Measurement of cosmic-ray muon flux at CJPL-II
Tsinghua University（清华大学）；Beijing Normal University（北京师范大学）
针对全球最深最大地下实验室CJPL-II的宇宙线缪子通量测量问题，使用塑料闪烁体缪子望远镜系统探测并结合模拟确定效率，得到全球地下实验室最低的通量值。
2025-11-14 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.ins-det
Cosmic muons as PMT and SiPM detector background signals
本文研究宇宙μ子闪烁或与PMT、SiPM等探测器材料相互作用产生的背景信号，通过GATE模拟与实验证实其会导致低辐射探测误差，提出在深层地下进行实验为最有效降低背景的方法。
2023-09-21 hep-ex physics.ins-det
Measurement of Cosmic-ray Muons and Muon-induced Neutrons in the Aberdeen Tunnel Underground Laboratory
我们测量了深度为611米水当量的μ子通量和μ子感生中子的产生率。我们的装置包括三层交叉的塑料闪烁体hodoscope用于跟踪入射的宇宙射线μ子和760 L的钆掺杂的液体闪烁体用于产生和检测中子。垂直μ介子强度测量为$I_μ = (5.7 \pm 0.6) \times 10^{-6}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$ sr $^{-1}$。液体闪烁体中μ子诱导的中子的产率被确定为$Y_{n} = (1.19 \pm 0.08 (stat) \pm 0.21 (syst)) \times 10^{-4}$中子/（$μ\cdot$ g $\cdot$ cm $^{-2}$）。最近在不同深度测量的中子产额的拟合给出了液体闪烁体靶的$\left\langle E_μ \right\rangle^{0.76 \pm 0.03}$的平均μ子能量依赖性。
2016-11-26 hep-ex physics.ins-det
Monte Carlo Characterization of the Cosmic Ray Muon Flux in Subsurface Geological Repositories
监测地下地质处置库的最新挑战需要新的创新概念，这些概念独立于设施，具有成本效益，被动和可靠。对未来处置设施的视察和核查将对有限的保障监督资源造成巨大压力。与地上设施相比，地下地质处置库无法直接监测。一旦这些设施中有了核材料，如果知识的连续性丧失，或视察员可以获得关于内装物的最新保障信息（或缺乏这方面的信息），则重新核实库存可能不再可行。使用宇宙射线μ子比传统的光子/中子特征具有几个潜在的优势，它们在保障应用中的使用只是最近才受到关注。然而，在探索将宇宙射线μ子纳入处置库保障措施和研究潜在收益、风险和成本方面的努力有限。本文提出了一种基于蒙特卡罗的方法来表征宇宙射线μ子通量，包括μ子的角度和能量微分分布在代表性的地质处置库的深度。这项工作讨论了μ介子监测的可行性，检测乏核燃料处置桶的运动或未经授权的挖掘和岩石清除。目的是制定有用的参数，为任何地质处置库场址的探测器专用和保障监督应用提供一个方便的工具。预计这些结果将有助于更好地了解如何将μ子纳入现有的地质处置库保障框架。
2019-12-28 physics.comp-ph physics.ins-det
Cosmic muon flux measurement and tunnel overburden structure imaging
我们提出了一个宇宙射线μ子层析实验测量μ子通量和成像隧道覆盖层结构在常熟，中国。本研究中使用的装置是基于塑料闪烁体的SiPM技术的跟踪探测器，它可以方便地在野外工作中操作。用$6400 cm^2$作为灵敏区的紧凑系统可以测量宇宙μ子的角分布。它能够沿μ子径迹成像覆盖层表面到探测器的覆盖层密度长度。风洞外天空μ子通量测量结果与修正的Gassier公式模型符合较好。隧道内三个位置的μ子通量分布与开阔天空的μ子通量分布非常相似。假设上覆致密砂岩的平均密度为$2.65 g/cm^3$，由洞内外μ子通量之差导出的密度长度可求出上覆厚度。此外，对于已知的穿透长度（即，覆盖层的地形），也可以获得覆盖层的密度异常。这项研究提出了一个潜在的应用，成像和探测地下结构的土木工程，隧道或洞穴与宇宙射线μ子望远镜。
2020-03-27 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
From Simulation to Real Scans: Anomaly Detection in Maritime Cargo with Muon Scattering Tomography
German Aerospace Center（德国航空航天中心）；GScan OÜ（GScan有限责任公司）
本文提出首个海运缪子散射断层成像端到端异常检测框架，通过注意力U-Net和均匀性指数算法，在模拟数据上训练后可弥合模拟到真实的差距，在真实海运货物扫描中实现异常检测。
2026-08-13 physics.ins-det
Characterisation of silicon photomultipliers in a dilution refrigerator down to 9.4 mK towards a cryogenic cosmic-ray muon veto system
UKRI STFC Rutherford Appleton Laboratory（英国研究与创新署STFC卢瑟福阿普尔顿实验室）；Lancaster University（兰卡斯特大学）；University of Oxford（牛津大学）；Royal Holloway University of London（伦敦大学皇家霍洛威学院）；RIKEN（理化学研究所）；University of Liverpool（利物浦大学）
研究在9.4mK环境下硅光电倍增管的单光子响应、增益及暗计数噪声，为低温宇宙射线μ子 veto系统提供基础数据。
2026-05-11 hep-ex physics.ins-det
Measurement of cosmic-ray muon spallation products in a xenon-loaded liquid scintillator with KamLAND
宇宙射线μ子在穿过物质时会产生各种放射性同位素。这些光谱产物可以作为稀有事件搜索的背景，例如太阳中微子、双β衰变和暗物质搜索实验。KamLAND-Zen实验在745 kg氙的液体闪烁体中寻找无中微子双β衰变。该实验包括无死时间的电子学，具有高效率的探测μ子诱导的中子。采用延迟符合技术、新发展的μ子重建和氙谱鉴别方法相结合的方法，测量了不同放射性同位素的产额。观测到的氙散射产物与FLUKA和Geant 4模拟程序的结果一致。
2023-01-23 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Characterization of an MPPC-Based Scintillator Telescope and Measurement of Cosmic Muon Angular Distribution
Indian Institute of Technology Kanpur（坎普尔印度理工学院）
本研究基于MPPC与闪烁体耦合设计高灵敏度光学探测系统，通过三重重合望远镜测量宇宙μ子角分布，验证了MPPC在高能物理中的应用效果。
2026-02-21 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Muon Imaging for Illicit Cargo Detection: A Simulation-Based Study
本研究基于GEANT4模拟评估了muon tomography在货物中检测隐藏违禁品的潜力，提出了一种两阶段检查协议，结合muon散射和吸收数据，在快速扫描阶段实现高AUC的异常检测，并在扩展扫描阶段通过DBSCAN等算法实现高分辨率三维成像和自动识别。
2025-06-02 hep-ex physics.ins-det
Volcanoes muon imaging using Cherenkov telescopes
对火山内部结构的详细了解是火山灾害评价的关键之一。为此，在过去十年中，已经提出了使用宇宙μ子粒子的地球物理射线照相技术。通过测量μ介子通量的微分衰减作为岩石数量的函数，沿着不同的方向交叉，有可能确定火山内部的密度分布。到目前为止，许多实验都是基于探测穿过由散射器或核乳胶平面组成的矢端镜的μ子径迹。利用基于大气切伦科夫成像技术的望远镜，我们提出了一种新的方法来研究火山内部，检测穿越火山后幸存的相对论宇宙射线μ子产生的切伦科夫光。沿着μ子路径产生的切伦科夫光被成像为一个典型的环形图案，包含了重建粒子方向和能量的所有必要信息。我们的新方法提供了一个可忽略的背景和提高空间分辨率的优势。为了测试我们的新方法的可行性，我们进行了模拟与玩具模型的基础上的几何参数的应科院SST-2 M，即成像大气切伦科夫望远镜目前正在安装到埃特纳火山。将我们的模拟结果与以前基于粒子探测器的实验进行比较，我们获得了至少10倍的灵敏度。研究结果表明，我们在不到4天的时间内解决了一个位于火山内部的半径约为100 m的空圆柱体，这意味着岩浆速度的限制为5 m/h。
2015-11-05 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.geo-ph
Measurement of the cosmic ray muon flux seasonal variation with the OPERA detector
OPERA实验发现μ中微子在出现模式下转变为τ中微子振荡，通过核乳胶膜探测τ轻子。该设备还配备了具有跟踪能力的电子检测器，例如闪烁体条和电阻板室。由于它的位置，在地下格兰萨索实验室，低于3800 m.w.e.，OPERA探测器也被用作观测大气中宇宙射线产生的TeV μ子的观测站。本文报道了单μ子流量调制的测量结果及其与大气温度季节变化的关系。
2018-10-25 hep-ex physics.ins-det
An apparatus for studying spallation neutrons in the Aberdeen Tunnel laboratory
本文介绍了安装在香港仔隧道实验室的一个装置的设计、结构和性能，该装置用于研究宇宙射线μ子在611米水当量（m.w.e.）的垂直岩石覆盖层下感生的散中子。该装置包括六个水平层的塑料闪烁体hodoscopes用于确定入射宇宙射线μ子的方向和位置。夹在两个描迹器平面之间的是一个中子探测器，该探测器装有650公斤掺杂有约0.06%重量钆的液体闪烁体，用于提高探测闪烁中子的效率。还介绍了该装置的性能。
2013-08-13 hep-ex physics.ins-det
