述了DUNE超新星爆发中微子探测和重建的一些最新进展，包括光探测系统的贡献。
2019-10-24 hep-ex physics.ins-det
Measurement of the Gamma Ray Background in the Davis Cavern at the Sanford Underground Research Facility
由于宇宙射线通过地球时会衰减，深地下环境是低背景搜索的理想场所。然而，它们受到周围岩石中$^{40}$ K和$^{238}$ U和$^{232}$ Th衰变链发射的$γ$ -射线的背景影响。LUX-ZEPLIN（LZ）实验将寻找暗物质粒子与位于南达科他州Lead的Sanford Underground Research Facility的Davis校园内的液体氙TPC的相互作用，该实验位于4，850英尺的高度。为了确定洞穴背景，在不同位置用碘化钠探测器和铅屏蔽进行了现场$γ$射线测量。对于无屏蔽测量，积分计数率（0- 3300 keV）在596 Hz到1355 Hz之间变化，对应于$1.9\pm0.4$ ~ $γ~$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$ .洞穴壁中产生的放射性可表征为$220\pm60$ ~Bq/kg的$^{40}$ K、$29\pm15$ ~Bq/kg的$^{238}$ U和$13\pm3$ ~Bq/kg的$^{232}$ Th。
2019-11-15 hep-ex physics.ins-det
Cosmic Muon Flux Measurements at the Kimballton Underground Research Facility
在这篇文章中，从一系列的μ子通量测量结果进行了金巴顿地下研究设施（KURF），弗吉尼亚州，美国，介绍。用于这些调查的探测器，是由塑料闪烁棒读出波长漂移光纤和多阳极光电倍增管。数据是在KURF内部的几个地点采集的，覆盖层岩石值从约200 m.w.e.到1450 m.w.e.。从提取的μ介子率的经验公式设计，估计μ介子通量内的矿山作为覆盖层的函数。结果与基于解析模型和MUSIC的μ子通量计算结果吻合良好。
2014-09-12 hep-ex physics.ins-det
A Facility for Low-Radioactivity Underground Argon
DarkSide-50实验证明了从深层地下来源提取和纯化氩的能力，并表明氩中$^{39}$ Ar的浓度比来自大气的氩中发现的水平大大降低。这一发现拓宽了氩基探测器的物理范围，并在高能物理、核物理以及环境和相关科学中创造了对低放射性地下氩（UAr）的需求。全球氩暗物质合作组织（GADMC）正准备为DarkSide-20 k生产UAr，但目前还不存在通用的UAr供应。在适当的资源下，这些工厂可以作为一个设施来运营，为黑暗面20 K生产后的大多数实验提供UAr。然而，如果当前的来源变得不可用，或者需要比当前来源更大的UAr质量，则必须找到新的来源。为了找到新的来源，需要了解天然气田地下放射性氩同位素的产生，以及测量$^{37}$ Ar、$^{39}$ Ar和$^{42}$ Ar至超低水平的能力。设施的操作产生了对辅助系统的需要，以直接或间接地监测$^{37}$ Ar、$^{39}$ Ar或$^{42}$ Ar渗透，其也可用于检查新的UAr源中的$^{37}$ Ar、$^{39}$ Ar和$^{42}$ Ar水平，但需要将UAr与基质井气分离的能力。非常需要找到与工业合作以找到富含UAr的气流或使UAr设施商业化的方法。
2022-03-18 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Sensitivity of DUNE to low energy physics searches
深地中微子实验（DUNE）是新一代长基线中微子振荡实验，是开展低能物理研究的有力工具。DUNE将对下一个银河系核心坍缩超新星预计产生的中微子爆发的电子中微子味成分非常敏感，并且也能够探测太阳中微子。DUNE将有四个70吨液态氩质量的模块，放置在美国桑福德地下研究设施地下1.5公里处。这些模块的设计利用了不同的液氩时间投影室技术，并以考虑到低能物理研究特殊性的物理要求为基础。
2023-01-11 hep-ex physics.ins-det
Snowmass 2021 Underground Facilities & Infrastructure Frontier Report
自Snowmass 2013以来的十年中，高能物理研究在地下设施中取得了非凡的进展。T医生Kajita和A.B.麦克唐纳因发现中微子振荡而获得2015年诺贝尔物理学奖，这表明中微子具有质量。美国已经开始发展世界级的LBNF/DUNE科学计划，以研究中微子的性质。第二代暗物质计划在未来5年内将推进到全面的数据收集，暗物质新倡议计划已经开始，美国暗物质社区正在寻找大规模暗物质直接探测搜索的第三代计划。桑福德地下研究设施已成为美国地下设施和基础设施投资的焦点。回顾了自2013年Snowmass过程以来的状态以及2014年P5建议计划的结果。然后根据Snowmass 2021过程的活动和讨论对这些进行评估，得出展望未来十年在地下设施中进行高能物理研究的结论。
2022-11-24 hep-ex physics.ins-det
The China Jinping Underground Laboratory and its Early Science
中国锦屏地下实验室于2010年落成，是世界上岩石覆盖层最深、空间最大的地下研究设施。第一代科学计划包括由CDEX和PandaX实验进行的暗物质搜索。这些活动还辅之以测量环境放射性和安装低本底计数系统。该设施的第二阶段正在建设中，其潜在的研究项目正在制定中。在这篇综述中，我们讨论了该设施及其实验计划的历史，主要特点，结果和现状，以及它们未来的发展和计划。
2018-01-02 hep-ex physics.ins-det
Neutron flux and spectrum in the Dresden Felsenkeller underground facility studied by moderated $^3$He counters
环境中子可能会对地下实验造成显著的本底。因此，有必要研究它们的通量和能谱，以便设计适当的屏蔽。在这里，两套共10个慢化$^3$ He中子计数器用于详细研究的环境中子背景下隧道四的Felsenkeller设施，地下45米的岩石在德累斯顿/德国。其中一个慢化剂衬有铅，因此对能量高于10 MeV的中子敏感。对于每个$^3$ He反慢化剂组件，用FLUKA程序计算了与能量有关的中子灵敏度。然后，将10个探测器的计数率与MAXED和GRAVEL包拟合。结果，实验确定了从10 $^{-9}$ MeV到300 MeV的中子能谱和在相同能量范围内积分的通量。数据表明，在给定的深度，通量和光谱都显着变化取决于当地条件。分别测量了Felsenkeller隧道IV内具有相似μ子通量但不同屏蔽墙配置的三个站点的$(0.61 \pm 0.05)$、$(1.96 \pm 0.15)$和$(4.6 \pm 0.4) \times 10^{-4}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$的能量积分通量。综合中子通量数据和获得的光谱的三个网站匹配合理以及FLUKA蒙特卡罗计算的基础上已知的μ子通量和组成的测量室墙壁。
2020-06-20 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Measurement of the Muon Flux at the Sanford Underground Research Facility with the LUX-ZEPLIN Dark Matter Detector
SLAC National Accelerator Laboratory（SLAC国家加速器实验室）；Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology, Stanford University（斯坦福大学卡弗里粒子天体物理与宇宙学研究所）；University College London（伦敦大学学院）；Brown University（布朗大学）；University of California, Santa Barbara（加利福尼亚大学圣巴巴拉分校）；University of Zurich（苏黎世大学）；Imperial College London（帝国理工学院）；STFC Rutherford Appleton Laboratory（STFC卢瑟福·阿普尔顿实验室）；University of Maryland（马里兰大学）
本文利用LUX-ZEPLIN探测器在桑福地下研究设施戴维斯校园测量宇宙射线muon通量，结果为5.09×10⁻⁹ cm⁻²s⁻¹，为暗物质探测提供背景评估数据。
2026-10-08 hep-ex
Supernova and solar neutrino searches at DUNE
DUNE 是利用液氩 TPC 技术的下一代长基线实验，通过优化四个总质量 70 千吨的地下模块设计，实现对核心坍缩超新星电子中微子、太阳及弥散超新星背景中微子的独特低能探测敏感性。
2024-02-14 hep-ex physics.ins-det
Paarl Africa Underground Laboratory (PAUL)
本文介绍帕尔非洲地下实验室（PAUL）倡议，旨在利用现有胡格诺隧道建立深层地下物理实验室，研究双贝塔衰变、中微子及暗物质，并探讨其物理前景与建设能力。
2023-06-21 hep-ex nucl-ex
Deep Underground Science and Engineering Laboratory - Preliminary Design Report
DUSEL项目已经在南达科他州修复的前Homestake矿产生了深层地下科学和工程实验室（DUSEL）的初步设计。该设施的设计要求，在表面上，两个新的建筑-一个游客和教育中心，另一个实验礼堂-和多个重新利用现有的建筑。为了支持地下研究活动，该设计包括两个实验室模块和位于地下4，850英尺的额外空间，用于物理，生物，工程和地球科学实验。在同一水平上，该设计包括一个支持长基线中微子实验的能量引导大腔部。在7,400英尺的高度，设计包括一个实验室模块和额外的空间，用于物理和地球科学工作。该项目利用约25个科学和工程合作项目的投入，设计了关键的实验空间和基础设施需求，包括在一个预计寿命至少为30年的实验室中进行一系列多学科实验的空间。从这些实验中，概述了一套关键的实验，其建设将与设施一起资助。该设施的设计允许根据未来的科学要求进行扩展和演变，并使其他机构能够参与。该设计充分利用了南达科他州在设施基础设施、风险退休和桑福德实验室运营方面的大量投资。该项目正在规划教育和推广方案，并已开始努力与得不到充分服务的人口-区域美洲印第安人和农村人口-建立区域伙伴关系。
2011-08-03 hep-ex nucl-ex physics.geo-ph
Status of ProtoDUNE Dual Phase
深层地下中微子实验是一个双站点实验，用于长基线中微子振荡研究，以及中微子天体物理学和核子衰变研究。DUNE将包括四个10千吨基准液氩时间投影室（LAr TPC）模块，放置在桑福德地下研究设施（美国南达科他州）。这些模块之一将受益于双相（DP）技术，其中电荷被提取，放大，并在液体表面上方的气态氩中检测，从而允许精细的读出间距，低能量阈值和事件的良好模式重建。为了获得建造和操作这种大规模DP LAr探测器的经验，CERN中微子平台目前正在组装原型。ProtoDUNE-DP探测器由6x6 x6 m3 LAr TPC组成，并于2019年夏季开始调试。
2019-10-22 hep-ex physics.ins-det
The CDEX Dark Matter Program at the China Jinping Underground Laboratory
中国锦屏地下实验室（CJPL）是一个进行低事件率实验的新设施。我们提出了一个概述CJPL和CDEX暗物质计划的基础上锗探测器与亚千电子伏的灵敏度。报告了所取得的成果、现状以及为进行吨级试验而进行的研发和技术获取工作。
2016-02-08 astro-ph.CO hep-ex nucl-ex
Construction and Science of SURF
South Dakota Science and Technology Authority, Sanford Underground Research Facility（南达科他州科学与技术局，桑福德地下研究设施）
SURF是一个用于多学科科学研究的深地下实验室，提供超低背景环境和先进的实验设施，支持中微子实验等前沿研究。
2026-03-06 hep-ex
The Southern Hemisphere Hunt for Dark Matter at the Stawell Underground Physics Laboratory
我报告的Stawell地下物理实验室（SUPL），一个新的设施，将于2016年建成，位于澳大利亚维多利亚州西部地表以下1公里。我将讨论拟议中的SABRE实验的状况，该实验将由一对高纯度的50-60公斤碘化钠晶体探测器组成，并分别位于北半球和南半球的实验室中。我还讨论了SABRE以外的项目，包括定向暗物质探测器，它将被用来确定任何真正的暗物质信号的起源。
2016-05-11 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
DUNE Offline Computing Conceptual Design Report
本文件描述了深地下中微子实验（DUNE）的离线软件和计算的概念设计。该实验的目标包括：1）使用从伊利诺斯州费米实验室发送到南达科他州铅的桑福德地下研究设施（SURF）的中微子束研究中微子振荡; 2）研究天体物理中微子源和罕见过程; 3）理解物质中中微子相互作用的物理学。我们描述的计算基础设施的发展需要实现的物理实验的目标，通过存储，编目，重建，模拟和分析$\sim$ 30 PB的数据/年从DUNE和它的原型。我们的目标不是规定特定的算法，而是提供足够灵活和可访问的资源，以支持创造性的软件解决方案和先进的算法，因为HEP计算不断发展。我们描述了物理目标，组织，用例和拟议的技术解决方案。
2022-10-28 hep-ex physics.data-an physics.ins-det
Energy Calibration of Underground Neutrino Detectors using a 100 MeV electron accelerator
例如，一个100 MeV范围的电子加速器，类似于BNL加速器测试设施中使用的电子加速器，作为水切伦科夫或液体氩中微子探测器的校准工具将具有一些优势。我们描述了一个紧凑的次级光束设计，可以用于这种应用。
2010-04-18 hep-ex physics.ins-det
Cosmogenic Muon Background Characterization for the Colorado Underground Research Institute (CURIE)
本研究表征了科罗拉多地下研究所（CURIE）的宇宙成因缪子本底，测量了两个地点的通量，验证了模拟框架，并提出了新的深度-强度关系，证明该设施适合低本底实验。
2024-11-03 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
Neutrino energy scale measurements for final state interactions using advanced computing in DUNE
本研究利用阿贡国家实验室的先进计算，评估不同末态相互作用模型对DUNE长基线中微子实验中微子能标测量的影响。
2024-03-21 hep-ex
DUNE's low energy physics searches
DUNE实验通过建造液氩时间投影室等设施，精确测量中微子振荡参数，探测超新星和太阳中微子，并寻找超出标准模型的新物理现象。
2024-10-10 hep-ex physics.ins-det
Simulation of Muon-induced Backgrounds for the Colorado Underground Research Institute (CURIE)
Colorado School of Mines（科罗拉多矿业学院）
本文提出了一种用于科罗拉多地下研究机构（CURIE）的μ子诱导背景模拟方法，通过耦合的mute和geant4框架，实现了高精度的端到端模拟，并开发了深度-强度关系以预测中子流。
2025-12-10 hep-ex physics.comp-ph physics.ins-det
DUNE: Status and Perspectives
深层地下中微子实验（DUNE）提供了一个丰富的科学计划，重点是中微子振荡和其他超越标准模型的物理学。高强度宽带中微子束流将在费米国家加速器实验室（FNAL）产生，并将被引导到距离FNAL 1300 km的Sanford地下研究设施的40 kt液氩远探测器。该实验的主要目标是确定中微子质量的排序和测量CP破坏相$δ_{\textrm{CP}}$。大型DUNE远探测器的地下位置及其出色的能量和空间分辨率也将允许大统一理论预测的非加速器物理程序，如核子衰变或$n$ - $\bar{n}$振荡。此外，DUNE将对来自核心坍缩超新星的电子中微子通量敏感，提供有关该现象潜在机制的宝贵信息。这个雄心勃勃的项目需要大量的原型和测试计划，以确保技术的所有部分都得到充分理解和测试。两个这样的原型，在单相（ProtodUNE-SP）和双相（ProtodUNE-DP）技术，正在建设中，并将在欧洲核子研究中心中微子平台（NP）从2018年开始运行。
2018-04-13 hep-ex physics.ins-det
First Measurement of Correlated Charge Noise in Superconducting Qubits at an Underground Facility
Fermi National Accelerator Laboratory（费米国家加速器实验室）；Northwestern University（西北大学）；Wellesley College（韦尔斯利学院）；Illinois Institute of Technology（伊利诺伊理工学院）；Stanford University（斯坦福大学）；Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology（卡弗里粒子天体物理与宇宙学研究所）；SLAC National Accelerator Laboratory（斯坦福直线加速器中心）；Tufts University（塔夫茨大学）
本文在地下低辐射设施中测量了四量子比特器件上的空间和时间相关电荷跳变，通过铅屏蔽将电荷跳变率降至0.19 mHz，并实现了超过22小时无相关电荷跳变。
2024-06-27 hep-ex physics.ins-det quant-ph
DUNE: science and status
本文介绍下一代长基线中微子振荡实验DUNE的科学目标（确定中微子质量层级等）、探测器构成（近/远探测器）及原型（ProtoDUNE等）的最新进展。
2025-02-12 hep-ex physics.ins-det
Photon Detection System Designs for the Deep Underground Neutrino Experiment
深层地下中微子实验（DUNE）将是探索关于标准模型边界的长期问题的首要设施。与支持远探测器设计的液氩时间投影室协同工作，DUNE光子探测系统将捕获紫外闪烁光，以便为事件重建提供有价值的定时信息。为了最大化有效面积，同时保持一个小的光阴极覆盖范围，实验将利用一种基于塑料光导的设计，该光导涂有波长移动化合物，以及硅光电倍增器，以收集和记录液态氩的闪烁光。本报告介绍了最近的初步性能测量的基线设计和几个替代设计，承诺显着改善低能量相互作用的灵敏度。
2015-12-03 hep-ex physics.ins-det
The SABRE South Experiment at the Stawell Underground Physics Laboratory
Stawell Underground Physics Laboratory（斯塔韦尔地下物理实验室）
SABRE南实验旨在通过高纯度晶体和 veto 系统验证DAMA/LIBRA信号，位于澳大利亚地下1024米的SUPL设施正在组装中，预计2025年完成。
2025-11-20 hep-ex
Snowmass'21 Whitepaper -- IsoDAR Overview
IsoDAR@Yemilab是一个独特的地下中微子物理设施。该系统包括一个加速器驱动的$\barν_e$源，位于Yemilab LSC 2.3 kt探测器旁边。因为这个设施是第一个同类的，它开辟了新的方法，超越标准模型（BSM）的物理搜索。该程序最著名的是其能够以模型不可知的方式在高统计量下搜索新的振荡签名。IsoDAR@Yemilab可以明确解决短基线时$\barν_e$消失的问题。除此之外，IsoDAR还提供了广泛的新中微子性质和新粒子的搜索。该设施使用最先进的回旋加速器，目前已完全设计完毕，正在进行原型制作。初步批准在韩国的Yemilab运行，导致洞穴的挖掘完成。虽然加速器设计为在地下运行，但IsoDAR加速器也可以在地面上建造，使该项目能够为生产救生医用同位素做出贡献。这些功能、技术元素和部署研究在arXiv上的文章中有很好的记录，并出现在多个Snowmass'21白皮书中。本白皮书没有重复这些内容，而是提供了这些文档的“目录”。
2022-03-19 hep-ex physics.acc-ph
CNO and pep neutrino spectroscopy in Borexino: Measurement of the deep underground production of cosmogenic 11C in organic liquid scintillator
Borexino是Gran Sasso地下实验室的低能中微子光谱实验。它是利用超纯有机闪烁体中中微子-电子弹性散射，实时测量太阳单能$^7$ Be中微子流的装置。Borexino也有可能探测到来自\emph{pep}聚变过程和CNO循环的中微子。为了使这种测量成为可能，探测器中的放射性污染必须保持极低。一旦满足足够清洁的条件，主要的背景源就是$^{11}$ C，它是由$^{12}$ C上的剩余宇宙μ子通量引发的反应产生的。在这个过程中，几乎总是产生一个自由中子。$^{11}$ C可以通过观察与母μ子轨道的三重重合和随后的质子上的中子捕获来逐个事件地标记。该符合方法已在Borexino计数试验机构数据上实施。本文报道了在一个大型地下闪烁体探测器中由\emph{in situ} μ子诱发的$^{11}$ C的第一个事件。我们测量的$^{11}$ C生产率为0.130 $\pm$ 0.026（stat）$\pm$ 0.014（syst）day $^{-1}$ ton $^{-1}$，与闪烁体靶上μ子束进行的实验研究和基于产生核反应的$^{11}$ C的\emph{ab initio}估计的预测一致。
2006-09-18 hep-ex
A Beamdump Facility at Jefferson Lab
本白皮书探讨了在Jefferson Lab利用高强度电子束与束流收集器相互作用产生次级μ子、中微子和轻暗物质束流的潜力，并基于已获批的BDX实验推动建设新的地下束流收集器设施，同时介绍了相关的μ子物理应用与中微子探测器技术。
2025-10-06 hep-ex nucl-ex physics.acc-ph
AGS Super Neutrino Beam Facility Accelerator and Target System Design (Neutrino Working Group Report-II)
本文介绍了AGS超级中微子束设施的加速器和靶系统的设计。在副实验室主任Tom Kirk的指导下，BNL成立了一个中微子工作组，以探索极长基线中微子实验的科学案例和设施要求。2002年10月在BNL-69395上发表了一项关于物理学价值和探测器性能的研究结果，其中表明，由AGS产生的1兆瓦质子束产生的宽带中微子束，加上位于南达科他州前Homestake矿地下深处的500万吨水切伦科夫探测器，将能够测量全套中微子振荡参数。该报告详细介绍了加速器的性能要求和概念设计，以及由AGS的1.0 MW质子束产生中微子束的靶系统。该设施的主要组成部分包括一个新的1.2 GeV的超导直线加速器，斜坡的AGS在2.5赫兹，和新的目标站的1.0兆瓦束。它还要求适度增加每个脉冲的AGS强度，约30%。特别注意考虑质子束损失的所有来源以及杂散束晕粒子的屏蔽和准直，以确保设备的可靠性和人身安全。还包括加速器升级和目标系统的初步成本估计和时间表。
2003-05-29 hep-ex
Double Beta Decay Experiments at Canfranc Underground Laboratory
Canfranc地下实验室（“Canfranc Subterráneo de Canfranc”，LSC）的第一批活动始于80年代中期，位于西班牙比利牛斯山脉下的一个铁路隧道;自那时以来，它已成为一个国际多学科设施，配备了不同的地下科学服务。LSC的研究活动是关于天体粒子物理学，暗物质搜索和中微子物理学;但也开展核天体物理学，地球物理学和生物学方面的活动。无中微子双β衰变的研究一直是LSC的主要研究方向之一。中微子基本性质的表征仍有许多未知数，研究这种罕见的衰变过程需要粒子物理学的标准模型之外的物理学，这可以揭示轻子数守恒，中微子作为狄拉克或马约拉纳粒子的性质以及三代中微子质量的绝对尺度和排序。在这里，将回顾在LSC对不同发射体和以下非常不同的实验方法进行的双β衰变搜索：从实验室的第一次实验开始，包括对$^{76}$ Ge的成功IGEX，它对当时的有效中微子质量提出了非常严格的限制，到目前的$^{136}$测试和未来项目CROSS的NEXT实验（“具有表面灵敏度的低温稀有事件观测站”），用于探测$^{130}$ Te和$^{100}$ Mo，两者都采用了创新的探测器技术来区分背景。对于无中微子双β衰变通道和90% C. L.，IGEX推导出$^{76}$ Ge的半衰期限值为$T_{1/2}^{0ν} > 1.57 \times 10^{25}$ y，而NEXT-100中的$^{13…
2020-08-14 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Astroparticle Physics at the Forward Physics Facility
本文介绍HL-LHC前向物理设施（FPF）的规划进展，强调其通过探测前向区域粒子以研究高能强子相互作用，从而服务于宇宙线簇射解释和中微子背景估计等天体粒子物理问题。
2024-07-03 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
APEX: Optimized vertical drift PDS for DUNE FD3
针对DUNE第二阶段FD3模块，提出APEX光子探测系统方案，利用非导电光纤技术实现约60%光学覆盖率，提升MeV级光收集能力与GeV级能量重建分辨率，支持场笼壁完整仪器化及多通道读出，助力中微子物理等研究。
2025-04-17 hep-ex physics.ins-det
Astroparticle Physics with the Forward Physics Facility at the High-Luminosity LHC
本文介绍HL-LHC的FPF远前向实验设施规划，说明其如何通过测量高能强子相互作用改进EAS建模并降低多信使天体物理观测的不确定性。
2023-08-17 astro-ph.HE hep-ex
IsoDAR@Yemilab: A Report on the Technology, Capabilities, and Deployment
IsoDAR@Yemilab是一种新型的静态同位素衰变实验，已初步批准在韩国Jeongseon-gun的Yemi地下实验室（Yemilab）运行。在这份技术报告中，我们详细描述了在Yemilab地下设施安装这种紧凑型粒子加速器和中微子靶系统的考虑因素。具体来说，我们描述了为IsoDAR准备的洞穴，并解决了安装、屏蔽和公用事业要求。为了提供背景和完整性，我们还简要描述了IsoDAR中微子源与Yemilab的液体闪烁体计数器（LSC）配对时的物理机会，并回顾了中微子源的技术设计。
2022-07-11 hep-ex physics.ins-det
The Forward Physics Facility at the HL-LHC and its Synergies with Astroparticle Physics
本文介绍 HL-LHC 的 FPF 拟建地下前向实验设施，并阐述其测量如何改进高能强子相互作用模型、降低 EAS 与多信使天体物理解读中的不确定性。
2024-12-31 astro-ph.HE hep-ex
Physics Opportunities at a Beam Dump Facility at PIP-II at Fermilab and Beyond
本文总结PIP-II直线加速器末端束流倾倒设施的物理机遇，涵盖eV至MeV能区的新物理探索，强调及时建设以支持DUNE实验并开拓其他设施无法触及的物理研究。
2023-11-16 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Atmospheric muon flux suppression at potential new low-radiation underground physics laboratory in Israel
本研究在以色列Kokhav HaYarden地下候选实验室测量缪子通量，测得抑制因子4456±77，有效覆盖层约873 m.w.e.，验证了该地点适合未来低辐射物理研究。
2025-04-21 hep-ex physics.ins-det
India Based Neutrino Observatory, Physics Reach and Status Report
印度中微子天文台（INO）是一个位于印度的地下设施，主要安装磁化铁量热计（ICAL）探测器，以研究宇宙射线与地球大气相互作用产生的大气中微子。物理学的目标是通过这样的研究来精确测量中微子的混合和振荡参数。我们在这里介绍了详细的模拟研究结果，以及该项目的现状报告。特别是，我们强调的敏感性ICAL的中微子质量排序，这可以确定{ \it独立的CP阶段}在ICAL的公开问题。
2022-10-19 hep-ex hep-ph
Design and development of optical modules for the BUTTON-30 detector
University of Edinburgh（爱丁堡大学）；University of Michigan（密歇根大学）；Lawrence Livermore National Laboratory（劳伦斯利弗莫尔国家实验室）；University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）；University of Warwick（华威大学）；University of Liverpool（利物浦大学）；United Kingdom National Nuclear Laboratory（英国国家核实验室）；University of Sheffield（谢菲尔德大学）；STFC（科学与技术设施委员会）；Brookhaven National Laboratory（布鲁克海文国家实验室）；University of Florida（佛罗里达大学）
本文介绍了BUTTON-30探测器中用于中微子探测的含钆水基液体闪烁体光学模块的设计与开发，旨在为未来的大型中微子观测站提供技术支持。
2026-01-26 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
The European Spallation Source neutrino Super Beam
在2012年测量了一个相对较大的中微子混合角$θ_{13}$之后，现在第一次观察到轻子扇区中可能的CP破坏的大门已经打开。$θ_{13}$的测量值还允许第二振荡最大值而不是通常使用的第一最大值用于发现CP破坏。第二个振荡最大值处的灵敏度比第一个最大值高约三倍，系统误差的影响较低。要达到第二个振荡最大值，需要一个具有适当能量的非常强的中微子束。世界上最强的脉冲中子源--欧洲中子源将有一个5兆瓦功率和2千兆电子伏能量的质子直线加速器。这个直线加速器，正在建设中，也有可能成为世界上最强的中微子束的质子驱动器，以高概率发现中微子CP破坏。对该中微子超级束与安装在距ESS约500 km处的百万吨级地下水切伦科夫中微子探测器的物理性能进行了评价。此外，这种探测器的选择将使物理学计划扩展到质子衰变和天体物理学研究。介绍了ESS质子直线加速器的升级、质子脉冲压缩所需的储能环、靶站、远探测器和物理势。除了中微子外，该设施还将同时产生大量的μ子，这些μ子可用于低能中微子设施，用于无菌中微子搜索，未来的中微子工厂或μ子对撞机。ESS中子设施将在2023年完全准备就绪，届时中微子设施的升级可以开始。
2018-03-29 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Cryogenic characterization of FBK NUV-HD-Cryo 3T SiPM sensors for the DUNE photon detection system
Instituto de Física Corpuscular（西班牙瓦伦西亚核物理研究所）；Northern Illinois University（北伊利诺伊大学）；Czech Technical University（捷克理工大学）；Princeton University（普林斯顿大学）；University of Granada（格拉纳达大学）；Université de Paris Cité（巴黎西岱大学）；Czech Academy of Sciences（捷克科学院）
本文研究了FBK NUV-HD-Cryo 3T SiPM传感器在低温下的性能，用于DUNE中微子探测系统。
2025-11-24 hep-ex physics.ins-det
Report on the Depth Requirements for a Massive Detector at Homestake
这份报告提供了在美国深地下科学与工程实验室地下放置大型探测器的技术依据。基准质量在百万吨级的大型探测器很可能是一个多用途设施。这种装置的主要物理理由是探测加速器产生的中微子，核子衰变和中微子的自然来源，如太阳，大气和超新星中微子。除了物理论证外，还有关于Homestake现有基础设施和Homestake岩层应力特性的实际问题。水切伦科夫和液氩探测器技术的深度要求与各种物理过程的报告。虽然其中一些物理过程可以在较浅的深度进行充分研究，但它们都不需要大于4300 mwe的深度，这相当于Homestake的4850 ft水平。非常重要的是要注意，计划中的探测器的规模是这样的，即使对于加速器中微子探测（允许使用加速器占空因数来消除宇宙），也需要最小的深度来降低宇宙射线污染的风险。在考虑了有关Homestake场地的科学和实际问题后，我们强烈建议及时在4850英尺高度开始岩土工程研究。
2009-08-09 hep-ex physics.ins-det
Physics with Beam Tau-Neutrino Appearance at DUNE
我们探讨即将到来的深地下中微子实验（DUNE）的能力，以测量$ν_τ$带电电流的相互作用和相关的振荡概率$P(ν_μ\to ν_τ)$在其远探测器，集中在如何这样的结果可以用来探测中微子的属性和相互作用。DUNE有可能识别出比所有现有实验都多得多的$ν_τ$事件，并且可以通过提供对$ν_e$出现和$ν_μ$消失通道的补充测量，使用这些数据样本来非平凡地测试三质量中微子范式。我们进一步讨论了$ν_τ$外观通道的敏感性的几个假设的物理学可能潜伏在三个大质量中微子的范例：一个非幺正轻子混合矩阵，$3+1$轻中微子假设，和非标准的中性流中微子相互作用的存在。在整个过程中，我们还考虑了所提出的高能量调整的长基线中微子设施（LBNF）束线的相对好处。
2019-04-15 hep-ex hep-ph
LArIAT: Liquid Argon In A Testbeam
液氩时间投影室（LArTPC）是精密中微子物理学的理想探测器。当这些探测器位于地下深处时，也可以用于测量质子衰变和天体物理中微子。这项技术必须完全发展，达到非常大的质量尺度，并完全掌握，以建造和操作这些探测器的物理程序。作为开发这些探测器的综合计划的一部分，现在认为有必要在LArTPC中对相关能量范围内的已知粒子种类进行精确测量。LArIAT计划旨在通过在费米实验室的专用校准测试束线中部署LArTPC探测器来直接实现这些目标。这里设想的一组测量对美国的短基线（SBN）和长基线（LBN）中微子振荡计划都很重要，从近期的MicroBooNE开始，中期设想在费米实验室的助推器束线上使用伴随的近、远液氩探测器，并从长远来看转向深层地下物理学，例如长基线中微子设施（LBNF）。
2014-06-28 hep-ex physics.ins-det
