基于介子标记的增强型中微子束流（ENUBET）

ENUBET旨在论证“受监测”中微子束流的可行性，其中中微子通量的绝对归一化可约束在1%的水平。$\nu_e$通量通过监测40 m长带探测器的衰变隧道中来自$K_{e3}$衰变的大角度$e^+$来确定。$K$和$\pi$衰变产生的缪子提供$\nu_\mu$通量。作为窄带束流（$p=8.5$ GeV/$c$ $\pm$ 10%），探测器处相互作用的横向位置可用于先验确定中微子能谱，而无需依赖末态重建（“窄带离轴技术”）。轻子监测与窄带离轴能量重建可在基于标准加速器技术的单一设施中实现，用于新一代GeV尺度下高精度$\nu_e$和$\nu_\mu$截面测量以及超出标准3$\nu$范式物理的精确搜寻。在2019–2022年间，ENUBET设计了该设施的首个端到端模拟，并证明在约3年的取数时间内使用中等质量的中微子探测器（FNAL的ICARUS、CERN的ProtoDUNE）即可达到精度目标。受监测束流技术已被证明可行且具成本效益，其复杂度未显著超过传统短基线束流。因此，Snowmass 2021 DPF社区规划活动正适时考虑承载下一代截面实验的受监测中微子束流。ENUBET成果将在未来长基线实验的系统误差压低计划中扮演重要角色，从而增强DUNE和Hyper-Kamiokande的物理探测能力。本文中，我们总结ENUBET的设计、物理性能及其在与DUNE相当时间尺度内实施的机会。