改进KATRIN中微子质量测量中$T_2$分子终态不确定性的处理方法
卡尔斯鲁厄氚中微子实验(KATRIN)旨在通过精确测量氚β衰变谱的端点区域,确定电子反中微子的有效质量。只有在获得高统计量并良好控制系统性不确定度的情况下,才能实现90%置信水平下0.2电子伏特/c²的中微子质量灵敏度目标。其中一个关键系统性效应源自T₂β衰变分子终态的计算。在KATRIN首批中微子质量分析中,分子终态分布(FSD)的不确定度贡献通过保守现象学方法估算为0.02电子伏特²/c⁴。本文提出了一种新方法,通过考量终态计算中的细节——包括计算所用常数、参数和函数的不确定度,以及作为分子波函数展开基组大小函数的收敛性本身——来评估FSD相关不确定度。计算所得不确定度直接传递至实验观测量(中微子质量平方m_ν²)。针对KATRIN首次测量活动的实验条件,采用新方法将FSD相关不确定度限制在0.0013电子伏特²/c⁴。

