Probing heavy neutrinos in the COMET experiment
我们认为，彗星实验--一个专门的实验$μ$ - $e$转换搜索-可以是一个强大的设施，以搜索重中微子的质量范围$1\,{\rm MeV} \lesssim M \lesssim 100\,{\rm MeV}$。被靶核捕获或在轨道上衰变的被阻止的μ子通过主动-无菌混合有效地产生重中微子。产生的重中微子然后衰变为电子-正电子对（加上一个活跃的中微子），这些事件可以通过围绕目标的圆柱形漂移室清楚地看到。当COMET实验实现$\sim 10^{17}$阻止靶中的μ子时，预期的灵敏度与PS191结合相当。
2015-10-27 hep-ex hep-ph
Search for Majoron-like particles with CUPID-0
本研究首次利用 CUPID-0 低温量热器搜索无中微子双 $β$ 衰变的 Majoron 发射模式，未发现相关证据，并为 $^{82}$Se 的多种谱指数半衰期设定了最佳下限。
2022-09-20 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
A search for a muon to electron conversion in COMET
日本J-PARC的COMET实验旨在寻找μ子到电子的转换以提升灵敏度上限，本文介绍了其α阶段束流测量初步结果、Phase-I进展及Phase-II最终目标。
2023-08-28 hep-ex physics.ins-det
Experimental Searches for Muon to Electron Conversion in a Nucleus: COMET, DeeMe, and Mu2e. A Contributed paper for Snowmass 21
带电轻子味违反（CLFV）的研究为一系列新的物理场景提供了深入的探索，例如超对称模型，涉及标量轻子夸克或额外的希格斯双重态的理论，以及解释中微子质量等级和宇宙通过轻子生成的物质-反物质不对称性的模型。在原子核的场中，μ子到电子的相干、无中微子转换，$μ^{-}+N\rightarrow e^{-} +N$，是对这种新物理学敏感的μ子CLFV过程的一个例子。本文详细介绍了未来十年将进行的三个寻找$μ^{-}+N\rightarrow e^{-} +N$的实验：COMET、DeeMe和Mu 2 e。这些实验提供了高达$\mathcal{O}(10^{4}$ TeV/c（$^{2}$）的有效新物理质量尺度的灵敏度，远远超出了直接基于对撞机的搜索所能实现的。这三个实验的理论动机，设计和预期的时间表。这些实验是CLFV全球搜索的关键部分。强烈鼓励继续支持所有计划中的μ子CLFV实验搜索。
2022-03-14 hep-ex
Search for muon-to-electron conversion with the COMET experiment
带电轻子味破坏有望成为揭示标准模型之外物理的最有力工具之一。彗星实验的目的是寻找在原子核场中μ子到电子的无中微子相干跃迁。μ子到电子的转换从未被观察到，如果被发现，它可以成为新物理学的明确证据。这一过程的实验灵敏度被定义为μ子到电子的转换率与总μ子捕获率的比率，预计在未来十年将显著提高100至10，000倍。COMET实验将在J-PARC进行，第一阶段和第二阶段的单粒子灵敏度分别为$10^{-15}$和$10^{-17}$。COMET实验的宏伟目标是通过实现高质量的脉冲束和前所未有的强大μ子源以及能够承受恶劣辐射环境的优秀探测器设备来实现的。目前正在建造一条新的束线、超导磁体、探测器和电子设备，以便进行即将进行的第一阶段实验。我们介绍了实验方法，灵敏度和背景，以及最近的状态和前景。
2022-03-28 hep-ex
Displaced Signals from Long-lived Particles in Neutrinoless Double Beta Decay
Jožef Stefan Institute（约泽夫·斯特凡研究所）；University College London（伦敦大学学院）；Instituto de Física Corpuscular (CSIC-Universitat de València)（粒子物理研究所（西班牙国家研究委员会-瓦伦西亚大学））；Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences (IMP, CAS)（中国科学院近代物理研究所）
该研究针对无中微子双β衰变，提出在壳产生的类Majoron长寿命粒子φ衰变产生的位移信号可作为新实验特征，能大幅提升不可见Majoron搜索的灵敏度，且该信号对应传统搜索无法探测的新物理场景。
2026-09-07 hep-ex hep-ph
Neutrinoless double beta decay search with the NEMO 3 experiment
NEMO 3实验寻找无中微子双β衰变，并对七种同位素的双中微子双β衰变进行精确测量。最新的两个中微子半衰期的结果，以及对中微子无半衰期和相应的有效马约拉纳中微子质量的限制。给出了由超对称超对称性、右手电流和不同的Majoron发射模引起的无中微子双β衰变的极限。
2008-10-03 hep-ex
Extracting Signal Electron Trajectories in the COMET Phase-I Cylindrical Drift Chamber Using Deep Learning
针对 COMET Phase-I 圆柱形漂移室在高背景占用率下的信号电子径迹提取问题，本文采用语义分割深度学习方法，实现 98% 纯度和 90% 保留率，超过设计目标。
2024-12-05 hep-ex hep-ph
Neutrino interactions at COMET
在有核存在的情况下，对μ子到电子的相干无中微子转换的实验探索，旨在探索带电轻子味违反的可能性。J-PARC的彗星实验就是这样一个装置，提供了前所未有的统计范围，单事件灵敏度低至$\mathcal{O}$（$\mathrm{10^{-17}}$）。它的后续实验-棱镜计划作为最后阶段，预计将进一步降低两个数量级。束缚μ子的标准模型衰变产生的电子被认为是探测这些转换电子最强大的物理背景。考虑到COMET和PRISM的高停止μ子统计，衰变中微子与核质子的带电相互作用速率也是不可忽略的。在这项工作中，我们进行了计算的正电子事件率预期由于电子反中微子与铝靶质子在彗星设置的相互作用。关于$\mathrm{7\pm1}$，预期每个$\mathrm{10^{18}}$停止μ子的$\mathrm{e^{+}}$事件。
2021-12-29 hep-ex
Precise $^{136}$Xe Double Beta Decay Measurement in PandaX-4T with Implications on the Nuclear Matrix Elements and Majorons
Fudan University（复旦大学）；Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；Yalong River Hydropower Development Company, Ltd.（雅砻江流域水电开发有限公司）
PandaX-4T实验利用39.1kg·年氙-136暴露量，精确测量了氙-136双β衰变半衰期，并测得ξ_{31}^{2ν}参数，为核矩阵元素和重大子研究提供新数据。
2026-04-09 hep-ex nucl-ex
The search for 0nbb decay with the GERDA experiment: status and prospects
GERDA实验的目的是利用直接浸入液氩中的HPGe探测器探测76 Ge的无中微子双β衰变。在第一阶段，GERDA实验已经得出了这种衰变的半衰期极限，即T_1/2 > 2.1*10^25年。背景模型已经建立。它很好地解释了测量的光谱，只考虑到与探测器的距离小于2厘米的组件。导出了Majoron伴随双β衰变的竞争极限。实验的第二阶段，现在安装了额外的液态氩否决器，目前正在开始调试阶段。第一次调试光谱校准测量显示，证明液氩否决导致显着减少的背景事件。
2015-06-01 hep-ex physics.ins-det
A submission to the 2020 update of the European Strategy for Particle Physics on behalf of the COMET, MEG, Mu2e and Mu3e collaborations
带电轻子味道违反（cLFV）过程提供了对新物理学的深入探索，发现了一系列新的物理模型--超对称性、希格斯双重态、额外维度，特别是解释中微子质量等级和宇宙通过轻子生成的物质-反物质不对称性的模型。cLFV最灵敏的探针利用高强度μ子束来搜索$μ\rightarrow e$跃迁。我们总结了目前在PSI，费米实验室和J-PARC正在建设的μ子cLFV实验的状态。这些实验提供了接近O（$10^4$）TeV/c $^2$的有效新物理质量尺度的灵敏度。进一步的改进是可能的，下一代实验，使用PSI，费米实验室和J-PARC的升级加速器设施，可以在未来十年内开始数据采集。在大型强子对撞机的发现中，他们可以区分不同的模型;即使没有直接的发现，他们也可以建立新的物理学。这些实验补充和扩展了LHC的搜索。
2018-12-16 hep-ex
Track reconstruction for the COMET Phase-II experiment with ACTS
本文首次将ACTS工具包应用于COMET实验中100 MeV能量范围、多圈轨迹且含本底的信号电子重建，实现约14%的重建效率且无虚假重建，并分析了实现细节与问题。
2023-12-24 hep-ex physics.ins-det
Search for three body pion decays $π^+{\to}l^+νX$
利用PIENU实验的完整数据集对三体π介子衰变$π^+{\rightarrow}l^+νX~(l=e,μ)$进行了搜索，其中$X$是一种弱相互作用中性玻色子。在质量范围$0<m_X<120$ MeV/ $c^2$内获得了对$Γ(π^+{\to}e^+νX)/Γ(π^+{\to}μ^+ν_μ)$的改进的极限，并且在质量范围$0<m_X<33.9$ MeV/ $c^2$内获得了对$Γ(π^+{\to}μ^+νX)/Γ(π^+{\to}μ^+ν_μ)$的第一结果。利用当前$π^+{\to}e^+ν_e(γ)$分支比的实验结果对Majoron-中微子耦合模型进行了约束。
2021-02-09 hep-ex
A study to suppress a sneaking cosmic muon background in the COMET experiment
Kyushu University（九州大学）；Institute of High Energy Physics (IHEP), Chinese Academy of Sciences (CAS)（中国科学院高能物理研究所）
COMET实验通过高灵敏度搜索muon到电子转换，发现宇宙射线muon通过漏洞进入探测器，导致正muon轨迹可能模仿105 MeV/c电子信号，本文提出利用轨迹拟合质量区分轨迹方向的方法，将正muon背景减少一个数量级。
2025-08-21 hep-ex physics.ins-det
Double beta decay: present status
综述了双β衰变实验的现状（包括$2β^{+}$、EC $β^{+}$和ECEC过程的研究）。最敏感的实验结果进行了讨论。给出了双中微子双β衰变的平均和推荐半衰期值。建立了有效Majorana中微子质量和Majoron与中微子耦合常数的保守上限分别为$<m_ν > < 0.75$ eV和$<g_{ee} > < 1.9 \cdot 10^{-4}$。建议未来的双β衰变实验的灵敏度为$<m_ν>$在（0.01-0.1）eV的水平被认为是。
2008-07-18 hep-ex
Results from the NEMO 3 experiment
NEMO 3实验的目的是寻找无中微子双β衰变和精确测量几种同位素的双中微子双β衰变。该实验从2003年开始收集数据。由于没有发现Mo_（100）和Se_（82）的无中微子双β衰变的证据，因此我们用90% C.导出了该过程半衰期的下限和相应的有效Majorana中微子质量的上限。这些数据也解释替代模型，如弱右手电流或Majoron排放。此外，NEMO 3还对七种不同同位素的双中微子双β衰变进行了精确测量。本文介绍NEMO 3的最新实验结果。
2007-10-30 hep-ex
Development and property study of the $12 μ$m thick straw tubes with a diameter of 5 mm for the COMET Straw Tracker System
针对 COMET 实验 Phase-II 的高束流强度需求，研究开发直径 5 mm、厚 12 μm 的 straw 管，并分析其机械性能以满足 STS 效率与分辨率要求。
2024-12-07 hep-ex physics.ins-det
Radiation tolerance of online trigger system for COMET Phase-I
针对 COMET Phase-I 的高中子注量环境，本文评估 COTTRI 前端触发系统的 FPGA 软错误与链路可靠性，证明其死时间可接受并满足触发要求。
2021-05-27 hep-ex physics.ins-det
Data taking network for COMET Phase-I
J-PARC正在构建一个名为COMET的探索μ-e转换的实验。试验将分两个阶段进行，即第一阶段和第二阶段。一期数据采集系统是基于通用网络技术开发的。数据采集系统由两种网络组成。一个是前端网络。它的网络捆绑了大约20个具有1 Gb光网络端口的前端设备。前端计算机通过其网络接受来自设备的数据。另一个是后端网络，它使用10 Gb网络从前端计算机收集所有事件片段。我们使用了一个低价格的1Gb/10 Gb光网络交换机的前端网络。前端PC和使用10 Gb光网络设备的活动建筑PC之间的直接连接用于后端网络。活动大楼PC有10个10 Gb网络端口。事件构建PC的每个网络端口连接到前端PC的端口，而不使用网络交换机。我们评估了在这两种网络上建立事件的数据采集性能。前端网络的事件生成吞吐量达到337 MiB/s。后端网络的事件构建吞吐量达到1.2 GiB/s。这意味着，我们可以减少建设成本的数据采取网络使用这种结构，而不降低性能。此外，我们还评估了本地存储RAID磁盘系统通过SAS接口连接到后端PC的写入速度，以及从实验位置到持久存储器的远程网络复制。
2020-10-31 hep-ex physics.ins-det
