结合小角尺度 CMB 观测看基于氙的无中微子双贝塔衰变实验的发现潜力
高能物理 - 唯象学
2013-04-01 v1 高能物理 - 实验
仪器与探测器
摘要
南极望远镜（SPT）已经探测了 CMB 温度功率谱的扩展角范围。他们最近对最新宇宙学数据的分析倾向于非零中微子质量，mnu = 0.32+-0.11 eV。这一结果如果得到即将获得的 Planck 数据的证实，将对揭示中微子的本质产生深远影响。特别是，对于正序和逆序层级，参与无中微子双贝塔衰变（bb0nu）的有效中微子质量值都受到了严格限制，这使得发现的可能性大大增加。在本文中，我们聚焦于基于氙的 bb0nu 实验，理由有两方面：其良好的性能以及该技术在大质量扩展方面的适用性。我们表明，有效质量在 100 kg 范围内、可设想曝光量在 500 kg year 范围内的当前一代实验，已经有相当大的机会观测到 bb0nu 事件，并且它们 combined 的发现潜力非常大。曝光量在 10 ton year 范围内的下一代实验将具有更高的灵敏度，特别是由于所有氙技术（液氙、高压氙和溶解在液体闪烁体中的氙）都能实现极低的比本底。此外，高压氙气 TPC 还具有出色的能量分辨率。我们表明，这样的探测器可以完全探索允许的有效 Majorana 质量范围，从而使发现极有可能。
引用
@article{arxiv.1301.2901,
title = {Discovery potential of xenon-based neutrinoless double beta decay experiments in light of small angular scale CMB observations},
author = {J. J. Gomez-Cadenas and J. Martin-Albo and J. Muñoz Vidal and C. Peña-Garay},
journal= {arXiv preprint arXiv:1301.2901},
year = {2013}
}
备注
17 pages, 4 figures, submitted to the Journal of Cosmology and Astroparticles