不可见中微子衰变对长基线中微子振荡的影响

在本文中，我们研究了第三中微子态的不可见中微子衰变对两个不同基线加速器中微子实验的影响：1300公里处使用液氩时间投影室（LArTPC）探测器（类似于DUNE）和2588公里处使用水切伦科夫探测器（类似于P2O）。对于这样的基线，物质效应开始变得重要。我们的目标是确定在存在衰变中微子态的情况下，这两个实验对质量层级和θ23八分区的灵敏度。我们比较并对比了两种实验设置的结果。我们发现，通常层级灵敏度在存在衰变时会降低。然而，如果我们仅考虑相反层级（测试场景）中的衰变，在2588公里设置中，以IH为真实层级的层级灵敏度大于无衰变情况。我们还研究了层级灵敏度对真实θ23的依赖性。我们发现，P2O中主要的μ子本底在层级灵敏度如何依赖于θ23方面起着重要作用。两种设置的八分区灵敏度在存在衰变时均增加，但在真实θ23=49°的情况下，LArTPC设置除外。为了理解两种设置中的八分区灵敏度结果，我们检查了电子和μ子通道之间灵敏度作为测试θ23函数的协同作用。我们还研究了测试θ23-δCP平面中的简并性，并发现两种设置的联合分析在5σ显著性水平下消除了测试θ23-δCP平面中的所有简并性。