CUORE-0 background analysis and evaluation of $^{130}$Te $2νββ$ decay half-life
CUORE是一个热测量实验，将寻找$^{130}$ Te的无中子双β衰变。CUORE-0是一个类似CUORE的塔，在2013年至2015年期间运行，以测试CUORE实验的性能。在这一过程中，我们提出的模型的结果，解开和量化的背景源，结合形成CUORE-0的能量谱。我们使用详细的基于Geant 4的模拟和贝叶斯拟合算法来重建实验数据，并评估背景源的活动。该分析的直接结果是测量$^{130}$ Te $2νββ$的衰变半衰期，我们对此进行了初步评估。
2016-10-14 nucl-ex physics.ins-det
Cosmogenic-neutron activation of TeO2 and implications for neutrinoless double-beta decay experiments
用中子束测量了天然碲的宇宙成因中子活化的通量平均截面，中子束包含动能高达$\sim$ 800 MeV的中子，其能谱与海平面宇宙射线中子的能谱相似。对产生的放射性同位素的分析表明，在寻找130 Te的无中微子双β衰变的实验中，110 mAg将是宇宙起源激活背景的主要贡献者，如CUORE和SNO+。CUORE实验中的宇宙起源激活背景的估计已经获得使用这种测量和横截面测量碲的质子激活的结果。此外，测量的截面在这项工作中也从半经验的截面计算结果进行了比较。
2015-03-06 nucl-ex physics.ins-det
The CUORE experiment at LNGS
罕见事件低温地下观测站（CUORE）是第一个能够达到1吨规模的无中微子双β衰变的热测量实验。该探测器由988个TeO2晶体组成，排列在19个塔的圆柱形紧凑结构中。2016年8月完成了实验的建设，特别是低温恒温器中所有塔的安装，随后在2017年初冷却到基础温度。CUORE探测器现已投入使用，自2017年春季以来一直在获取科学数据。我们在这里提出的检测器的初始性能和初步结果，从第一个检测器运行。
2017-12-21 nucl-ex physics.ins-det
Results of CUORE
位于意大利Gran Sasso国家天文台的罕见事件低温地下天文台（CUORE）是世界上最大的热辐射实验。该探测器由988个TeO2晶体组成，总质量为742 kg。CUORE目前正在收集数据，寻找130 Te的无中微子双β衰变。CUORE自2017年春季开始运营。最初的科学运行已经允许提供对130 Te的无中微子双β衰变半衰期的最严格限制，并对双中微子双β衰变半衰期进行最精确的测量。到目前为止，我们收集到的暴露量增加了一倍多。在这次演讲中，我们介绍了最新的结果，并讨论了CUORE实验的现状。
2019-05-19 nucl-ex
The Coldest Cubic Meter in the Known Universe
CUORE是一个741公斤的TeO2测辐射热计阵列，将搜索130 Te的无中微子双β衰变。该探测器正在意大利Gran Sasso的Nazionali建造，将于2015年开始收集数据。CUORE低温恒温器将把数公吨的材料冷却到1 K以下，CUORE探测器本身将在10 mK的典型温度下工作。在这个温度下，CUORE探测器将是已知宇宙中最冷的连续立方米。
2014-10-14 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
The low-temperature energy calibration system for the CUORE bolometer array
CUORE实验将在意大利大萨索国家实验室用988个TeO_2测辐射热计阵列在10 mK下探测130 Te的无中微子双β衰变（0 nDBD）。探测器被安置在一个大型的无冷冻剂的低温恒温器中，由脉冲管和高功率稀释制冷机冷却。TeO_2测辐射热计测量事件能量，准确可靠的能量刻度是成功识别候选0nDBD和背景事件的关键。正在开发的探测器校准系统是基于插入12个伽马源，这些伽马源能够在自身重量的作用下通过一组导管移动，这些导管将它们从300K法兰上的部署盒向下引导到低温恒温器内的探测器区域中的位置。CUORE实验对低温恒温器的最大热负荷、材料放射性纯度、污染风险以及在正常数据采集期间完全收回源的能力提出了严格的要求。再加上集成到一个独特的低温恒温器中，这需要精心的设计和非传统的解决方案。我们提出的设计，挑战和预期的性能，这种低温能量校准系统。
2009-08-03 nucl-ex
A Cryogenic Underground Observatory for Rare Events: Cuore, an Update
CUORE是一个由1000个TeO_{2}测辐射热计组成的紧凑阵列，每个测辐射热计是一个边长为5 cm的立方体，质量为750 gms。该阵列由25个垂直塔组成，排列成正方形，5塔乘5塔，每个塔包含10层4晶体。探测器的设计是针对超低背景探测进行优化的，用于探测^{130}Te（丰度33.8%）的无中微子双β衰变、冷暗物质、太阳轴子和罕见的核衰变。一个涉及20个不同大小的晶体（MIBETA）的初步实验已经完成，一个单一的CUORE塔正在建造，作为一个较小规模的实验，称为CUORICINO。预期的性能和灵敏度，根据蒙特卡罗模拟和外推目前的结果，报告。
2002-08-06 hep-ex nucl-ex
Analysis Techniques for the Evaluation of the Neutrinoless Double-Beta Decay Lifetime in $^{130}$Te with CUORE-0
我们详细描述的方法来获得的寿命下限的中微子无双β（$0νββ$）衰变在$^{130}$ Te和相关的限制使用CUORE-0探测器的中微子的有效马约拉纳质量。CUORE-0是一个位于Gran Sasso国家实验室的测辐射热探测器阵列，旨在验证为CUORE开发的背景减少技术，CUORE是计划于2016年上线的下一代实验。CUORE-0本身也是一个有竞争力的$0νββ$衰变搜索，并作为一个平台进一步开发CUORE中使用的分析工具和程序。这些包括数据收集、事件选择和处理以及信号效率评估。特别是，我们描述的幅度评估，热增益稳定，能量校准方法，和分析事件的选择，用于创建我们的最终$0νββ$衰变搜索谱。我们定义了我们的高级分析程序，重点是获得的新见解和遇到的挑战。我们详细概述了我们的拟合方法附近的假设$0νββ$衰变峰和目录的系统不确定性的主要来源。最后，我们推导出先前报告的CUORE-0的$0νββ$衰变半衰期限值，$T^{0ν}_{1/2}>2.7\times10^{24}$年，并结合Cuoricino限值，$T^{0ν}_{1/2}>4.0\times10^{24}$年。
2016-04-27 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Searching for neutrinoless double-beta decay of $^{130}$Te with CUORE
无中微子双β（$0νββ$）衰变是一种假设的轻子数破坏过程，它提供了唯一已知的方法来断言中微子质量可能的马约拉纳性质。罕见事件低温地下观测站（CUORE）是一个即将进行的实验，旨在使用988 TeO $_2$晶体测辐射热计阵列在10 mK下运行，搜索$^{130}$ Te的$0νββ$衰变。探测器将包含206 kg $^{130}$ Te，平均能量分辨率为5 keV;在$1σ$下，5年寿命后预计的$0νββ$衰变半衰期灵敏度为$1.6\times 10^{26}$ y（$9.5\times10^{25}$ y，置信水平为90%），这对应于有效Majorana质量的上限，范围为40- 100 meV（50- 130 meV）。本文综述了CUORE中所使用的实验技术，以及它的现状和预期的物理范围。
2015-02-13 nucl-ex physics.ins-det
Sensitivity and Discovery Potential of CUORE to Neutrinoless Double-Beta Decay
我们提出了一个CUORE的灵敏度和发现潜力的研究，一个测辐射热双β衰变实验正在建设中的Nazionali del Gran Sasso在意大利。两种方法来计算实验灵敏度为各种背景的情况下，和扩展的灵敏度配方的发现潜在的情况下也进行了讨论。假设本底率为10^-2 cts/（keV kg y），我们发现，经过5年的寿命，CUORE对无中微子双β衰变半衰期T_1/2（1 σ）= 1.6 \times 10 ^26 y的灵敏度为1 σ，从而具有探测低至40-100 meV的Majorana中微子有效质量的潜力;在1.64 σ处的灵敏度，对应于90% C.L.，T_1/2（1.64 sigma）= 9.5 \times 10^25 y。这个范围与76 Ge无中微子双β衰变的观测结果以及由振荡结果得到的中微子质量参数空间的优选范围进行了比较。
2013-03-20 hep-ex hep-ph nucl-ex
The detector calibration system for the CUORE cryogenic bolometer array
罕见事件低温地下观测站（CUORE）是一个吨级低温实验，旨在寻找$^{130}$ Te的无中微子双β衰变和其他罕见事件。CUORE探测器由988 TeO $_2$测辐射热计组成，在Gran Sasso的Nazionali地下稀释冰箱中以10 mK的温度运行。候选事件通过精确测量其能量来识别。探测器的绝对能量响应是通过使用伽马源定期校准每个单独的测辐射热计来建立的。CUORE测辐射热计阵列的密集配置与探测器周围的广泛屏蔽相结合，需要在阵列本身内放置校准源。CUORE探测器校准系统设计用于将放射源插入低温恒温器并将其从低温恒温器中取出，同时遵守严格的热负荷，放射性纯度和实验操作要求。本文介绍了设计，调试和性能的这种新的源校准部署系统的超低温环境。
2016-11-23 nucl-ex physics.ins-det
CUPID: CUORE (Cryogenic Underground Observatory for Rare Events) Upgrade with Particle IDentification
CUPID是一个未来的吨级无中微子双β衰变（$0νββ$）实验，用于探测中微子的马约拉纳性质，并发现中微子质量的所谓倒置层次区域中的轻子数违反。CUPID将建立在CUORE的经验、专业知识和教训的基础上，并将尽可能利用当前的CUORE基础设施。为了实现其雄心勃勃的科学目标，CUPID的目标是增加源质量并大幅减少感兴趣区域的背景。这需要同位素浓缩、升级的纯化和结晶程序、新的探测器技术、更严格的材料选择，以及可能与CUORE部署的最新技术水平有关的新屏蔽概念。本文回顾了CUPID的科学目标，定义了近期研发活动的范围，并提出了安装下一代实验的路线图。一份单独的文件更详细地讨论了广泛的研发计划。
2015-04-14 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Radon mitigation during the installation of the CUORE $0νββ$ decay detector
CUORE -罕见事件低温地下天文台-是一个寻找$^{130}$ Te的无中微子双β（$0νββ$）衰变的实验，使用988 TeO $_2$晶体阵列作为测辐射热计，在$\sim$ 10 mK的大型稀释冰箱中运行。使用该探测器，我们的目标是$^{130}$ Te $0νββ$衰变半衰期灵敏度为$9\times10^{25}$ y，生存时间为5 y，背景指数为$\lesssim 10^{-2}$计数/keV/kg/y。为了尽量减少测辐射热计在低温恒温器中安装过程中暴露于氡气的风险，我们在专用洁净室环境中进行所有操作，并控制氡气减少。在本文中，我们讨论了CUORE氡消减系统和洁净室的设计和性能，以及实时监测氡水平的系统。
2018-01-18 nucl-ex physics.ins-det
Search for Neutrinoless Double-Beta Decay of $^{130}$Te with CUORE-0
本文报道了用CUORE-0辐射热探测器阵列在9. 8 kgPDMATHABMM-yr照射的PDMATHABMTe中寻找无中微子双β衰变的结果。特征探测器能量分辨率和感兴趣区域中的背景水平分别为$5.1\pm 0.3{\rm~keV}$ FWHM和$0.058 \pm 0.004\,(\mathrm{stat.})\pm 0.002\,(\mathrm{syst.})$ ~计数/（keV $\cdot$ kg $\cdot$ yr）。90%~ C. L.实验的下限灵敏度是$2.9\times 10^{24}~{\rm yr}$，并且超过了先前搜索的灵敏度。我们没有发现$^{130}$ Te的无中微子双β衰变的证据，并对衰变半衰期给出了贝叶斯下限，$T^{0ν}_{1/2}>$ ~ $ 2.7\times 10^{24}~{\rm yr}$在90%~ C. L。将CUORE-0数据与来自Cuoricino实验的19.75 kg $^{130}$ Te年暴露量相结合，我们获得了90% C.L.（贝叶斯），这是迄今为止对该半衰期的最严格限制。使用一系列的核矩阵元素的估计，我们解释这作为一个限制的有效马约拉纳中微子质量，$m_{ββ}< 270$- $760~\mathrm{meV}$。
2015-10-01 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Latest results from CUORE and prospects for CUPID
CUORE最新成果展示其在0νββ衰变研究中的突破，CUPID计划通过提升灵敏度探索100Mo中微子质量倒置层次。
2025-11-24 astro-ph.IM nucl-ex
TeO$_2$ bolometers with Cherenkov signal tagging: towards next-generation neutrinoless double beta decay experiments
CUORE是由988 TeO $_2$测辐射热计组成的阵列，它将成为寻找无中微子双β衰变的最灵敏的实验之一。通过去除$α$放射性背景，可进一步提高其灵敏度。几年前已经指出，来自$β$的信号可以通过检测发射的切伦科夫光来标记，该切伦科夫光不是由$α$产生的。在本文中，我们证实了这种可能性。我们第一次测量了CuORE晶体发射的切伦科夫光，并发现它在$Q$衰变值处为100 eV。为了完全排除$α$背景，我们计算出需要基线噪声低于20 eV RMS的光检测器，该值比我们使用的测辐射热光检测器的平均噪声小3-4倍。我们指出，必须开发一种改进的光探测器技术，以获得TeO $_2$测热实验能够探测中微子质量的倒置层次。
2014-12-11 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
CUORE and beyond: bolometric techniques to explore inverted neutrino mass hierarchy
CUORE（罕见事件低温地下观测站）实验将寻找$^{130}$ Te的无中微子双β衰变。CUORE拥有741公斤的TeO $_2$晶体，在感兴趣的区域具有5 keV（0.2%）的出色能量分辨率，将成为最具竞争力的无中微子双β衰变实验之一。在五年的寿命期内，CUORE计划的无中微子双β衰变半衰期灵敏度为$1.6\times 10^{26}$ y（在90%置信水平下为$9.5\times10^{25}$ y），这对应于马约拉纳有效质量的上限，范围为40- 100 meV（50- 130 meV）。利用辅助光探测器进一步剔除背景可以显著提高测辐射热探测器的搜索灵敏度和竞争力，以充分探索$^{130}$ Te和可能的其他双β衰变候选核的反中微子质量等级。
2014-07-04 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Study of Rare Nuclear Processes with CUORE
TeO 2测辐射热计多年来一直被用于寻找130-Te中的无中微子双β衰变。CUORE是一个吨级的TeO 2探测器阵列，最近公布了对半衰期最敏感的极限$T_{1/2}^{0ν} > 1.5 \times 10^{25}\,$ yr，它对应于中微子有效马约拉纳质量的上限$140-400$ ~meV。虽然它使CUORE成为世界领先的寻找无中微子双β衰变的实验，但它并不是CUORE在核物理和粒子物理领域做出贡献的唯一研究。正如多年来在许多小规模实验中所做的那样，CUORE将研究罕见的衰变（如130-Te的双中微子双β衰变和123-Te中假设的电子捕获）和罕见的过程（例如，暗物质和轴子相互作用）。本文介绍了一些过去的实验，使用TeO 2测辐射热计的成就，和CUORE的前景。
2018-01-17 nucl-ex physics.ins-det
The CUORE cryostat: an infrastructure for rare event searches at millikelvin temperatures
CUORE实验是世界上最大的测热实验。该探测器由988个TeO2晶体组成，总质量为742 kg。CUORE目前正在意大利Gran Sasso国家实验室收集数据，寻找130 Te的无中微子双β衰变。大型定制无冷冻剂低温恒温器允许达到并保持约10 mK的基础温度，这是检测器最佳操作所需的。该装置的设计是为了实现低噪声环境，对实验的放射性背景的贡献最小。在本文中，我们提出了CUORE低温恒温器的概述，连同其所有子系统的描述，重点是确定的解决方案，以满足严格的要求。我们简要说明了低温恒温器调试的各个阶段，并强调了每次实现的相关步骤和里程碑。最后，我们描述了CUORE的成功冷却。
2019-07-12 nucl-ex physics.ins-det
Search for Majorana neutrinos exploiting millikelvin cryogenics with CUORE
中微子可能是其自身的反粒子，这在已知的基本粒子中是独一无二的，这种可能性源于埃托雷·马约拉纳在1937年提出的费米子对称理论。鉴于这种马约拉纳中微子的深远影响，其中一个可能的解释是宇宙的物质-反物质不对称性通过leptogenesis，中微子的马约拉纳性质要求全球严格的实验研究;主要的实验探索之一是无中微子双β（$0 νββ$）衰变。在这里，我们显示的结果从搜索的$0 νββ$衰变的$^{130}$ Te，使用最新的先进的低温热量计与CUORE实验。CUORE在绝对零度以上仅运行10毫开尔文，在三个前沿领域推动了最先进的技术：在如此超低温下保持的绝对质量，运行寿命以及低温基础设施发出的低水平电离辐射。我们没有发现$0 νββ$衰变的证据，并将$T_{1/2}^{0 ν} > 2.2 \times 10^{25}$年的下限设定在90%的可信区间。我们讨论了CUORE在其他领域取得的进展的潜在应用，如直接暗物质，中微子和核物理搜索和大规模量子计算，这可以受益于在低放射性，超低温环境中的大型有效载荷的持续运行。
2022-04-11 nucl-ex
Measurement of the Two-Neutrino Double Beta Decay Half-life of $^{130}$Te with the CUORE-0 Experiment
本文报道了用CUORE-0探测器测量$^{130}$ Te的双中微子双β衰变半衰期。从33.4 kg $\cdot$的TeO $_2$暴露量，确定半衰期为$T_{1/2}^{2ν}$ = [8.2 $\pm$ 0.2（stat.）$\pm$ 0.6（系统）] $\times$ 10 $^{20}$ y.这一结果是在详细重建负责CUORE-0计数率的来源后获得的，并对那些对$^{130}$ Te无中微子双β衰变感兴趣区域有贡献的来源进行了具体研究。
2017-02-23 nucl-ex
Initial performance of the CUORE-0 experiment
CUORE-0是一个低温探测器，它使用二氧化碲辐射热计阵列来寻找^{130}Te的无中微子双β衰变。我们提出了第一个数据分析与7.1公斤y的总TeO_2曝光集中在背景测量和能量分辨率。在无中微子双β衰变区（2.47 - 2.57 MeV）和α背景主导区（2.70 - 3.90 MeV）的本底率分别为0.071 \pm 0.011和0.019 \pm 0.002计数/keV/kg/y。后一个结果代表了比先前实验Cuoricino改进6倍。结果验证了我们对CUORE-0中背景源的理解，这是外推到完整CUORE探测器的基础。在感兴趣的区域中获得的能量分辨率（半峰全宽）为5.7 keV。基于在感兴趣区域中测量的背景速率和能量分辨率，预期CuORE-0半衰期灵敏度超过Cuoricino的观测下限，具有一年的存活时间。
2014-08-01 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
First test of an enriched $^{116}$CdWO$_4$ scintillating bolometer for neutrinoless double-beta-decay searches
首次成功地将富含$^{116}$ Cd的钨酸镉晶体闪烁体用作测量辐射热计。测量在地面上在18 mK的温度下进行。晶体质量为34.5 g，富集程度约为82%。尽管由于地面上的操作而产生了大量的堆积效应，但该探测器表现出了高能量分辨率（在0.2-2.6 MeV $γ$能量范围内的2-7 keV半高宽）、强大的粒子识别能力和高水平的内部放射性纯度。这些结果证明钨酸镉是一种非常有前途的探测器材料，用于下一代无中微子双β衰变测辐射热实验，如CUPID项目（CUORE升级与粒子识别）中提出的。
2016-06-24 nucl-ex physics.ins-det
Low Energy Analysis Techniques for CUORE
CUORE是一个吨级的低温探测器，在国家科学院（LNGS）运行，使用二氧化碲测辐射热计搜索$^{130}$ Te的无中微子双β衰变。CUORE还适合搜索低能稀有事件，如太阳轴子或WIMP散射，这要归功于其超低的背景和大的目标质量。然而，为了进行这种敏感的搜索，需要将能量阈值提高到10 keV。在本文中，我们描述了为CUORE类探测器的低能分析开发的分析技术，使用CUORE-0从2013年11月到2015年3月获得的数据，CUORE-0是一个单塔原型，旨在验证CUORE的组装程序和新的清洁技术。我们详细解释了能量阈值优化，触发效率的连续监测，数据和事件选择，以及低能量下的能量校准。同时给出了CuORE-0在60 keV以下的低能背景谱。最后，我们报告的敏感性CUORE WIMP年度调制使用CUORE-0的能量阈值和背景，以及在CUORE-0的核反冲核淬灭因子的不确定性估计。
2017-12-14 nucl-ex physics.ins-det
Search for Double-Beta Decay of $\mathrm{^{130}Te}$ to the $0^+$ States of $\mathrm{^{130}Xe}$ with CUORE
CUORE实验是在同位素$\mathrm{^{130}Te}$中寻找轻子数破坏的无中微子双β衰变（$0νββ$）的大型测辐射热阵列。在这项工作中，我们提出了两个搜索的最新结果双β衰变（DBD）的$\mathrm{^{130}Te}$的$\mathrm{^{130}Xe}$的第一个$0^{+}_2$激发态：$0νββ$衰变和标准模型允许的双中微子双β衰变（$2νββ$）。两次检索均基于372.5 kg $\times$ yr TeO $_2$暴露。在最终状态下由激发的中微子核发射的去激发伽马射线产生独特的签名，可以通过研究两个或多个测辐射热计中的重合事件来在低背景下搜索该签名。在这方面，CuORE晶体的紧密堆积排列构成了显著的优势。在90%可信区间（C.I.）对于${0νββ}$衰变，估计为$\mathrm{S^{0ν}_{1/2} = 5.6 \times 10^{24} \: \mathrm{yr}}$，对于${2νββ}$衰变，估计为$\mathrm{S^{2ν}_{1/2} = 2.1 \times 10^{24} \: \mathrm{yr}}$。没有观察到任何一种衰减模式的显著证据，并且在$90\%$ C.I.在衰变半衰期上的计算公式为：$\mathrm{(T_{1/2})^{0ν}_{0^+_2} > 5.9 \times 10^{24} \: \mathrm{yr}}…
2021-07-30 nucl-ex
CUORE-0 detector: design, construction and operation
CUORE实验将使用排列在19个塔中的988 TeO $_2$测辐射热计阵列来搜索$^{130}$ Te的无中微子双β衰变。CUORE-0是根据CUORE程序组装的第一座塔，在Aguatori Nazionali del Gran Sasso建造并投入使用，并从2013年3月到2015年3月收集数据。在本文中，我们描述了CUORE-0实验的设计，施工和操作，重点是对前身实验，Cuoricino所作的改进。特别是，我们用CUORE-0数据证明了CUORE的设计目标是可以实现的。
2016-07-18 nucl-ex physics.ins-det
Canadian Contributions to the Search for Neutrinoless Double Beta Decay
本文梳理加拿大团队四十余年来在无中微子双β衰变搜寻领域的历史实验工作与当前贡献，该衰变若被证实将证明超越标准模型的新物理存在，目前全球正推进更高灵敏度的实验部署。
2025-06-17 nucl-ex
New results from the CUORE experiment
罕见事件低温地下观测站（CUORE）是第一个寻找能够达到一吨级的无中微子双β（$0νββ$）衰变的低温实验。该探测器位于意大利Gran Sasso国家实验室，由988 TeO $_2$晶体阵列组成，排列在19个塔的紧凑圆柱形结构中。在2016年8月完成探测器建设后，CUORE于2017年开始在约10 mK的基础温度下进行首次物理数据运行。经过2018年的多次优化活动，CUORE目前处于稳定的运行模式。2019年，CUORE发布了其2 \textsuperscript{nd}搜索$0νββ$的结果，TeO $_2$暴露量为372.5 kg $\cdot$年，对$^{130}$ Te $0νββ$衰变半衰期的中位排除敏感性为$1.7\cdot 10^{25}$年。我们没有发现$0νββ$衰变的证据，并将其设定为90\%C. I.（可信区间）$0νββ$ $^{130}$ Te衰变半衰期的$3.2\cdot 10^{25}$年贝叶斯下限。在这项工作中，我们目前的现状CUORE的搜索$0νββ$，以及审查检测器的性能。最后，我们对CUORE背景模型进行了修正，并对$^{130}$ Te双中微子双β（$2νββ$）衰变半衰期进行了测量。
2021-01-07 nucl-ex physics.ins-det
A search for the radiative neutrinoless double electron capture of $^{58}$Ni
在$^{58}$ Ni中进行了单\gray \发射的辐射无中微子双电子俘获的研究。在德国德累斯顿的Felsenkeller地下实验室用超低本底HPGe探测器对7286 g天然同位素组成的镍样品进行了58.3 d的γ辐射测量。对于该衰变模式，获得了$2.1 \times 10^{21}$ yr（90%CL）的新半衰期下限。该半衰期极限比$^{58}$ Ni的现有极限高两个数量级，并且是无中微子双电子捕获衰变的最佳半衰期极限之一。
2016-05-11 nucl-ex
Supernemo: A Next Generation Project to Search for Neutrinoless Double Beta Decay
SuperNEMO项目的目的是寻找无中微子双β衰变（$0νββ$），其灵敏度可达$0νββ$半衰期的10 $^{26}$年（有效马约拉纳中微子质量可低至50 meV），使用$\sim$ 100公斤源和一个“径迹-卡路里”探测器。本文介绍了2007- 2009年研发计划的现状，重点是最具挑战性的方面：量热法、放射源的生产、低放射性测量和跟踪器。
2008-07-19 nucl-ex
Constraints on Lepton Number Violation with the 2 tonne$\cdot$yr CUORE Dataset
CUORE实验利用2吨·年数据未发现无中微子双β衰变，将半衰期下限设为3.5×10^25年，并验证了未来多同位素搜索的关键技术。
2025-10-17 nucl-ex
CALDER - Neutrinoless double-beta decay identification in TeO$_2$ bolometers with kinetic inductance detectors
寻找无中微子双β衰变的下一代实验必须对低至10 meV的马约拉纳中微子质量敏感。CUORE是一个由988 TeO $_2$组成的测辐射热计阵列，目前正在意大利GranSasso国家实验室投入使用，其特点是在90% C.L时预期灵敏度为50-130 meV，可以通过去除$α$放射性的背景来提高灵敏度。如果与测辐射热计中的热释放一致地检测到由$β$信号发射的切伦科夫光，则这是可能的。到目前为止，检测到的光量仅限于100 eV，需要低噪声低温光探测器。CALDER项目（具有出色分辨率的低温广域光探测器）旨在开发一个小型原型实验，该实验由TeO $_2$测辐射热计与基于动态电感探测器的新型光探测器耦合组成。研发的重点是可以用于下一代无中微子双β衰变实验的光探测器。
2015-05-19 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
An Energy-dependent Electro-thermal Response Model of CUORE Cryogenic Calorimeter
稀有事件低温地下观测站（CUORE）是在$^{130}\text{Te}$中寻找无中微子双β衰变（$0νββ$）的最灵敏的实验。CUORE使用988 TeO $_2$量热计的低温阵列，在$\sim$ 10 mK下运行，总质量为741 kg。为了进一步提高灵敏度，必须很好地理解检测器的响应。在这里，我们提出了一个非线性热模型的CUORE实验的探测器的基础上。我们已经研究了平衡和动态电热模型的探测器，通过数值拟合非线性微分方程的CUORE通道的一个子集的探测器数据，以及表征和代表的所有通道。我们证明，热电子效应和电场依赖的电阻在NTD-Ge热敏电阻单独是不足以描述我们的探测器的能量依赖的脉冲形状。我们在热敏电阻的指数温度依赖性中引入了经验二阶校正因子，这与能量依赖的脉冲形状数据产生了极好的一致性，最高可达6 MeV。我们还提出了一个噪声分析，使用拟合的热参数，并表明，固有的热噪声是可以忽略不计相比，我们的探测器所观察到的噪声。
2022-07-28 nucl-ex physics.ins-det
End-to-End Data Analysis Methods for the CUORE Experiment
本研究介绍了为CUORE实验开发的端到端数据分析工具与方法，通过对每个低温量能器独立优化、采数和分析，构建高质量数据集，并详述了最新0νββ衰变搜寻中能量相关探测器响应与信号效率的评估。
2025-10-29 astro-ph.IM nucl-ex
The MAJORANA DEMONSTRATOR: An R&D project towards a tonne-scale germanium neutrinoless double-beta decay search
MAJORANA合作正在开发所谓的MAJORANA DEMONSTRATOR。演示器旨在进行研究和开发，以进行吨级锗基实验，以寻找Ge-76的无中微子双β衰变。演示器还可以对1-10 GeV/c^2质量范围内的轻WIMP进行竞争性的直接暗物质搜索。它将由大约60公斤的锗探测器组成，安装在位于南达科他州铅市桑福德地下实验室深处的超低背景屏蔽中。演示者还将进行背景和技术研究，探测器质量的一半将是浓缩锗。本演讲将回顾演示器的动机、设计、技术和现状。
2009-07-09 nucl-ex
Search for resonant neutrinoless double electron capture in Gd-152 and other rare decays in Gd isotopes
在Gran Sasso地下实验室（意大利）用超低本底高纯锗探测器对钆同位素的稀有衰变进行了研究。测量198 g Gd $_2$粉末样品63.8 d，总Gd暴露量为12.6 kg $\times$ d。$^{152}$ Gd是最有希望的共振无中微子双电子俘获同位素，它能显著提高无中微子双β衰变的速率。该衰变的半衰期被限制为$>4.2\times10^{12}$年（90\%可信度）。这一极限距离理论预测仍然有几个数量级的距离，但它是第一个建立的转变极限，为未来的实验铺平了道路。此外，在$^{152}$ Gd、$^{154}$ Gd和$^{160}$ Gd中研究了其他罕见的α和双β衰变模式，半衰期限值在$10^{17-20}$年范围内。
2023-03-01 nucl-ex
Status of the GERDA experiment aimed to search for neutrinoless double beta decay of 76Ge
介绍了国际新的锗探测器阵列实验的进展情况。本实验的主要目的是寻找~（76）Ge的无中微子双β衰变。实验装置正在LNGS地下实验室建设中。Gerda将使用位于液态氩中的裸锗半导体探测器（富含76 Ge）。在第一阶段，将使用以前海德堡-莫斯科和IGEX实验的现有浓缩探测器，在第二阶段，将增加用最近生产的浓缩材料制成的新的分段探测器。开发了用于背景抑制的新概念，包括探测器分割和与LAr闪烁的反符合。
2008-12-22 nucl-ex
CUORE Data Release for ML Applications: Pulse Shape Analysis Dataset
University of South Carolina（南卡罗来纳大学）；Virginia Polytechnic Institute and State University（弗吉尼亚理工大学）；INFN – Laboratori Nazionali di Legnaro（意大利国家核物理研究所-莱尼亚罗国家实验室）；INFN – Sezione di Bologna（意大利国家核物理研究所-博洛尼部分部）；Sapienza Università di Roma（罗马大学）；INFN – Sezione di Roma（意大利国家核物理研究所-罗马部分部）；Gran Sasso Science Institute（格兰萨索科学研究所）；INFN – Laboratori Nazionali del Gran Sasso（意大利国家核物理研究所-格兰萨索国家实验室）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；INFN – Sezione di Milano Bicocca（意大利国家核物理研究所-米兰比可卡部分部）；Università degli Studi di Milano-Bicocca（米兰比可卡大学）
该研究发布CUORE实验的公开数据集，用TeO₂低温量热计测粒子能量沉积，以热波动形式呈现。数据集含校准数据采集时的热脉冲，有分类标签等，支持低温量热计数据分析中相关任务的监督学习测试。
2026-07-07 nucl-ex physics.ins-det
Performance of a large TeO2 crystal as a cryogenic bolometer in searching for neutrinoless double beta decay
测辐射热计是研究无中微子双β衰变的理想装置。增大单个探测器的质量将简化大型实验的构造，但也将减少由位于表面附近的α发射体引起的每单位质量的背景以及由外部和内部伽马引起的背景。我们提出了非常有前途的结果，获得了2.13公斤TeO2晶体。这个测辐射热计在位于格兰萨索国家实验室地下深处的稀释冰箱中冷却到10.5 mK的温度，是有史以来最大的热探测器。探测器的能量分辨率范围从3.9 keV（在145 keV）到7.8 keV（在2615伽马线的208 Tl）FWHM。我们讨论了每单位质量的背景，可以实现增加测辐射热计的质量减少。
2011-06-03 nucl-ex
The Majorana Neutrinoless Double-Beta Decay Experiment
无中微子双β衰变搜索在确定中微子的性质、轻子破坏过程的存在和有效马约拉纳中微子质量方面起着重要作用。马约拉纳合作组织建议组装一个HPGe探测器阵列，以寻找Ge-76中的无中微子双β衰变。我们所提出的方法使用了完善的技术，寻找无中微子双β衰变在高纯度锗二极管辐射探测器，发挥源和探测器的作用。该技术的增强与最近的改进，在信号处理和检测器的设计，并在控制内在和外部背景的进步。最初，Majorana的目标是建造一个包含60公斤锗探测器的原型模块，以展示未来1吨实验的潜力。将介绍这一原型演示模块的设计和潜在范围。本文还将讨论探测器优化和低背景要求，如材料纯度，背景抑制，并识别稀有背景所需的达到灵敏度目标的马约拉纳实验。
2008-11-15 nucl-ex
Current status of LEGEND: Searching for Neutrinoless Double-Beta Decay in $^{76}$Ge: Part I
无中微子双β衰变（$0νββ$）是一种违反轻子数的假设过程，其观测结果将明确表明中微子是马约拉纳费米子。在标准的倒序中微子质量方案中，m $_{ββ}$的最小可能值对应于$^{76}$ Ge中$0νββ$衰变的半衰期约为10 $^{28}$年，这是下一代实验的目标。GERDA和\textsc{Majorana Demonstrator}的当前限值表明半衰期高于10 $^{26}$年。这些实验使用高纯度锗（HPGe）检测器，其高度富集$^{76}$ Ge。在所有的$0νββ$实验中，它们在信号搜索区域内实现了最好的内禀能量分辨率和最低的背景速率。利用这些成功，一个新的国际合作-大型浓缩锗无中微子$ββ$衰变实验（LEGEND）-已经形成，以建立一个吨级实验，具有发现潜力，覆盖逆序中微子质量范围在十年内，分阶段进行。LEGEND会议记录的第一部分描述了GERDA和\textsc{Majorana Demonstrator}的能力以及LEGEND实现目标的总体计划，而第二部分则侧重于LEGEND第一阶段LEGEND-200的状况。
2019-12-05 nucl-ex
CUORE Sensitivity to $0νββ$ Decay
我们报道了CUORE对无中微子双β衰变（$0νββ$）的灵敏度研究。我们使用基于玩具蒙特卡罗（MC）方法的贝叶斯分析，以$90\%$可信区间（CI）（即包含$90\%$概率的$T_{1/2}^{0ν}$真实值的区间）提取对$0νββ$衰变半衰期（$T_{1/2}^{0ν}$）的排除敏感性，以及$3 σ$发现敏感性。我们考虑了不同的背景水平和能量分辨率，并描述了不同背景水平的子集中的数据划分的影响。如果本底水平和能量分辨率符合预期，CUORE将达到$90\%$ CI排除灵敏度为$2\cdot10^{25}$年（$3$月）和$9\cdot10^{25}$年（$5$年）。在相同条件下，$3$月和$5$年后的发现灵敏度分别为$7\cdot10^{24}$年和$4\cdot10^{25}$年。
2017-08-14 nucl-ex physics.ins-det
Recent advances in neutrinoless double beta decay search
即使在发现中微子味振荡之后，基于大气、太阳、反应堆和加速器实验的数据，中微子的许多特性仍然是未知的。只估计了中微子的平方质量差和混合角，而各质量本征态的值还没有得到。它的性质（大质量马约拉纳或狄拉克粒子）仍然是逃避。无中子双β衰变（$0ν$ -DBD）的实验发现可能是解决基本粒子和核物理中一些微妙问题的最终答案。中微子的马约拉纳描述允许$0ν$ -DBD过程，因此可以测量质量值，或者可以毫无疑问地确认超出标准的物理存在。正如预期的那样，$0ν$ -DBD测量对于实验者来说是一个非常困难的应用领域。本文在简要介绍中微子物理最新研究成果的基础上，综述了$0ν$ -DBD领域的实验现状、研究项目和发展前景。
2004-11-09 nucl-ex
CUORE Opens the Door to Tonne-scale Cryogenics Experiments
在过去的几十年里，低温粒子探测器的设计和运行取得了重大进展。该技术提供了非常好的能量分辨率-与半导体探测器相当-以及广泛的目标材料选择，使低温量热探测器成为各种粒子物理应用的理想选择。稀有事件的搜索仍然需要更大的曝光量，这促使他们使用更大的低温探测器，CUORE实验是第一个达到吨级，mK冷却的实验质量。CUORE旨在寻找无中微子双β衰变，自2017年以来一直在约10 mK的温度下运行。这一结果是通过使用前所未有的大型低温基础设施实现的，称为CUORE低温恒温器：为此目的而构思，设计和委托。本文着重介绍了为CUORE实验研制的低温装置的主要特点和特点。简要介绍了该领域的发展和过去的低温设施。CUORE低温设施的设计和开发背后的动机是详细的实现，调试和操作的CUORE低温恒温器所采取的步骤。通过合作克服的主要挑战和在整个低温设施建设中实施的解决方案将与未来设施的潜在改进一起讨论。CUORE的成功为众多科学领域的新一代大型低温设施打开了大门。CUORE合作在从中微子和暗物质实验到量子计算的各个领域的未来低温设施上取得的令人难以置信的成就的更广泛的影响将被研究。
2021-12-03 nucl-ex physics.ins-det
Results of the MAJORANA DEMONSTRATOR's Search for Neutrinoless Double Beta Decay
MAJORANA DEMONSTRATOR 实验利用富集 76Ge 的锗探测器阵列搜寻无中微子双贝塔衰变，凭借世界领先的能量分辨率和极低本底率，基于 65 kg yr 曝光量设定了半衰期极限并限制了有效中微子质量。
2024-01-09 nucl-ex
Searches for neutrinoless resonant double electron captures at LNGS
在过去的几年里，在地下（3600 m w.e.）进行了一些实验。INFN（意大利）的Reatori Nazionali del Gran Sasso（LNGS）在HP Ge半导体探测器以及ZnWO 4和106 CdWO 4晶体放大器的帮助下，在96 Ru、106 Cd、136 Ce、156 Dy、158 Dy、180 W、184 Os、190 Pt中寻找共振2 $\varepsilon0ν$捕获。没有发现r-2 $\varepsilon0ν$衰变的证据，只有10^{14}-10 ^21}年T_{1/2}极限被确定。
2012-01-22 nucl-ex
ZnMoO4: a promising bolometer for neutrinoless double beta decay searches
为了研究Mo-100的无中微子双β衰变，我们研究了两种ZnMoO 4晶体作为测辐射热计的性能。我们提出的α与β/γ歧视，通过闪烁光以及通过单独的热信号的形状的研究获得的结果。使用热-光散射图，在Tl-208的2615 keV线处获得的辨别能力为8 sigma，而单独使用热脉冲的形状则超过20 sigma。实现的FWHM能量分辨率范围从2.4 keV（在238 keV）到5.7 keV（在2615 keV）。通过407小时的本底测量，评价了ZnMoO 4晶体的内部放射性污染。获得的Th-228和Ra-226的限值< 32 microBq/kg。这些值用于蒙特卡罗模拟，目的是评估可能的、未来的富集ZnMoO 4晶体阵列的可实现的背景水平。
2012-02-01 nucl-ex
Double-beta decay of ${}^{130}$Te to the first $0^+$ excited state of ${}^{130}$Xe with CUORE-0
我们报告的搜索双β衰变$^{130}$ Te的第一个$0^{+}$激发态的$^{130}$碲使用9.8公斤$\cdot$年曝光的$^{130}$ Te收集的CUORE-0实验。在这项工作中，我们利用不同的拓扑结构的重合事件，以寻找两个中微子和双中微子双衰变模式。我们没有发现任何模式的证据，并将半衰期的下限：$τ^{0ν}_{0^+}>7.9\cdot 10^{23}$年和$τ^{2ν}_{0^+}>2.4\cdot 10^{23}$年。结合我们的结果与CUORICINO实验获得的结果，我们实现了最严格的约束条件，这些过程：$τ^{0ν}_{0^+}>1.4\cdot 10^{24}$年和$τ^{2ν}_{0^+}>2.5\cdot 10^{23}$年。
2018-11-29 nucl-ex physics.ins-det
First Results from CUORE: A Search for Lepton Number Violation via $0νββ$ Decay of $^{130}$Te
CUORE实验是一个吨级低温测辐射热计阵列，最近开始在意大利的Gran Sasso国家实验室运行。该阵列代表了这项技术的重大进步，在这项工作中，我们首次将其应用于对轻子数违反过程的高灵敏度搜索：$^{130}$ Te无中微子双β衰变。检查总TeO $_2$暴露量为86.3 kg $\cdot$ yr，其特征在于有效能量分辨率为（7.7 $\pm$ 0.5）keV FWHM，感兴趣区域的背景为（0.014 $\pm$ 0.002）计数/（keV $\cdot$ kg $\cdot$ yr），我们没有发现无中微子双β衰变的证据。该检索的中位统计敏感性为$7.0\times10^{24}$年。包括系统不确定性，我们对$T^{0ν}_{1/2}$（$^{130}$ Te）> $1.3\times 10^{25}$ yr（90% C.L.）的衰变半衰期设定了下限。将该结果与两个早期实验Cuoricino和CuORE-0的结果相结合，我们发现$T^{0ν}_{1/2}$（$^{130}$ Te）> $1.5\times 10^{25}$ yr（90% C.L.），这是迄今为止对这种衰变最严格的限制。解释这一结果作为一个限制的有效马约拉纳中微子质量，我们发现$m_{ββ}<(110 - 520)$毫电子伏，其中的范围反映了核矩阵元素的估计。
2018-04-01 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Double beta decay experiments: beginning of a new era
本文对双β衰变过程的实验研究现状进行了综述。最敏感的实验结果进行了讨论，并讨论了有效马约拉纳中微子质量（$<m_ν>) are given. New results on two neutrino double beta decay are presented. The special attention is given to new current experiments with mass of studied isotopes more than 100 kg, EXO--200 and KamLAND--Zen. These experiments open a new era in research of double beta decay. In the second part of the review prospects of search for neutrinoless double beta decay in new experiments with sensitivity to $ <m_v> $ at the level of $ \sim 0.01-0.1$ eV的现代限制值。给出了最有前景的项目（CUORE、GERDA、MAJORANA、SuperNEMO、EXO、KamLAND-Zen、SNO+）的参数和特性。
2012-09-19 nucl-ex
Searches for neutrinoless double beta decay
无中子双β衰变是一种轻子数破坏过程，其观测也将确定中微子是其自身的反粒子。有许多实验性的努力与各种技术。一些（EXO，Kamland-Zen，GERDA第一阶段和CANDLES）在2011年开始收集数据，EXO报告了双β衰变的半衰期的首次测量，其中两个中微子是$^{136}$。审查了不同提案的敏感性。
2012-01-24 hep-ex nucl-ex
Search of Neutrinoless Double Beta Decay with the GERDA Experiment
寻找~（76）Ge无中微子双β衰变的Gerda实验已成功地完成了首次数据收集。未发现信号过量，并设定了该过程半衰期的下限，T1/2 > 2.1x10^25年（90% CL）。经过审查的实验设置和主要的第一阶段的结果，硬件升级格尔达第二阶段的描述，并报告了新的数据收集的物理范围。
2015-09-25 nucl-ex physics.ins-det
Future prospects for neutrinoless double-beta decay
无中微子双β衰变的研究在理解中微子物理中起着基础性的作用。它的观测将证明中微子是马约拉纳粒子，轻子数不守恒。实验性搜索要求探测器具有非常大的源质量和极低的背景。我们报告计划未来的实验搜索，并讨论其预期的敏感性。
2017-05-10 nucl-ex physics.ins-det
Status and prospects of searches for neutrinoless double beta decay
两个中子在一个原子核中同时发生β衰变而不发射中微子（称为无中微子双β衰变）是一个轻子数破坏过程，在粒子物理学的标准模型中是不允许的。使用不同的候选同位素和各种检测技术进行了十几次实验，正在寻找这种衰变。一些（EXO-200，Kamland-Zen，GERDA）最近开始获取数据。EXO和Kamland-Zen报告了$^{136}$半衰期$T_{1/2}^{0ν}$的第一个限值。在这一领域十年来几乎没有进展之后，许多新的结果将很快审查海德堡-莫斯科合作的一部分已经观察到这种衰变的说法。审查了不同提案的敏感性。
2012-10-28 hep-ex nucl-ex
