中基线反应堆中微子振荡实验的中微子质量序测定及其他物理潜力
高能物理 - 实验
2013-10-02 v3 高能物理 - 唯象学
仪器与探测器
摘要
已提出中基线反应堆中微子振荡实验（MBRO）用于测定中微子质量序（MH）并精确测量中微子振荡参数。在具备充足统计量、优于 ~3%/\sqrt{E} 的能量分辨率以及充分理解的能量非线性的条件下，通过分析反应堆反中微子生存谱中由大气质量平方差驱动的振荡信号，可以测定 MH。利用此类高性能 MBRO 探测器，可将 \sin^22\theta_{12}、\Delta m^2_{21} 和 \Delta m^2_{32} 等振荡参数测量至亚百分之一水平，这使得未来能够对 PMNS 矩阵幺正性进行约 1% 水平的检验，并有助于即将到来的无中微子双贝塔衰变实验限制允许的 <m_{\beta \beta}> 值。结合下一代长基线束流中微子和大气中微子振荡实验的结果，MH 测定的灵敏度可达更高水平。除中微子振荡物理外，MBRO 探测器还可用于研究地球中微子、天体物理中微子和质子衰变。我们提议启动一项美国研发计划，以识别、量化并克服 MBRO 实验成功所需的关键挑战。
引用
@article{arxiv.1307.7419,
title = {Neutrino mass hierarchy determination and other physics potential of medium-baseline reactor neutrino oscillation experiments},
author = {A. B. Balantekin and H. Band and R. Betts and J. J. Cherwinka and J. A. Detwiler and S. Dye and K. M. Heeger and R. Johnson and S. H. Kettell and K. Lau and J. G. Learned and C. J. Lin and J. J. Ling and B. Littlejohn and D. W. Liu and K. B. Luk and J. Maricic and K. McDonald and R. D. McKeown and J. Napolitano and J. C. Peng and X. Qian and N. Tolich and W. Wang and C. White and M. Yeh and C. Zhang and T. Zhao},
journal= {arXiv preprint arXiv:1307.7419},
year = {2013}
}
备注
Submitted to the Snowmass 2013 proceedings; 21 pages and 11 figures