Absence of a day-night asymmetry in the 7Be solar neutrino rate in Borexino

被引：84

作者：

Bellini, G. ^{[9
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Benziger, J. ^{[14
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Bick, D. ^{[21
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Bonetti, S. ^{[9
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Bonfini, G. ^{[6
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Avanzini, M. Buizza ^{[9
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Caccianiga, B. ^{[9
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Cadonati, L. ^{[19
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Calaprice, F. ^{[15
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Carraro, C. ^{[1
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Cavalcante, P. ^{[9
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Chavarria, A. ^{[15
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D'Angelo, D. ^{[9
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Davini, S. ^{[1
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Derbin, A. ^{[16
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Etenko, A. ^{[8
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von Feilitzsch, F. ^{[17
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Fomenko, K. ^{[3
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Franco, D. ^{[2
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Galbiati, C. ^{[15
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Gazzana, S. ^{[6
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Ghiano, C. ^{[6
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Giammarchi, M. ^{[9
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Goeger-Neff, M. ^{[17
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Goretti, A. ^{[6
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Grandi, L. ^{[15
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Guardincerri, E. ^{[1
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Hardy, S. ^{[20
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Ianni, Aldo ^{[6
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Ianni, Andrea ^{[15
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Kobychev, V. ^{[7
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Korablev, D. ^{[3
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Korga, G. ^{[6
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Koshio, Y. ^{[6
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Kryn, D. ^{[2
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Laubenstein, M. ^{[6
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Lewke, T. ^{[17
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Litvinovich, E. ^{[8
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Loer, B. ^{[15
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Lombardi, P. ^{[9
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Lombardi, F. ^{[6
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Ludhova, L. ^{[9
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Machulin, I. ^{[8
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Manecki, S. ^{[20
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Maneschg, W. ^{[11
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Manuzio, G. ^{[1
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Meindl, Q. ^{[17
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Meroni, E. ^{[9
,10
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Miramonti, L. ^{[9
,10
]}

Misiaszek, M. ^{[5
]}

机构：

[1] Univ Genoa, Dipartimento Fis, I-16146 Genoa, Italy

[2] Lab AstroParticule & Cosmol, APC, F-75231 Paris 13, France

[3] Joint Inst Nucl Res, Dubna 141980, Russia

[4] Ist Nazl Fis Nucl, I-16146 Genoa, Italy

[5] Jagiellonian Univ, M Smoluchowski Inst Phys, PL-30059 Krakow, Poland

[6] Ist Nazl Fis Nucl, Lab Nazl Gran Sasso, I-67010 Assergi, Italy

[7] Inst Nucl Res, UA-03680 Kiev, Ukraine

[8] NRC Kurchatov Inst, Moscow 123182, Russia

[9] Univ Milan, Dipartimento Fis, I-20133 Milan, Italy

[10] Ist Nazl Fis Nucl, I-20133 Milan, Italy

[11] Max Planck Inst Kernphys, D-69029 Heidelberg, Germany

[12] Univ Perugia, Dipartimento Chim, I-06123 Perugia, Italy

[13] Ist Nazl Fis Nucl, I-06123 Perugia, Italy

[14] Princeton Univ, Dept Chem Engn, Princeton, NJ 08544 USA

[15] Princeton Univ, Dept Phys, Princeton, NJ 08544 USA

[16] St Petersburg Nucl Phys Inst, Gatchina 188350, Russia

[17] Tech Univ Munich, Dept Phys, D-85747 Garching, Germany

[18] CSIC UVEG, Inst Fis Corpuscular, E-46071 Valencia, Spain

[19] Univ Massachusetts, Dept Phys, Amherst, MA 01003 USA

[20] Virginia Polytech Inst & State Univ, Dept Phys, Blacksburg, VA 24061 USA

[21] Univ Hamburg, Inst Expt Phys, Hamburg, Germany

来源：

PHYSICS LETTERS B | 2012年 / 707卷 / 01期

基金：

美国国家科学基金会;

关键词：

Solar neutrinos; Day-night effect; CPT violation; Neutrino oscillations; OSCILLATIONS; ENHANCEMENT; MATTER;

D O I：

10.1016/j.physletb.2011.11.025

中图分类号：

P1 [天文学];

学科分类号：

0704 ;

摘要：

We report the result of a search for a day-night asymmetry in the Be-7 solar neutrino interaction rate in the Borexino detector at the Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS) in Italy. The measured asymmetry is A(dn) = 0.001 +/- 0.012 (stat) +/- 0.007 (syst), in agreement with the prediction of MSW-LMA solution for neutrino oscillations. This result disfavors MSW oscillations with mixing parameters in the LOW region at more than 8.5 sigma. This region is, for the first time, strongly disfavored without the use of reactor anti-neutrino data and therefore the assumption of CPT symmetry. The result can also be used to constrain some neutrino oscillation scenarios involving new physics. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

引用

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页数：5

共 35 条

[1] Measurement of the solar neutrino capture rate by SAGE and implications for neutrino oscillations in vacuum [J].

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Takenaga, Y. ;

Ueno, K. ;

Ueshima, K. ;

Watanabe, H. ;

Yamada, S. ;

Yokozawa, T. ;

Hazama, S. ;

Kaji, H. ;

Kajita, T. ;

Kaneyuki, K. ;

McLachlan, T. ;

Okumura, K. ;

Shimizu, Y. ;

Tanimoto, N. ;

Vagins, M. R. ;

Labarga, L. ;

Magro, L. M. ;

Dufour, F. ;

Kearns, E. ;

Litos, M. ;

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Burritt, T. H. ;

Cai, B. ;

Chan, Y. D. ;

Chauhan, D. ;

Chen, M. ;

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Detwiler, J. ;

DiMarco, M. ;

Doe, P. J. ;

Doucas, G. ;

Drouin, P-L. ;

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Dunford, M. ;

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Guillian, E. ;

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Bellerive, A ;

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Boulay, MG ;

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Chan, YD ;

Chen, M ;

Chen, X ;

Cleveland, BT ;

Cox, GA ;

Currat, CA ;

Dai, X ;

Dalnoki-Veress, F ;

Deng, H ;

Doe, PJ ;

Dosanjh, RS ;

Doucas, G ;

Duba, CA ;

Duncan, FA ;

Dunford, M ;

Dunmore, JA ;

Earle, ED ;

Elliott, SR ;

Evans, HC ;

Ewan, GT ;

Farine, J ;

Fergani, H ;

Fleurot, F ;

Formaggio, JA ;

Frame, K ;

Frati, W ;

Fulsom, BG ;

Gagnon, N ;

Graham, K ;

Grant, DR ;

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Bellerive, A. ;

Beltran, B. ;

Bergevin, M. ;

Biller, S. D. ;

Boudjemline, K. ;

Boulay, M. G. ;

Bowles, T. J. ;

Browne, M. C. ;

Bullard, T. V. ;

Burritt, T. H. ;

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Chan, Y. D. ;

Chauhan, D. ;

Chen, M. ;

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Cox-Mobrand, G. A. ;

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Deng, H. ;

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Doucas, G. ;

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Blevis, I ;

Boardman, RJ ;

Boger, J ;

Bonvin, E ;

Boulay, MG ;

Bowler, MG ;

Bowles, TJ ;

Brice, SJ ;

Browne, MC ;

Bullard, TV ;

Bühler, G ;

Cameron, J ;

Chan, YD ;

Chen, HH ;

Chen, M ;

Chen, X ;

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Clifford, ETH ;

Cowan, JHM ;

Cowen, DF ;

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Dai, X ;

Dalnoki-Veress, F ;

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Doe, PJ ;

Doucas, G ;

Dragowsky, MR ;

Duba, CA ;

Duncan, FA ;

Dunford, M ;

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Bercovitch, M ;

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Biller, S ;

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Blevis, I ;

Boardman, RJ ;

Boger, J ;

Bonvin, E ;

Boulay, MG ;

Bowler, MG ;

Bowles, TJ ;

Brice, SJ ;

Browne, MC ;

Bullard, TV ;

Burritt, TH ;

Cameron, K ;

Cameron, J ;

Chan, YD ;

Chen, M ;

Chen, HH ;

Chen, X ;

Chon, MC ;

Cleveland, BT ;

Clifford, ETH ;

Cowan, JHM ;

Cowen, DF ;

Cox, GA ;

Dai, Y ;

Dai, X ;

Dalnoki-Veress, F ;

Davidson, WF ;

Doe, PJ ;

Doucas, G ;

Dragowsky, MR ;

Duba, CA ;

Duncan, FA ;

Dunmore, J ;

Earle, ED ;

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[8] The liquid handling systems for the Borexino solar neutrino detector [J].

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Avanzini, M. B. ;

Back, H. ;

Balata, M. ;

Bartolomei, D. ;

de Bellefon, A. ;

Bellini, G. ;

Benziger, J. ;

Bevilacqua, A. ;

Bondi, D. ;

Bonetti, S. ;

Brigatti, A. ;

Caccianiga, B. ;

Cadonati, L. ;

Calaprice, F. ;

Carraro, C. ;

Cecchet, G. ;

Cereseto, R. ;

Chavarria, A. ;

Chen, M. ;

Chepurnov, A. ;

Cubaiu, A. ;

Czech, W. ;

D'Angelo, D. ;

Dalnoki-Veress, F. ;

Davini, S. ;

De Bari, A. ;

De Haas, E. ;

Derbin, A. ;

Deutsch, M. ;

Di Credico, A. ;

Di Ludovico, A. ;

Di Pietro, G. ;

Eisenstein, R. ;

Elisei, F. ;

Etenko, A. ;

von Feilitzsch, F. ;

Fernholz, R. ;

Fomenko, K. ;

Ford, R. ;

Franco, D. ;

Freudiger, B. ;

Gaertner, N. ;

Galbiati, C. ;

Gatti, F. ;

Gazzana, S. ;

Gehman, V. ;

Giammarchi, M. ;

Giugni, D. .

NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT, 2009, 609 (01) :58-78

[9] The Borexino detector at the Laboratori Nazionali del Gran Sasso [J].

Alimonti, G. ;

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Balata, M. ;

Bartolomei, D. ;

de Bellefon, A. ;

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Benziger, J. ;

Bevilacqua, A. ;

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Bonetti, S. ;

Brigatti, A. ;

Caccianiga, B. ;

Cadonati, L. ;

Calaprice, F. ;

Carraro, C. ;

Cecchet, G. ;

Cereseto, R. ;

Chavarria, A. ;

Chen, M. ;

Chepurnov, A. ;

Cubaiu, A. ;

Czech, W. ;

D'Angelo, D. ;

Dalnoki-Veress, F. ;

De Bari, A. ;

De Haas, E. ;

Derbin, A. ;

Deutsch, M. ;

Di Credico, A. ;

Di Ludovico, A. ;

Di Pietro, G. ;

Eisenstein, R. ;

Elisei, F. ;

Etenko, A. ;

von Feilitzsch, F. ;

Fernholz, R. ;

Fomenko, K. ;

Ford, R. ;

Franco, D. ;

Freudiger, B. ;

Gaertner, N. ;

Galbiati, C. ;

Gatti, F. ;

Gazzana, S. ;

Gehman, V. ;

Giammarchi, M. ;

Giugni, D. ;

Goeger-Neff, M. ;

Goldbrunner, T. .

NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT, 2009, 600 (03) :568-593

[10] Complete results for five years of GNO solar neutrino observations [J].

Altmann, M ;

Balata, M ;

Belli, P ;

Bellotti, E ;

Bernabei, R ;

Burkert, E ;

Cattadori, C ;

Cerulli, R ;

Chiarini, M ;

Cribier, M ;

d'Angelo, S ;

Del Re, G ;

Ebert, KH ;

von Feilitzsch, F ;

Ferrari, N ;

Hampel, W ;

Hartmann, FX ;

Henrich, E ;

Heusser, G ;

Kaether, F ;

Kiko, J ;

Kirsten, T ;

Lachenmaier, T ;

Lanfranchi, J ;

Laubenstein, M ;

Lützenkirchen, K ;

Mayer, K ;

Moegel, P ;

Motta, D ;

Nisi, S ;

Oehm, J ;

Pandola, L ;

Petricca, F ;

Potzel, W ;

Richter, H ;

Schoenert, S ;

Wallenius, M ;

Wojcik, M ;

Zanotti, L .

PHYSICS LETTERS B, 2005, 616 (3-4) :174-190

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共 35 条

[1] Measurement of the solar neutrino capture rate by SAGE and implications for neutrino oscillations in vacuum [J].

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Elliott, SR ;

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Kalikhov, AV ;

Khairnasov, NG ;

Knodel, TV ;

Lande, K ;

Mirmov, IN ;

Nico, JS ;

Shikhin, AA ;

Teasdale, WA ;

Veretenkin, EP ;

Vermul, VM ;

Wark, DL ;

Wildenhain, PS ;

Wilkerson, JF ;

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[2] Solar neutrino results in Super-Kamiokande-III [J].

Abe, K. ;

Hayato, Y. ;

Iida, T. ;

Ikeda, M. ;

Ishihara, C. ;

Iyogi, K. ;

Kameda, J. ;

Kobayashi, K. ;

Koshio, Y. ;

Kozuma, Y. ;

Miura, M. ;

Moriyama, S. ;

Nakahata, M. ;

Nakayama, S. ;

Obayashi, Y. ;

Ogawa, H. ;

Sekiya, H. ;

Shiozawa, M. ;

Suzuki, Y. ;

Takeda, A. ;

Takenaga, Y. ;

Ueno, K. ;

Ueshima, K. ;

Watanabe, H. ;

Yamada, S. ;

Yokozawa, T. ;

Hazama, S. ;

Kaji, H. ;

Kajita, T. ;

Kaneyuki, K. ;

McLachlan, T. ;

Okumura, K. ;

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Dufour, F. ;

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Wang, W. ;

Goldhaber, M. ;

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Dunford, M. ;

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Elliott, S. R. ;

Evans, H. C. ;

Ewan, G. T. ;

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Fergani, H. ;

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Gagnon, N. ;

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Heise, J. ;

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Aharmim, B ;

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Biller, SD ;

Boger, J ;

Boulay, MG ;

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Bullard, TV ;

Chan, YD ;

Chen, M ;

Chen, X ;

Cleveland, BT ;

Cox, GA ;

Currat, CA ;

Dai, X ;

Dalnoki-Veress, F ;

Deng, H ;

Doe, PJ ;

Dosanjh, RS ;

Doucas, G ;

Duba, CA ;

Duncan, FA ;

Dunford, M ;

Dunmore, JA ;

Earle, ED ;

Elliott, SR ;

Evans, HC ;

Ewan, GT ;

Farine, J ;

Fergani, H ;

Fleurot, F ;

Formaggio, JA ;

Frame, K ;

Frati, W ;

Fulsom, BG ;

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Graham, K ;

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Hahn, RL ;

Hall, JC ;

Hallin, AL ;

Hallman, ED ;

Handler, WB ;

Hargrove, CK ;

Harvey, PJ ;

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[5] Independent measurement of the total active 8B solar neutrino flux using an array of 3He proportional counters at the sudbury neutrino observatory [J].

Aharmim, B. ;

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Bellerive, A. ;

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Bergevin, M. ;

Biller, S. D. ;

Boudjemline, K. ;

Boulay, M. G. ;

Bowles, T. J. ;

Browne, M. C. ;

Bullard, T. V. ;

Burritt, T. H. ;

Cai, B. ;

Chan, Y. D. ;

Chauhan, D. ;

Chen, M. ;

Cleveland, B. T. ;

Cox-Mobrand, G. A. ;

Currat, C. A. ;

Dai, X. ;

Deng, H. ;

Detwiler, J. ;

DiMarco, M. ;

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Doucas, G. ;

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Duncan, F. A. ;

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Bigu, J ;

Biller, SD ;

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Boger, J ;

Bonvin, E ;

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Dalnoki-Veress, F ;

Davidson, WF ;

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Doucas, G ;

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Dunford, M ;

Dunmore, JA ;

Earle, ED ;

Elliott, SR ;

Evans, HC ;

Ewan, GT ;

Farine, J ;

Fergani, H ;

Ferraris, AP ;

Ford, RJ ;

Formaggio, JA .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2002, 89 (01)

[7] Measurement of the rate of νe+d →p+p+e- interactions produced by 8B solar neutrinos at the sudbury neutrino observatory -: art. no. 071301 [J].

Ahmad, QR ;

Allen, RC ;

Andersen, TC ;

Anglin, JD ;

Bühler, G ;

Barton, JC ;

Beier, EW ;

Bercovitch, M ;

Bigu, J ;

Biller, S ;

Black, RA ;

Blevis, I ;

Boardman, RJ ;

Boger, J ;

Bonvin, E ;

Boulay, MG ;

Bowler, MG ;

Bowles, TJ ;

Brice, SJ ;

Browne, MC ;

Bullard, TV ;

Burritt, TH ;

Cameron, K ;

Cameron, J ;

Chan, YD ;

Chen, M ;

Chen, HH ;

Chen, X ;

Chon, MC ;

Cleveland, BT ;

Clifford, ETH ;

Cowan, JHM ;

Cowen, DF ;

Cox, GA ;

Dai, Y ;

Dai, X ;

Dalnoki-Veress, F ;

Davidson, WF ;

Doe, PJ ;

Doucas, G ;

Dragowsky, MR ;

Duba, CA ;

Duncan, FA ;

Dunmore, J ;

Earle, ED ;

Elliott, SR ;

Evans, HC ;

Ewan, GT ;

Farine, J ;

Fergani, H .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2001, 87 (07) :71301-1

[8] The liquid handling systems for the Borexino solar neutrino detector [J].

Alimonti, G. ;

Arpesella, C. ;

Avanzini, M. B. ;

Back, H. ;

Balata, M. ;

Bartolomei, D. ;

de Bellefon, A. ;

Bellini, G. ;

Benziger, J. ;

Bevilacqua, A. ;

Bondi, D. ;

Bonetti, S. ;

Brigatti, A. ;

Caccianiga, B. ;

Cadonati, L. ;

Calaprice, F. ;

Carraro, C. ;

Cecchet, G. ;

Cereseto, R. ;

Chavarria, A. ;

Chen, M. ;

Chepurnov, A. ;

Cubaiu, A. ;

Czech, W. ;

D'Angelo, D. ;

Dalnoki-Veress, F. ;

Davini, S. ;

De Bari, A. ;

De Haas, E. ;

Derbin, A. ;

Deutsch, M. ;

Di Credico, A. ;

Di Ludovico, A. ;

Di Pietro, G. ;

Eisenstein, R. ;

Elisei, F. ;

Etenko, A. ;

von Feilitzsch, F. ;

Fernholz, R. ;

Fomenko, K. ;

Ford, R. ;

Franco, D. ;

Freudiger, B. ;

Gaertner, N. ;

Galbiati, C. ;

Gatti, F. ;

Gazzana, S. ;

Gehman, V. ;

Giammarchi, M. ;

Giugni, D. .

NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT, 2009, 609 (01) :58-78

[9] The Borexino detector at the Laboratori Nazionali del Gran Sasso [J].

Alimonti, G. ;

Arpesella, C. ;

Back, H. ;

Balata, M. ;

Bartolomei, D. ;

de Bellefon, A. ;

Bellini, G. ;

Benziger, J. ;

Bevilacqua, A. ;

Bondi, D. ;

Bonetti, S. ;

Brigatti, A. ;

Caccianiga, B. ;

Cadonati, L. ;

Calaprice, F. ;

Carraro, C. ;

Cecchet, G. ;

Cereseto, R. ;

Chavarria, A. ;

Chen, M. ;

Chepurnov, A. ;

Cubaiu, A. ;

Czech, W. ;

D'Angelo, D. ;

Dalnoki-Veress, F. ;

De Bari, A. ;

De Haas, E. ;

Derbin, A. ;

Deutsch, M. ;

Di Credico, A. ;

Di Ludovico, A. ;

Di Pietro, G. ;

Eisenstein, R. ;

Elisei, F. ;

Etenko, A. ;

von Feilitzsch, F. ;

Fernholz, R. ;

Fomenko, K. ;

Ford, R. ;

Franco, D. ;

Freudiger, B. ;

Gaertner, N. ;

Galbiati, C. ;

Gatti, F. ;

Gazzana, S. ;

Gehman, V. ;

Giammarchi, M. ;

Giugni, D. ;

Goeger-Neff, M. ;

Goldbrunner, T. .

NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT, 2009, 600 (03) :568-593

[10] Complete results for five years of GNO solar neutrino observations [J].

Altmann, M ;

Balata, M ;

Belli, P ;

Bellotti, E ;

Bernabei, R ;

Burkert, E ;

Cattadori, C ;

Cerulli, R ;

Chiarini, M ;

Cribier, M ;

d'Angelo, S ;

Del Re, G ;

Ebert, KH ;

von Feilitzsch, F ;

Ferrari, N ;

Hampel, W ;

Hartmann, FX ;

Henrich, E ;

Heusser, G ;

Kaether, F ;

Kiko, J ;

Kirsten, T ;

Lachenmaier, T ;

Lanfranchi, J ;

Laubenstein, M ;

Lützenkirchen, K ;

Mayer, K ;

Moegel, P ;

Motta, D ;

Nisi, S ;

Oehm, J ;

Pandola, L ;

Petricca, F ;

Potzel, W ;

Richter, H ;

Schoenert, S ;

Wallenius, M ;

Wojcik, M ;

Zanotti, L .

PHYSICS LETTERS B, 2005, 616 (3-4) :174-190

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