用于探测中微子振荡的大辐射长度乳胶室

提出了一种用于研究各种中微子振荡通道的混合乳胶谱仪的概念方案。该设计强调通过分离顶点探测$\tau$轻子、可靠地识别电子，以及对所有带电粒子和光子进行良好的能谱测量。分布式靶由低Z材料层、乳胶-塑料-乳胶片和空气间隙组成，$\tau$衰变在其中被探测。带电次级粒子（包括电子）的径迹通过磁场中的曲率，利用连续薄乳胶层中的击中点进行动量分析。$\tau$轻子在所有主要衰变通道中都能被有效探测，包括\xedec。对一个包含3吨核乳胶和20吨被动材料的模型谱仪在不同实验环境下的性能进行了评估。当受到质子加速器的$\nu_\mu$束流照射，在中等基线$<L/E_\nu > \sim 1$ km/GeV下，该谱仪将有效探测质量差区域$\Delta m^2 \sim 1$ eV$^2$内的\omutau和\omue跃迁，正如LSND结果所暗示的那样。当暴露于μ子存储环的中微子束流，在长基线$<L/E_\nu > \sim$ 10-20 km/GeV下，该模型探测器将有效探测$\Delta m^2 \sim 10^{-2}-10^{-3}$ eV$^2$区域内的整个中微子振荡模式，正如大气中微子数据所暗示的那样。