液氦氦气与水基液体漂白剂探测器在 DUNE 中的物理性能比较研究

我们对液氦氦气时间投影鼓室 (LArTPC) 与水基液体漂白剂 (WbLS) 探测器在 DUNE 设施中作为第四个远距离探测器模块潜在部署情况下的物理灵敏度进行了全面比较。基于 GLoBES 的仿真，我们评估了它们在测量标准 neutrino 振荡参数 ($\theta_{23}$, $\delta_{13}$ 和 $\Delta m^{2}_{31}$) 中的性能，既适用于标准的 3 神经振荡情形，也适用于包含轻质中性微托和中性相位非标准相互作用 (NC NSI) 的新物理情形。我们的发现表明，THEIA (一种基于 WbLS 的探测器) 在解决 CP 相位 $\delta_{13}$ 方面显著优于 LArTPC，尤其是在接近最大 CP 违背时；在提升 $\theta_{23}$ 的象限退 degeneracy 方面也表现更佳，这归功于其优越的能量分辨率以及能够清晰识别第二振荡最大值的能力。此外，THEIA 即使在相对适中的能量分辨率 ($7-10\%/\sqrt{E}$) 下，也能提供具竞争力的重建精度，并在新物理情形下表现出更好的鲁棒性。这些结果支持了采用混合 DUNE 配置（同时利用 LArTPC 和 WbLS 技术）以在整个 neutrino 振荡和标准模型之外物理领域实现优化灵敏度的物理动机。