MiniBooNE 中超新星中微子探测的潜力

费米实验室的 MiniBooNE 探测器旨在寻找 $E_\nu \sim 1 {\rm GeV}$ 时的 $\nu_\mu \to \nu_e$ 振荡出现，并对 LSND 信号进行决定性检验。主探测器（位于屏蔽体内）是一个包含 0.680 千吨矿物油的球形体积。该内部体积由 1280 个光电倍增管观测，主要作为 \v{C}erenkov 介质，因为其闪烁产率较低。整个探测器处于 3 米的土层覆盖之下。尽管该探测器并未针对低能（数十 MeV）事件进行优化，且宇宙线缪子率较高（10 kHz），我们表明 MiniBooNE 仍可作为有效的超新星中微子探测器。简单的触发级截断可以极大地减少由宇宙线缪子引起的背景。对于位于 10 kpc 处的标准银河系超新星，预计可探测到约 190 个超新星 $\bar{\nu}_e + p \to e^+ + n$ 事件。将 MiniBooNE 加入国际超新星探测器网络，可降低超新星被漏检的可能性。此外，MiniBooNE 与其他探测器中超新星中微子穿过地球的路径不同，从而允许对中微子信号中物质效应引起的混合效应进行检验。