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深地下中微子实验中{^{40}}Ar上{\nu}_{\mu}带电流相互作用的介子产生

高能物理 - 唯象学 2022-09-01 v1

摘要

理解介子生成及末态相互作用(FSI)的后果对所有中微子实验的数据处理都至关重要。现代中微子研究中共振(RES)生成过程所用的能量对介子产生有显著贡献。若介子在其产生后被核物质吸收,该事件可能变得与准弹性(QE)散射过程无法区分并充当本底。对于振荡实验,估计此本底至关重要,且需要针对初 vertex 处介子生成及FSI后的可靠理论模型。由于FSI,FSI后产生的介子数目与初 vertex 处产生的数目差异巨大。由于中微子探测器只能探测末态粒子,FSI掩盖了关于初 vertex 处产生粒子的正确信息。克服此问题需要详尽的FSI研究,而纳入蒙特卡洛(MC)中微子事件生成器的理论模型可提供此类研究。它们应给出关于各类研究的中微子相互作用的理论结果,充当理论模型与实验数据之间的桥梁。本文中,我们针对深地下中微子实验(DUNE)装置中40Ar靶上的{\nu}_{\mu}带电流(CC)相互作用介子产生,给出了两种不同MC生成器GENIE与NuWro的模拟事件。相较于GENIE(v-3.00.06),NuWro(v-19.02.2)对电荷交换与吸收过程更不透明(响应更弱);在核内输运过程中,介子更可能被吸收而非产生。

关键词

引用

@article{arxiv.2208.14643,
  title  = {Pion Production In {\nu} {\mu} Charged Current Interactions On {^{40}}ar In Deep Underground Neutrino Experiment},
  author = {Ritu Devi and Baba Potukuchi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2208.14643},
  year   = {2022}
}