超大液闪探测器中的短基线中微子振荡波
高能物理 - 唯象学
2015-05-28 v1 高能物理 - 实验
仪器与探测器
摘要
新一代强大的数千吨级液体闪烁体中微子探测器，包括 NOvA 和 LENA，将在未来十年内投入使用。当这些探测器与一个中等功率的静止衰变（DAR）中微子源在短基线上耦合时，它们能够决定性地回应近期在高 Δm² 区域出现的模糊中微子振荡信号。这些探测器长度超过 50 米，因此使用 DAR 束流时，特征振荡波将在探测器全长上显现，为振荡现象提供强有力的验证。LENA 能够同时进行 ν̄_μ → ν̄_e 出现和 ν_e → ν_e 消失的搜寻，并具有前所未有的灵敏度。NOvA 根据其现有设计可能仅限于 ν_e 消失测量，但在高 Δm² 区域同样具有出色的灵敏度。对于出现通道，LENA 可使用 5 千吨的有效体积和 10 千瓦的中微子源，对 LSND 和 MiniBooNE 信号区域提供超过 5σ 的严格检验。此外，LENA 和 NOvA 在 ν_e 模式下的消失灵敏度与近期反应堆反常现象（暗示可能存在 ν̄_e 消失）互补，并将在 3σ 水平上覆盖这一可能的振荡信号。
引用
@article{arxiv.1105.4984,
title = {Short-baseline Neutrino Oscillation Waves in Ultra-large Liquid Scintillator Detectors},
author = {Sanjib Kumar Agarwalla and J. M. Conrad and M. H. Shaevitz},
journal= {arXiv preprint arXiv:1105.4984},
year = {2015}
}
备注
24 pages, 8 figures, 9 tables