中微子振荡实验 *——超出标准模型的实验检验(Ⅱ)

摘要：

@@4 大气μ中微子丢失和中微子振荡
大气中的高能中微子是由于原初宇宙线中的高能质子在大气上部与大气中的原子核相互作用而产生K介子和π介子，K介子和π介子随后衰变：
K+→μ++νμ， K-→μ-+*μ;
π+→μ++νμ，π-→μ-+*μ.
μ子接着衰变：
μ+→*μ+e++νe, μ-→νμ+e-+*e，
因此，大气中高能中微子的成分中，μ中微子的数量应该是电子中微子数量的两倍.
80年代初，探测大气中的高能中微子的装置有：日本的Kamiokande装置，美国的IMB装置以及Soudan装置.由于μ子的质量约为电子质量的200倍，因此，μ子穿过水切仑柯夫装置时，会产生一个边界清楚的光环，而电子由于质量小，通过介质时，会产生电磁簇射，因此，在水切仑柯夫装置上探测到的是一个边界模糊的光环.80年代初，Kamiokande合作组，IMB合作组和Soudan合作组都探测到了大气中μ中微子丢失现象，结果如图11所示.他们发表的
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图11 大气μ中微子丢失实验结果
实验结果是，实际测量到的νμ/νe与蒙特卡罗模拟得到的νμ/νe的比值小于1，即
(νμ/νe)date/(νμ/νe)MC<1.
平均约为0.6，说明大气中的νμ中微子丢失了.如果存在中微子振荡，就可以解释大气中μ中微子丢失的现象.
为了收集更多的大气中微子事例，日本建造了超神冈装置，美国建造了SoudanⅡ装置［11］.他们的实验结果证实了Kamiokande,IMB和Soudan的早期实验结果，即
(νμ/νe)date/(νμ/νe)MC≈0.6.

机标关键词：中微子振荡实验、标准模型、中微子丢失、大气中微子、装置、π介子、电子质量、探测、蒙特卡罗模拟、电子中微子、原初宇宙线、衰变、实际测量、日本、美国、建造、高能质子、边界模糊、中高能、原子

所属期刊栏目：30

分类号：O4(物理学)

在线出版日期：2004-01-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：149-153