利用液氩探测器通过大气中微子分辨质量层级

我们探索了大型液氩探测器通过大气中微子相互作用来确定Delta m_{31}^2的符号（即中微子质量层级）的潜力。我们给出了一个100 kT大小的磁化探测器的结果，该探测器对\nu_\mu、\bar{\nu}_\mu以及在有限能量范围内对\nu_e、\bar{\nu}_e具有独立的灵敏度。我们还讨论了此类探测器非磁化版本的灵敏度。在考虑了中微子能量和方向的涂抹效应，并纳入了相关的统计误差、理论误差和系统误差后，我们对模拟数据进行了分箱的卡方分析。卡方值在中微子参数当前允许范围内被边缘化，并作为\theta_{13}的函数确定。我们发现，这样的探测器在层级分辨方面具有卓越的能力，对于\sin^2 2\theta_{13} \ge 0.05的值，一个100 kT的探测器在10年的运行期内可以实现> 4\sigma的确定度。对于非磁化探测器，当\sin^2 2\theta_{13} = 0.04时，可以实现2.5\sigma的层级灵敏度。