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利用LEGEND实验搜寻无中微子双β衰变

Neutrinoless double-beta decay search with the LEGEND experiment

R. Brugnera

备注：
5 pages, 3 figure
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AI总结：

本文介绍了以$^{76}$Ge为目标同位素的LEGEND无中微子双β衰变搜寻实验，公布了LEGEND-200首批数据的本底水平，结合前代实验数据得到了当前最高的$^{76}$Ge 0νββ衰变半衰期灵敏度与限制。

摘要：

无中微子双β衰变是一种核衰变，表达式为$(A,Z) \rightarrow (A, Z+2) +2e^{-}$，对理解我们的宇宙具有深远意义。目前一项强有力的实验计划正在推进中，旨在通过多种采用不同技术的拟建实验来搜寻这一跃迁过程。本文将介绍以$^{76}$Ge作为目标同位素的LEGEND实验，涵盖当前正在意大利INFN的格兰萨索国家实验室取数的第一阶段LEGEND-200，以及未来的LEGEND-1000阶段。LEGEND-200分析了2023年3月至2024年2月采集的首批数据样本（48.3 kg·yr），其本底指数距离2×10⁻⁴ cnts/(keV·kg·yr)的目标值已相差不远。将LEGEND-200数据与\textsc{Gerda}（锗探测器阵列）和\textsc{Majorana Demonstrator}（马约拉纳演示器）的数据相结合，得到$^{76}$Ge的0$νββ$衰变半衰期灵敏度为90%置信水平下$T_{1/2} > $ 2.8 × 10²⁶ yr，半衰期限制为90%置信水平下$T_{1/2} > $ 1.9 × 10²⁶ yr。

英文摘要：

Neutrinoless double-beta decay is a nuclear decay, given as $(A,Z) \rightarrow (A, Z+2) +2e^{-}$, with deep consequences for the understanding of our universe. A strong experimental program is underway to search for this transition with many proposed experiments using different technologies. In this article the LEGEND experiment, which uses $^{76}$Ge as the isotope of interest, will be described. We will discuss both the first stage, LEGEND-200, which is now taking data at the Laboratori Nazionali del Gran Sasso of INFN in Italy, and the future stage, LEGEND-1000. LEGEND-200 has analyzed a first sample of data (48.3 kg$\cdot$yr) collected from March 2023 to February 2024 with a background index not far away from its goal of 2$\times$10$^{-4}$ cnts/(keV$\cdot$kg$\cdot$yr). Combining the LEGEND-200 data with those of \textsc{Gerda}\ and \textsc{Majorana Demonstrator}\ one obtains a sensitivity on the half-life of 0$νββ$ decay in $^{76}$Ge of $T_{1/2} > $ 2.8 $\times$ 10$^{26}$ yr at 90\% C.L. and a limit on $T_{1/2} > $ 1.9 $\times$ 10$^{26}$ yr at 90\% C.L.

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。

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