中微子质量直接测量与KATRIN实验导论
高能物理 - 实验
2019-08-13 v1
摘要
中微子的性质，特别是其静止质量，在宇宙学、粒子物理学和天体粒子物理学的交叉领域中扮演着重要角色。目前，实验室实验中存在两种互补的方法来探讨这一课题。无中微子双贝塔衰变的搜索探究中微子是否为马约拉纳粒子，并确定一个有效的中微子质量值。另一方面，诸如MARE、KATRIN以及最近提出的Project 8等实验，将研究贝塔衰变电子在其运动学端点附近的光谱形状，以期用一种模型无关的方法确定中微子静止质量。在此，由于中微子味混合，中微子质量表现为所有贡献给电子中微子的中微子质量本征态的平均值。卡尔斯鲁厄氚中微子实验（KATRIN）是目前调试进展最先进的实验。它结合了超亮分子无窗气态氚源和MAC-E滤波器型积分高分辨率光谱仪。该实验将以0.2 eV/c²（90%置信水平）的灵敏度研究中微子静止质量，并以前所未有的精度在18.6 keV的氚端点附近进行贝塔能谱测量。
引用
@article{arxiv.1012.2282,
title = {Introduction to direct neutrino mass measurements and KATRIN},
author = {Thomas Thümmler},
journal= {arXiv preprint arXiv:1012.2282},
year = {2019}
}
备注
6 pages, 2 figures, to be published in Proceedings of the XXIV International Conference on Neutrino Physics and Astrophysics, Neutrino 2010