The Sanford Underground Research Facility
桑福德地下研究设施(SURF)自2007年以来一直在运营,支持稀有过程物理学的地下研究,并提供其他学科的研究机会。SURF实验室设施包括一个地面校园以及校园在4850英尺的水平(1500米,4300 m.w.e.)该中心主持了一系列重要的物理实验,包括研究暗物质、中微子性质和核天体物理学主题的实验。SURF也是长基线中微子设施(LBNF)的所在地,该设施将主持国际深地下中微子实验(DUNE)。SURF提供超低背景环境,低背景分析能力,并在该设施生产电铸铜。SURF建议在4850 L和7400 L(2300米,6500 m.w.e.)上增加地下空间,初步工程设计已经完成。SURF是一个具有显著扩展能力的专用研究设施,欢迎新实验的应用。
2022-09-23 astro-ph.IM hep-ex nucl-ex
Overview of the European Underground Facilities
深埋地下的实验室是唯一可以达到极低本底辐射水平的地方,这种辐射水平是大多数寻找物理学和天体粒子物理学中罕见事件的实验所必需的。地下场所也是非常低背景伽马射线光谱仪的最合适位置,能够分析痕量放射性污染物。世界各地已经有许多可用于科学研究的操作基础设施,其深度、尺寸和岩石特性各不相同。其他地下场所正在成为潜在的新实验室。本文回顾了欧洲的地下遗址,特别强调了它们的相对优势和互补性。欧盟资助的ILIAS项目发起了欧洲联盟地下基础设施之间的协调和一体化努力,并证明非常有效。
2011-02-01 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
The Sanford Underground Research Facility at Homestake
位于南达科他州Lead的前Homestake金矿正在转变为一个专门的实验室,以进行稀有过程物理学的地下研究,并提供生物学,地质学和工程学等其他学科的研究机会。桑福德地下研究设施(SURF)的一个关键组成部分是戴维斯校园,该校园在4850英尺(4300 m.w.e)的高度运行,目前有三个项目:LUX暗物质实验,MAJORANA DEMONSTRATOR无中微子双β衰变实验和CUBED低本底计数器。SURF未来可能的实验计划正在顺利进行中,包括长基线中微子振荡实验,未来的暗物质实验以及核天体物理加速器。为适应其中一些未来项目而进行的设施升级已经开始。SURF是一个具有显著扩展能力的专用设施。
2014-01-05 hep-ex physics.ins-det
Why the US Needs a Deep Domestic Research Facility: Owning rather than Renting the Education Benefits, Technology Advances, and Scientific Leadership of Underground Physics
我总结了桑福德地下研究设施在南达科他州的地位,目前的能源和强度前沿,受益于建立SURF和分期美国资助的实验在国内设施的连接。
2013-04-01 hep-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
Jiangmen Underground Neutrino Observatory
江门地下中微子观测站(JUNO)是一个多用途的中微子振荡实验,旨在通过探测反应堆反中微子来确定中微子质量等级和精确测量振荡参数,观察超新星中微子,研究大气,太阳中微子和地球中微子,并进行奇异搜索,在地下700米深处安装了一个具有前所未有的$3\%$能量分辨率(1 MeV)的20千吨级液体闪烁体探测器,并具有其他丰富的科学可能性。目前MC研究表明,质量等级的敏感性在相对测量和绝对测量中分别为$\overline{Δχ^2}\sim 11$和$\overline{Δχ^2}\sim 16$。JUNO于2013年获得中国科学院批准,并于2014年建立了国际合作。土建施工正在准备中,探测器的R $\&$ D正在进行中。开发了一个新的离线软件框架,用于探测器模拟、事件重建和物理分析。JUNO计划在2020年左右开始收集数据。
2014-12-13 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
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
The Sanford Underground Research Facility at Homestake
位于南达科他州Lead的前Homestake金矿已被改造成一个专用设施,用于进行稀有过程物理学的地下研究,并提供生物学,地质学和工程学等其他学科的研究机会。桑福德地下研究设施(SURF)的一个关键组成部分是戴维斯校区,该校区位于4850英尺(4300 m.w.e.)的高度。目前主持两个主要的物理项目:LUX暗物质实验和MAJORANA DEMONSTRATOR无中微子双β衰变实验。此外,两个低背景计数器目前在戴维斯校区运行,以支持当前和未来的实验。4850L罗斯校区正在扩建地下实验室空间,以保持和提高低背景分析能力,并容纳一个独特的核天体物理加速器设施。在SURF进行其他未来实验的计划也在进行中,包括下一代直接搜索暗物质实验和费米实验室领导的国际长基线中微子计划。为了解适应这些未来项目所需的基础设施发展而进行的规划工作进展顺利,在某些情况下已经开始。分区域资源中心是一个专门的研究设施,具有显著的扩展能力。
2015-03-05 hep-ex physics.ins-det
Opportunities at the Sanford Underground Research Facility
本文介绍了Sanford地下研究设施(SURF)的科研现状,涵盖LZ暗物质、DUNE中微子等实验,并规划于2030年扩建大型地下 caverns 以支持下一代科学实验。
2024-03-20 astro-ph.IM hep-ex nucl-ex
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
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
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
Mountain Muography for China Jinping Underground Laboratory
Tsinghua University(清华大学);Nankai University(南开大学)
利用锦屏中微子实验的一吨原型探测器,在2400米深的地下实现了3公里横向范围的缪子辐射成像,验证了极深地下缪子成像的可行性,并预测了锦屏二期八个实验厅的总缪子通量。
2026-06-04 hep-ex
Optimization and Underground Implementation of the KAPAE Phase II Detector for an Invisible New Particle Search in Positronium Decay
The Center for High Energy Physics, Kyungpook National University(韩国庆北国立大学高能物理中心);Advanced Radiation Technology Insititute, Korea Atomic Energy Research Insititute(韩国原子能研究所先进辐射技术研究所);Department of Physics, Kyungpook National University(韩国庆北国立大学物理系);Center for Underground Physics, Institute for Basic Science(韩国基础科学研究院地下物理中心);Central Research Institute, Korea Hydro & Nuclear Power Co., Ltd.(韩国水力核电有限公司中央研究院);State Key Laboratory of Functional Crystals and Devices, Shanghai Institute of Ceramics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院上海硅酸盐研究所功能晶体及器件国家重点实验室)
KAPAE二期探测器通过Geant4优化几何、评估闪烁体性能并研究温度影响,用于搜索正电子素不可见衰变;地下本底降至地表千分之一以下。
2026-09-10 hep-ex physics.ins-det
Physics Potential of a Few Kiloton Scale Neutrino Detector at a Deep Underground Lab in Korea
本文探讨韩国Yemilab深地实验室中2.26千吨级超纯液体闪烁体探测器的设计方案,并评估其在精确测量太阳中微子及结合加速器或放射源开展超越标准模型物理搜索方面的潜力。
2023-09-23 hep-ex hep-ph
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
Science and Technology of BOREXINO: A Real Time Detector for Low Energy Solar Neutrinos SOLAR NEUTRINOS
BOREXINO是一种用于低能中微子光谱学的实时设备,在意大利Gran Sasso的地下实验室(LNGS)的建设即将完成。该实验的目标是通过超纯闪烁液体中的中微子-电子散射直接测量所有口味的7 Be太阳中微子的通量。在LNGS的4吨测试探测器的大规模运行所带来的一系列创新成果的基础上,为BOREXINO开发了一项新技术。它首次实现了亚MeV太阳中微子光谱学。本文介绍了BOREXINO的设计,各种设施必不可少的操作,它的光谱和背景抑制能力和预测的影响,其结果对解决太阳中微子问题。BOREXINO还将解决粒子物理学、天体物理学和天体物理学中的其他几个前沿问题。
2000-12-11 hep-ex
The Underground Muon Detector of AugerPrime: Status and Performance
本文报告了AugerPrime地下缪子探测器的安装现状、双模式运行机制及重建性能改进,用于直接测量超高能宇宙射线空气簇射中的缪子成分。
2025-09-10 astro-ph.IM hep-ex
Probing Very High Energy Prompt Muon and Neutrino fluxes and the cosmic ray knee via Underground Muons
我们计算事件率,并证明观测的可行性非常高的能量μ子(1-1000 TeV)在一个大质量的地下探测器作为对米。该能量范围对应于$\sim$的表面μ子能量(5 TeV - 5000 TeV)和$\sim$的初级宇宙射线能量(50 TeV - 5 $\times 10^4$ TeV)。这种测量将大大有助于更好地理解当前和未来的超高能中微子探测器对$ν_e, ν_μ$和$μ$通量的即时贡献。此外,他们还将揭示宇宙射线光谱中观察到的“膝盖”的起源。
2006-08-31 astro-ph hep-ex hep-ph
Neutrino Oscillation Experiments for Precise Measurements of Oscillation Parameters and Search for numu->nue Appearance and CP Violation
在布鲁克海文交替梯度同步加速器(AGS)制造低成本、高强度高能质子源的可能性,以及即将在南达科他州霍姆斯特克的国家地下科学实验室(NUSL)或新墨西哥州卡尔斯巴德的废物隔离试验厂(WIPP)建造的新的大型地下探测器,允许我们提出一个实验方案,将解决中微子振荡和CP不变性破坏的基本方面。这个实验计划是独一无二的,因为从布鲁克海文国家实验室到西方地下实验室的超长基线超过2500公里,拟议的常规中微子束的高强度,以及建造一个非常大的总质量接近1兆吨的水切伦科夫探测器阵列的可能性。作为该计划的一部分,我们还考虑在中等长的基线(~400公里)使用其他探测器技术,可以产生有价值的和补充的信息中微子振荡的实验。该意向书的重点是设计和建造必要的AGS升级和新的中微子束,该中微子束最初将具有约0.5 MW的质子束;然后在后期阶段将功率升级到约1.3 MW。
2002-05-14 hep-ex
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
The Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE) program
DUNE是下一代长基线中微子振荡实验,旨在测定中微子质量等级与CP破坏相位,并探测天体物理中微子及核子衰变等超出标准模型的物理现象。
2024-12-19 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Exclusion Limits on the WIMP-Nucleon Cross-Section from the First Run of the Cryogenic Dark Matter Search in the Soudan Underground Lab
低温暗物质搜寻(CDMS-II)利用低温Ge和Si探测器通过与原子核的弹性散射作用寻找弱相互作用大质量粒子(WIMP)。同时测量电离和声子能量提供了对背景粒子相互作用的鉴别。对于超过10 keV的反冲能量,由于背景光子的事件被拒绝,效率>99.99%。非常接近探测器表面的电磁事件可以模拟核反冲,因为减少了电荷收集,但是通过使用来自声子脉冲形状的附加信息,这些表面事件以>96%的效率被拒绝。有效使用有源和无源屏蔽,结合2090 m.w.e.由于苏丹矿实验场的覆盖层太厚,使得第一次曝光时中子的背景可以忽略不计。所有切割都是在没有任何先验知识的信号区域中的事件分布的情况下,从外部放射源的现场校准中以盲方式确定的。已知产生的效率为~ 10%。一个单一的事件与反冲64千电子伏通过所有的削减,并与预期的表面电子反冲的错误识别率是一致的。在一个标准的暗物质晕的假设下,这些数据排除了先前未探索的参数空间的自旋无关和自旋相关的WIMP核子弹性散射。在WIMP质量为60 GeV/c^2时,与自旋无关的WIMP-核子弹性散射截面的最小值为4 × 10 ^-43 cm ^2。当WIMP质量为50 GeV/c^2时,自旋相关的WIMP-中子弹性散射截面的最小极限为2 × 10 ^-37 cm ^2。
2005-07-08 astro-ph hep-ex
Lowest-radiation environments in the Solar System: New opportunities for underground rare-event searches
Center for Experimental Nuclear Physics and Astrophysics and Department of Physics, University of Washington(实验核物理与天体物理中心及物理学系,华盛顿大学)
本研究通过模拟发现太阳系无大气地点的宇宙线诱发中微子与缪子通量显著低于地球,提出利用月球地下洞穴测量粒子通量,以扩展暗物质等稀有事件搜索的物理潜力。
2026-09-25 astro-ph.EP hep-ex hep-ph
Characterisation of the Bedretto Underground Site for Fundamental Physics Experiments
University of Zürich(苏黎世大学);ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院);Bedretto Underground Laboratory, ETH Zürich(ETH 苏黎世贝德雷托地下实验室);University of Geneva(日内瓦大学)
床雷托地下实验室的环境特征化表明其具备超低背景和低振动环境,适合用于引力波探测和基础物理实验。
2025-12-18 astro-ph.IM 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
Construction of Yemilab
本文介绍韩国IBS深地实验室Yemilab的建成、空间结构、设施搬迁及AMoRE-II等下一代稀有事件实验部署。
2024-02-21 astro-ph.IM hep-ex nucl-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: 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
CAST microbulk micromegas in the Canfranc Underground Laboratory
在CAST实验的最后一次数据采集活动中,微兆气体探测器已经实现了$\approx 5 \times 10^{-6}$ keV $^{-1}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$在2和9 keV之间的背景水平。这种性能是可能的,这要归功于微批量技术的引入,屏蔽的实施和歧视算法的发展。它激发了新的研究,以更深入地了解CAST探测器的背景。其中一条工作线包括建造一个微型气体探测器在CAST中使用的装置的复制品,并将其安装在Canfranc地下实验室。由于地下和地面探测器性能之间的比较,屏蔽升级等,对探测器背景的不同贡献进行了评估。特别地,已经获得了检测器的本征背景的上限$< 2 \times 10^{-7}$ keV $^{-1}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$。这项工作意味着在地下实验室中对最新的micromegas技术的潜力进行了首次评估,这是最适合稀有事件探测的环境。
2012-08-28 astro-ph.SR hep-ex physics.ins-det
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
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
Very Long Baseline Neutrino Oscillation Experiment for Precise Determination of Oscillation Parameters and Search for nu_mu -> nu_e Appearance and CP Violation
在布鲁克海文交替梯度同步加速器(BNL-AGS)上制造低成本、高强度(1 MW)高能质子源以及即将到来的新大型地下探测器的可能性(质量接近1 MT),位于南达科他州霍姆斯特克的国家地下科学与工程实验室(NUSEL)或位于新墨西哥州卡尔斯巴德的废物隔离试验厂(WIPP),允许我们提出一个实验方案,将解决中微子振荡和CP不变性破坏的基本方面。该计划是独一无二的,因为从BNL到西部地下实验室的基线超过2500公里。我们使用的运行场景是低能宽带中微子束,带有1 MW的AGS,500 kT的基准质量水切伦科夫探测器,运行时间为5 × 10^7秒。在这份报告中,我们表明,在这些条件下,我们可以精确地测量dm ^2_32和sin ^2(2 θ_23),并且对sin ^2(2 θ_13)具有出色的灵敏度,并具有独特的信号谱。如果sin ^2(2 θ_13)> 0.01,则实验对只有中微子运行的混合矩阵中的CP破坏相敏感。通过在反中微子模式下运行,我们利用电子或正电子谱的明显畸变来区分dm^2_31 > 0和dm^2_31 < 0的情况。最后,非常长的基线允许以与KAMLAND近似相同的分辨率测量dm ^2_21(在LMA区域),但在nu_mu -> nu_e出现通道中。
2002-10-31 hep-ex hep-ph
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
First results on low-mass WIMP from the CDEX-1 experiment at the China Jinping underground Laboratory
中国暗物质实验协作组报告了中国锦屏地下实验室岩石覆盖层超过2400米的994 g p型点接触锗探测器获得的14.6 kg-天数据的WIMP暗物质的第一个实验极限。达到的能量阈值为400 eVee。根据14.6 kg-天的实时数据,在区分体信号和表面背景之前,我们将N= 1.75 * 10^{-40} cm^{2}作为WIMP质量为7 GeV的自旋无关截面的90%置信水平的极限。
2013-08-08 astro-ph.CO hep-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
Design of Guide Tube Calibration System for JUNO Experiment
江门地下中微子观测站(JUNO)是一个用20千吨液体闪烁探测器测量中微子质量等级的观测站。为了校正探测器的边界效应,设计了一种沿探测器外表面给定经度布置放射源的导管校正系统(GTCS)。在本文中,我们通过仿真研究了该系统的物理情况,从而导致机械设计。
2019-05-06 hep-ex physics.ins-det
Radioactive background for ProtoDUNE detector
深地下中微子实验(DUNE)是中微子科学和质子衰变研究的前沿国际实验。这个实验正在寻找关于物质性质和宇宙演化的几个基本问题的答案:物质的起源,力的统一,黑洞的物理学。两个远探测器原型使用两种不同的技术已经在欧洲核子研究中心开发。这些样机正在测试和验证液氩时间投影室技术(LArTPC)。在中微子物理学中,以及在任何具有稀有相互作用率的实验中,良好的放射性背景知识对于研究的成功是重要的。与大多数带电粒子或短寿命中性粒子不同,μ子和中子是这类实验的主要背景来源。在本文中,我们考虑了两种中子源:宇宙中子和来自加速隧道的中子。此外,宇宙μ子也被考虑在内。这些粒子的贡献,以生产放射性同位素内的检测器的有效体积相比,对应于μ子。此外,模拟的核反应的感兴趣的过程,调查由于缺乏测量或实验数据不足的放射性背景。所得结果对今后的地下DUNE实验具有参考价值。
2021-08-23 hep-ex hep-ph 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