加速器中微子逆μ子衰变的辐射修正

逆μ子衰变（$\nu_\mu e^- \to \nu_e \mu^-$）是一种有前景的工具，可用于约束能量 $E_{\nu} \ge 10.9~\mathrm{GeV}$ 的中微子通量。辐射修正会对出射μ子的能谱引入百分量级畸变，并依赖于实验细节。本文中，我们计算了散射过程 $\nu_\mu e^- \to \nu_e \mu^-$ 和 $\bar{\nu}_e e^- \to \bar{\nu}_\mu \mu^-$ 的辐射修正。我们给出了两个通道的μ子能谱、μ子能量与μ子散射角的双微分分布、光子能量与光子散射角的双微分分布，以及主导过程 $\nu_\mu e^- \to \nu_e \mu^-$ 的光子能谱。我们的结果澄清并拓展了文献中有关μ子能量与光子能量双微分分布、以及辐射光子能量高于阈值能量的μ子能谱等既有结果的适用区域。我们提供了单微分、双微分和三微分截面的解析表达式，并讨论了辐射修正如何改变实验中感兴趣的可观测量分布。