面向新一代短基线实验的高精度中微子束流
仪器与探测器
2019-01-16 v1 高能物理 - 实验
加速器物理
摘要
当前一代短基线中微子实验在流强、初始中微子能量与味的知识方面正接近本征源限制。一个基于常规加速器技术和现有基础设施、旨在克服这些障碍的专用设施将对整个中微子振荡物理领域产生显著影响。它将使 和 截面的精度提高约一个数量级，能够以前所未有的分辨率研究 GeV 尺度的电弱核物理，并推进超出三中微子范式的新物理搜寻。反过来，这些结果将增强下一代长基线实验（DUNE 和 Hyper-Kamiokande）在 CP 破坏上的物理可达范围及其对新物理的灵敏度。在本文中，我们基于 ENUBET 合作组在 2016–2018 年取得的结果，提出高精度中微子束流的科学依据与技术挑战。我们还设定了 R&D 里程碑，以使这一新一代实验的建造与运行能够在 DUNE 和 Hyper-Kamiokande 取数之前顺利实现。我们讨论了该新设施在三种不同复杂度层级上的实现： 窄带束、 监测束和标记中微子束。我们还考虑了一个基于 CERN-SPS 质子驱动器的特定场地实现方案，为 CERN 的 ProtoDUNE 探测器提供一个完全受控的中微子源。
引用
@article{arxiv.1901.04768,
title = {A high precision neutrino beam for a new generation of short baseline experiments},
author = {F. Acerbi and G. Ballerini and S. Bolognesi and M. Bonesini and C. Brizzolari and G. Brunetti and S. Carturan and M. G. Catanesi and S. Cecchini and F. Cindolo and G. Collazuol and E. Conti and F. Dal Corso and G. De Rosa and F. Di Lodovico and C. Delogu and A. Falcone and A. Gola and R. A. Intonti and C. Jollet and B. Klicek and Y. Kudenko and M. Laveder and A. Longhin and L. Ludovici and L. Magaletti and G. Mandrioli and A. Margotti and V. Mascagna and N. Mauri and A. Meregaglia and M. Mezzetto and M. Nessi and A. Paoloni and M. Pari and E. Parozzi and L. Pasqualini and G. Paternoster and L. Patrizii and C. Piemonte and M. Pozzato and F. Pupilli and M. Prest and E. Radicioni and C. Riccio and A. C. Ruggeri and F. Sanchez Nieto and G. Sirri and M. Soldani and M. Stipcevic and M. Tenti and F. Terranova and M. Torti and E. Vallazza and M. Vesco and L. Votano},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.04768},
year = {2019}
}
备注
13 pages, 3 figures, submitted as an input document for the European Particle Physics Strategy. Dec. 2018