中国物理学会高能物理分会第十三届全国粒子物理学术会议（2021）

无中微子双贝塔衰变（0vbb）是一种可能的弱相互作用过程，其可揭示中微子是马约拉纳费米子，轻子数破坏等超出标准模型的新物理。国际上现有的0vbb实验合作组已经给出了锗76、碲130、氙136等不同候选核素的半衰期测量下限。而在下一代更高半衰期灵敏度的0vbb实验中，PandaX-III合作组和NEXT合作组提出使用气氙时间投影室（TPC），利用带电粒子产生的事件径迹来压低本底，从而提高实验灵敏度。针对这一方案，我们提出了一种基于贝叶斯形式的卡尔曼滤波（KFB）的径迹重建算法，来精细重建气体TPC中兆电子伏特能量的事件径迹，并有效提取径迹拓扑特征，从而显著提高实验对0vbb半衰期的灵敏度。假定在不同的探测器读出粒度和能量分辨率条件下，基于气体TPC的模拟数据，我们的方法可使典型的本底事件（钍232和铀238）比以往结果多压低1个数量级，趋近零本底条件。且针对PandaX-III实验的模拟数据，无中微子双贝塔衰变半衰期灵敏度能够比设计目标提高2.7倍，运行5年预期达到$2.7x10^{26}$年（90 C.L.）。