利用 Double Chooz 近探测器的中微子方向敏感性

在闪烁体探测器中，反应 $\bar\nu_e+p\to e^++n$ 中子的前向位移提供了中微子方向信息，这一点已由 CHOOZ 反应堆实验以 2,500 个事件证实。即将进行的 Double Chooz 实验的近探测器每年将收集 $1.6\times10^5$ 个事件，足以在一年内以 $1\sigma$ 半锥角 $2.3^\circ$ 确定平均中微子方向。更难分离的是两个以分离角 $\phi=30^\circ$ 被观测的 Chooz 反应堆。若它们的强度已知且近似相等，则每个反应堆的方位位置以 $\pm6^\circ$（$1\sigma$）精度获得，且将它们混淆为单一源的概率小于 11%。五年的数据可将此"混淆概率"降至 0.3% 以下，即可以实现 $3\sigma$ 分离。所有这些数值随源之间角分离的增大而迅速改善。对于 $\phi=90^\circ$ 的装置和一年的数据，每个源的方位 $1\sigma$ 不确定度降至 $\pm3.2^\circ$。当然，对于 Double Chooz，两个反应堆位置是已知的，因此可以转而测量它们各自的一年积分功率输出至 $\pm11\%$（$1\sigma$），以及五年积分输出至 $4.8\%$（$1\sigma$）。