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利用 NuLeptonSim 进行次级轻子产生、传播与相互作用研究

高能物理 - 唯象学 2024-12-09 v3

摘要

中微子在地球内部的带电流相互作用可产生次级缪子和 τ\tau 轻子,现有及规划中的多个中微子实验可通过多种事件拓扑结构探测到它们。考虑此类事件可提升探测器性能,并提供有助于事件重建的独特信号。本工作中,我们描述了 NuLeptonSim,一个构建于快速 NuTauSim 框架之上的中微子与带电轻子传播工具。NuLeptonSim 考虑了带电轻子的能量损失(为性能连续建模或为精度随机建模),以及所有味中微子(包括 Glashow 共振)的相互作用模型。我们展示了包含这些效应后,不同味初级中微子产生的各类带电轻子从地球出射的概率及其相应能量分布的结果。我们发现,无论来自初级缪子还是 τ\tau 中微子,在低于 100 PeV 的能量下,缪子的出射概率都可能高于陶子,并且 Glashow 共振导致了共振能量附近出射轻子的过剩。

关键词

引用

@article{arxiv.2311.03646,
  title  = {Secondary Lepton Production, Propagation, and Interactions with NuLeptonSim},
  author = {Austin Cummings and Ryan Krebs and Stephanie Wissel and Jaime Alvarez-Muñiz and Washington R. Carvalho and Andrés Romero-Wolf and Harm Schoorlemmer and Enrique Zas},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2311.03646},
  year   = {2024}
}