大亚湾中微子实验公布新结果 精选

已有 15459 次阅读 2013-8-22 10:52 |个人分类:我的物理|系统分类:博客资讯| 大亚湾, 中微子

2013年8月22日，在北京中国科学院高能物理研究所举办的“第十五届国际中微子工厂研讨会”上，大亚湾中微子实验国际合作组报告了新的实验结果，首次公布了对中微子质量平方差的测量。

 

中微子共有三种，它们之间可以相互转化，称为中微子振荡。振荡的大小用中微子混合角来表示，振荡频率与它们之间的质量平方差相关。

 

2012年3月，利用6个探测器55天的数据，大亚湾中微子实验测量到了最后一个未知的中微子混合角q₁₃（西塔一三），发现它出乎意料的大，打开了未来中微子研究的大门。随后，利用139天的数据，得到了更准确可靠的q₁₃测量结果。2012年夏天，完成了全部8个中微子探测器的安装，并进行了大量的探测器能量刻度研究，因而可以更细致地研究中微子振荡随能量的变化关系。

 

三种中微子有三个质量平方差，其中两个是独立的。以前的太阳中微子实验和反应堆中微子实验测量了Dm²₂₁，即第二种中微子和第一种中微子质量平方的差。大气中微子实验和加速器中微子实验测量了|Dm²_mm|，它是Dm²₃₂和Dm²₃₁的组合。此次大亚湾实验测得了|Dm²_ee|，是Dm²₃₂和Dm²₃₁的另一种组合。这是首次对|Dm²_ee|的测量。

 

新的分析包括了6个探测器取数的全部数据，并加入了中微子振荡随能量的变化信息，结果为

sin²2θ₁₃＝0.090±0.009

|Dm²_ee|＝ (2.59±0.20)´10^-3 eV²。

 

q₁₃是自然界的基本参数之一，它的精确测量具有重要物理意义。更精确的质量平方差测量将帮助我们理解中微子的内禀属性。大亚湾实验正在平稳运行，将获取更多的数据以实现对它们的精确测量。

 

更多信息参见：

http://dayabay.ihep.ac.cn/

http://www.ihep.cas.cn/zt/zt_DYB_N/

 

 

后补注释：

绝对能量响应的问题是由能量非线性引起的。中微子振荡几率与中微子能量相关，因此研究振荡几率随能量的变化，需要准确测定能量。大亚湾探测器的能量标定主要靠伽马放射源（活度极低），例如通过Co-60，我们可以大致得到，当探测器看到163个光电子的信号时，对应1百万电子伏的能量。但这只对伽马成立，因为存在能量非线性（主要由电子学读出和液闪本身的响应造成）。相同能量的正电子、电子、伽马，在探测器中的响应不同（差百分之几）。对电子的响应是基础的，因为伽马通过多次康普顿散射把能量逐次传递给电子，通过电子变成可观测的光信号。正电子的响应也可以表达为电子加伽马。我们通过测量中微子在探测器中产生的正电子信号来得到中微子能量。但是我们无法直接得到电子或正电子的能量响应，只能通过一系列不同能量的伽马、连续的beta谱信号来推测电子响应，然后得到正电子响应。

简单说，我们可以比较准地确定伽马的响应，并把所有类型的事例都用伽马的标准给出能量，但这个能量并不见得对应真实的中微子能量。

 

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聚焦中微子

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