理解液氩中微子探测器的能量分辨率
高能物理 - 唯象学
2019-02-15 v3 高能物理 - 实验
核实验
核理论
摘要
目前对 DUNE 能量分辨率的估计相差多达四倍。为解决这一争议，并将分辨率与底层物理过程相联系，我们构建了一个独立的液氩中微子事件模拟流程，结合了公开工具 GENIE 和 FLUKA。利用该流程，我们首先刻画了 DUNE 的非封闭性通道，包括阈下粒子、电荷复合和核破裂。特别关注的是中子的角色，它们在所有通道中造成了很大一部分缺失能量。接下来，我们通过量化缺失能量中事件间的随机涨落来确定能量分辨率。这对若干关于重建性能的假设集进行了分析，包括文献中已有的假设。给出了连接真实与重建中微子能量的迁移矩阵。最后，我们量化了不同改进对实验性能的影响。例如，我们表明丢弃粒子鉴别信息会使分辨率恶化两倍，而忽略去激发伽马射线的电荷沉积则使其恶化约 25%。未来，该框架可用于评估截面不确定性对振荡灵敏度的影响。
引用
@article{arxiv.1811.06159,
title = {Understanding the energy resolution of liquid argon neutrino detectors},
author = {Alexander Friedland and Shirley Weishi Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.06159},
year = {2019}
}
备注
22 pages, 20 figures; clarifications, references, and new figures added; results unchanged; updated to match the published version