Status of the Jiangmen Underground Neutrino Observatory
江门地下中微子观测站是一个多用途的中微子实验,旨在通过探测阳江和台山核电站的反应堆中微子,观测超新星中微子,研究大气,太阳中微子和地球中微子,并进行奇异搜索,在地下700米深处安装了一个2万吨级的液体闪烁体探测器,其能量分辨率为前所未有的3%(1 MeV)。本文介绍了实验的各个子系统,包括中心探测器、闪烁体内放射性在线调查系统、光电倍增管、否决探测器、刻度系统和台山反中微子观测站。该项目预计于二零二一年竣工。
2019-10-23 hep-ex physics.ins-det
Photon activation analysis of the scraper in a 200-MeV electron accelerator using gamma-spectrometry depth profiling
对于高能电子设施,材料中的感生放射性的估计对于保持人员和环境的暴露尽可能低是非常重要的。此外,准确预测感生放射性对高能电子直线加速器的设计、运行和退役也是必不可少的。感生放射性的研究主要集中在光核反应上,其在铜中的巨共振响应范围为10 - 28 MeV。NSRL的200 MeV电子直线加速器是我国最早的高能电子直线加速器之一。中国电子由五个加速管加速到200 MeV,并由铜制成的刮刀准直。是目前国内第一台退役的高能电子直线加速器。它的退役为这类加速器的感生放射性研究提供了一条有效途径,对积累感生放射性经验具有重要意义。当158 MeV电子束轰击铜靶时,在巨共振响应范围内产生的光子数最多。因此,本文的重点是由158 MeV的电子束撞击铜靶的感生放射性。研究中采用了切片法。在10个月的冷却时间下测量每个切片的比活度,并将结果与Monte-Carlo程序FLUKA的预测进行比较。仿真结果与实测结果吻合较好。本文采用蒙特卡罗模拟的方法对高能电子直线加速器的感生放射性问题进行了合理的预测,为积累感生放射性经验奠定了基础。
2014-06-09 hep-ex physics.ins-det
In-situ gamma-ray background measurements for next generation CDEX experiment in the China Jinping Underground Laboratory
在中国锦屏地下实验室二期(CJPL-II)C厅使用便携式高纯锗谱仪进行了现场$γ$ -射线测量,以测量低于3 MeV的环境放射性背景,并为下一代中国暗物质实验(CDEX)提供环境$γ$ -射线背景参数。在60 ~ 2700 keV的能量范围内,积分计数率为46.8 cps。通过数值计算和蒙特卡罗模拟分别得到了该光谱仪对混凝土墙和周围空气的探测效率。经计算,Hall-C中墙壁的放射性浓度为${6.8\pm1.5}$ Bq/kg(${^{238}}$ U)、${5.4\pm0.6}$ Bq/kg(${^{232}}$ Th)和${81.9\pm14.4}$ Bq/kg(${^{40}}$ K)。根据测量结果,这些原始放射性核素的未来CDEX实验的预期背景率进行了模拟的单位计数每千电子伏每吨每年(cpkty)的能量范围为2至4千电子伏和2兆电子伏左右。处于长期平衡的具有衰变产物的原始放射性核素的总本底水平分别是能量范围为2 keV至4 keV和约2 MeV的${7.0 \times 10^{-2}}$和${3.1 \times 10^{-3}}$ cpkty。
2021-01-25 hep-ex physics.ins-det
Jiangmen Underground Neutrino Observatory
江门地下中微子观测站(JUNO)是一个多用途的中微子振荡实验,旨在通过探测反应堆反中微子来确定中微子质量等级和精确测量振荡参数,观察超新星中微子,研究大气,太阳中微子和地球中微子,并进行奇异搜索,在地下700米深处安装了一个具有前所未有的$3\%$能量分辨率(1 MeV)的20千吨级液体闪烁体探测器,并具有其他丰富的科学可能性。目前MC研究表明,质量等级的敏感性在相对测量和绝对测量中分别为$\overline{Δχ^2}\sim 11$和$\overline{Δχ^2}\sim 16$。JUNO于2013年获得中国科学院批准,并于2014年建立了国际合作。土建施工正在准备中,探测器的R $\&$ D正在进行中。开发了一个新的离线软件框架,用于探测器模拟、事件重建和物理分析。JUNO计划在2020年左右开始收集数据。
2014-12-13 hep-ex physics.ins-det
Accelerator Measurements of the Askaryan effect in Rock Salt: A Roadmap Toward Teraton Underground Neutrino Detectors
我们报告进一步SLAC测量的Askaryan效应:相干无线电发射的电荷不对称的电磁级联。我们使用合成岩盐作为介电介质,并在最终聚焦测试束处由GeV韧致辐射光子产生级联。我们将先前的发现测量扩展到更宽的参数空间范围,并探索对大规模超高能中微子探测器具有巨大潜在兴趣的电介质中的效应:岩盐(岩盐),它天然存在于高纯度地层中,在许多情况下含有数百立方公里的水当量质量。我们观察到强相干脉冲无线电发射的频率从0.2-15 GHz。通过埋设双极化天线的网格来确定线极化的高度,并跟踪簇射周围电场矢量方向随方位角的变化。在4个数量级的簇射能量的相干性。在UHF和微波频率的两个数量级上测试辐射的频率依赖性。我们还首次观测到了来自Askaryan电荷过剩的相干跃迁辐射,其结果与理论预言符合得很好。基于这些结果,我们进行了详细的和保守的模拟一个现实的GZK中微子望远镜阵列内的盐丘,我们发现它能够检测10个或更多的事件,每年从最保守的GZK中微子模型。
2004-12-17 astro-ph hep-ex physics.acc-ph
DUNE: Status and Perspectives
深层地下中微子实验(DUNE)提供了一个丰富的科学计划,重点是中微子振荡和其他超越标准模型的物理学。高强度宽带中微子束流将在费米国家加速器实验室(FNAL)产生,并将被引导到距离FNAL 1300 km的Sanford地下研究设施的40 kt液氩远探测器。该实验的主要目标是确定中微子质量的排序和测量CP破坏相$δ_{\textrm{CP}}$。大型DUNE远探测器的地下位置及其出色的能量和空间分辨率也将允许大统一理论预测的非加速器物理程序,如核子衰变或$n$ - $\bar{n}$振荡。此外,DUNE将对来自核心坍缩超新星的电子中微子通量敏感,提供有关该现象潜在机制的宝贵信息。这个雄心勃勃的项目需要大量的原型和测试计划,以确保技术的所有部分都得到充分理解和测试。两个这样的原型,在单相(ProtodUNE-SP)和双相(ProtodUNE-DP)技术,正在建设中,并将在欧洲核子研究中心中微子平台(NP)从2018年开始运行。
2018-04-13 hep-ex physics.ins-det
The Felsenkeller shallow-underground laboratory for nuclear astrophysics
Felsenkeller浅层地下实验室通过45米岩层屏蔽宇宙μ子,配备5 MV Pelletron加速器,背景辐射抑制显著,检测限达10^-4 Bq,适用于核天体物理研究。
2024-12-27 nucl-ex physics.ins-det
Flux measurement of fast neutrons in the Gran Sasso underground laboratory
在意大利大萨索国家实验室(INFN),用装有1.2吨掺钆液体闪烁体的$1.5~m^3$不锈钢容器,测量了能量在5 ~ 15 MeV之间的中子能谱。一个两脉冲签名,由一个提示和延迟的信号,由于质子反冲和伽玛从中子捕获Gd分别,已被用于事件选择。利用GEANT 4软件对探测器响应展开后,由探测到的质子反冲能谱得到中子能谱。虽然这一光谱已被测量以前,目前的工作代表了改进的能量分辨率相对于以前发表的结果。用这种技术得到的结果与文献中存在的其他测量进行了比较。
2019-08-23 hep-ex physics.ins-det
Neutron flux and spectrum in the Dresden Felsenkeller underground facility studied by moderated $^3$He counters
环境中子可能会对地下实验造成显著的本底。因此,有必要研究它们的通量和能谱,以便设计适当的屏蔽。在这里,两套共10个慢化$^3$ He中子计数器用于详细研究的环境中子背景下隧道四的Felsenkeller设施,地下45米的岩石在德累斯顿/德国。其中一个慢化剂衬有铅,因此对能量高于10 MeV的中子敏感。对于每个$^3$ He反慢化剂组件,用FLUKA程序计算了与能量有关的中子灵敏度。然后,将10个探测器的计数率与MAXED和GRAVEL包拟合。结果,实验确定了从10 $^{-9}$ MeV到300 MeV的中子能谱和在相同能量范围内积分的通量。数据表明,在给定的深度,通量和光谱都显着变化取决于当地条件。分别测量了Felsenkeller隧道IV内具有相似μ子通量但不同屏蔽墙配置的三个站点的$(0.61 \pm 0.05)$、$(1.96 \pm 0.15)$和$(4.6 \pm 0.4) \times 10^{-4}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$的能量积分通量。综合中子通量数据和获得的光谱的三个网站匹配合理以及FLUKA蒙特卡罗计算的基础上已知的μ子通量和组成的测量室墙壁。
2020-06-20 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Neutron background measurements at China Jinping underground laboratory with a Bonner Multi-sphere Spectrometer
在中国锦屏地下实验室第一实验大厅,用Bonner多球谱仪测量了从热中子到20 MeV快中子的中子本底谱。测量系统通过Cf252源进行了验证,并纠正了不一致性。由于微电荷放电,筛选数据集,并通过MC模拟估计来自探测器的钢的背景。利用遗传算法计算了中子的能量分布,得到了中子的总通量为(2.69 +/-1.02)*10^-5 cm^-2 s ^-1
2016-12-13 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Enhancing Sensitivity in Ge-Based Rare-Event Physics Experiments through Underground Crystal Growth and Detector Fabrication
针对宇宙线产生的长寿命同位素本底限制锗基暗物质与无中微子双β衰变实验灵敏度的问题,提出将晶体生长和探测器制备移至地下的方案,以降低本底、提升下一代实验的发现潜力。
2024-09-16 hep-ex physics.ins-det
Optimization of neutrino beams for underground sites in Europe
我们提出了一个优化程序的中微子束,可以产生在欧洲核子研究中心,并针对一组7个可能的地下站点在欧洲的距离从130公里到2300公里。在LAGUNA设计研究第一阶段的范围内,对这些地点进行了关于下一代超大质量中微子观测站的可行性研究。我们考虑质子驱动程序(高功率质子驱动程序在4.5 GeV的最短基线和50 GeV的机器较长的基线)和远探测器(水切伦科夫最短的基线和LAr TPC较长的基线)的具体情况。通量模拟受益于完整的GEANT4模拟。在最近的反应堆和加速器实验的nu_e出现的结果之前已经进行了优化,因此它是基于θ 13的灵敏度的最大化。尽管如此,优化的通量自其在互联网上发表以来(2010年)已被广泛使用。因此,这项工作的主要目的是作为一个文件所采用的方法,并在同一时间作为一个中间步骤,对未来的研究,这将把重点放在梁的性能研究的delta_CP。
2012-06-19 hep-ex physics.ins-det
Muon Flux Measurement at China Jinping Underground Laboratory
中国锦屏地下实验室(CJPL)是研究太阳中微子、地球中微子和超新星中微子的理想场所。宇宙线背景的精确测量将在这些MeV级中微子实验的研发研究中发挥至关重要的作用。利用锦屏中微子实验(JNE)的1吨级原型探测器,在CJPL-I一期645.2天的数据集中探测到了264个高能μ子事件,重建了它们的方向,测量到宇宙线μ子通量为$(3.53\pm0.22_{\text{stat.}}\pm0.07_{\text{sys.}})\times10^{-10}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$ .观测到的角分布反映了宇宙线μ子背景的泄漏,并与考虑锦屏山地形的模拟结果相一致。在不同的实验室地点位于山下和矿井下的μ介子通量的调查表明,前者一般是一个$(4\pm2)$的因素大于后者相同的垂直覆盖。该研究为地下实验中μ子通量的包络后估计提供了一种方便的方法。
2020-10-13 hep-ex physics.ins-det
Low-energy Cross Section Measurements of ${}^{\mathsf{12}}\mathsf{C}(\mathsf{p},γ)$ Deep Underground at LUNA
在LUNA低本底环境中,利用固体靶和HPGe谱学与活化计数两种互补技术测量12C(p,γ)反应低能截面,通过精确表征靶并监测其退化以减少系统误差。
2025-10-07 astro-ph.SR nucl-ex physics.ins-det
Supernova Burst Observations with DUNE
深层地下中微子实验(DUNE)是一个40千吨的地下液态氩时间投影室探测器,对核心坍缩超新星中微子爆发的电子味成分具有独特的灵敏度。我们提出了预期的能力DUNE中微子的测量在几个几十兆电子伏的范围内有关的超新星探测和相应的灵敏度中微子物理和超新星天体物理。报告将突出强调最近的进展和一些悬而未决的问题。
2018-04-05 astro-ph.HE hep-ex physics.ins-det
The Jiangmen Underground Neutrino Observatory
江门地下中微子观测站(JUNO)是我国南方正在建设的一个大型高精度液体闪烁探测器。凭借其20 kt的目标质量,它的目标是在1 MeV时实现前所未有的3%能量分辨率。它的主要目标是研究反应堆反中微子的消失,以确定中微子的质量排序,并精确测量混合参数$θ_{12}$,$Δm^2_{12}$和$Δm ^2_{ee}$。它还旨在探测地球内层发生的放射性过程所释放的中微子(地中微子),以及罕见的超新星爆发所产生的中微子。如果闪烁体满足严格的放射性纯度要求,也可以观察到太阳核反应中发射的中微子。这份手稿提供了JUNO物理计划的一些亮点,并描述了探测器的设计,以及正在进行的探测器研发。
2016-12-16 physics.ins-det
Measuring Fast Neutrons with Large Liquid Scintillation Detector for Ultra-low Background Experiments
我们开发了一个12升体积的中子探测器,充满了液体闪烁体EJ 301,测量中子在地下实验室,其中暗物质和中微子实验的位置。探测器目标是一个圆柱体,内部涂有反射涂料(95%反射率),可显著增加探测器的光收集。我们演示了几种校准技术,使用点源和宇宙射线μ子的能量高达20兆电子伏的大型液体闪烁探测器。首次使用大型液体闪烁体显示了使用脉冲形状鉴别的中子-伽马分离,其中几个MeV中子到数百个MeV中子。
2013-06-12 hep-ex physics.ins-det
Testing helicity dependent $γγ\rightarrowγγ$ scattering in the region of MeV
光-光散射包含了关于光子耦合到虚粒子态和实粒子态的丰富信息。在量子电动力学(QED)的背景下,光子可以耦合到一个虚拟的$e^+e^-$对。光子也可以耦合到已知的共振态的背景下,量子色动力学和电弱动力学在更高的能量域,并可能耦合到未知的共振态超出标准模型。微扰QED计算明显地预言了MeV尺度下的最大截面,然而,迄今为止还没有观察到任何精确的实光子-实光子散射的例子。因此,我们提出了直接测量的最大截面在质心系统能量为1-2兆电子伏建立坚实的基础上兆电子伏的规模。考虑到目前最先进的高功率激光器,螺旋度相关的弹性散射可以在一个合理的速率观察到,如果光子-光子对撞机利用$γ$ -射线产生的逆非线性康普顿过程与电子从激光等离子体加速器(LPA)提供适当的设计。我们表明,这种验证是可行的,在桌面规模的对撞机,这可能是一个前所未有的突破,粒子加速器的基础物理研究相比,能源前沿对撞机。
2015-11-25 hep-ex physics.ins-det
Report on the Depth Requirements for a Massive Detector at Homestake
这份报告提供了在美国深地下科学与工程实验室地下放置大型探测器的技术依据。基准质量在百万吨级的大型探测器很可能是一个多用途设施。这种装置的主要物理理由是探测加速器产生的中微子,核子衰变和中微子的自然来源,如太阳,大气和超新星中微子。除了物理论证外,还有关于Homestake现有基础设施和Homestake岩层应力特性的实际问题。水切伦科夫和液氩探测器技术的深度要求与各种物理过程的报告。虽然其中一些物理过程可以在较浅的深度进行充分研究,但它们都不需要大于4300 mwe的深度,这相当于Homestake的4850 ft水平。非常重要的是要注意,计划中的探测器的规模是这样的,即使对于加速器中微子探测(允许使用加速器占空因数来消除宇宙),也需要最小的深度来降低宇宙射线污染的风险。在考虑了有关Homestake场地的科学和实际问题后,我们强烈建议及时在4850英尺高度开始岩土工程研究。
2009-08-09 hep-ex physics.ins-det
IsoDAR@Yemilab: A Report on the Technology, Capabilities, and Deployment
IsoDAR@Yemilab是一种新型的静态同位素衰变实验,已初步批准在韩国Jeongseon-gun的Yemi地下实验室(Yemilab)运行。在这份技术报告中,我们详细描述了在Yemilab地下设施安装这种紧凑型粒子加速器和中微子靶系统的考虑因素。具体来说,我们描述了为IsoDAR准备的洞穴,并解决了安装、屏蔽和公用事业要求。为了提供背景和完整性,我们还简要描述了IsoDAR中微子源与Yemilab的液体闪烁体计数器(LSC)配对时的物理机会,并回顾了中微子源的技术设计。
2022-07-11 hep-ex physics.ins-det
The second-phase development of the China JinPing underground Laboratory
在2013-2015年期间,中国锦屏地下实验室(CJPL)将沿着锦屏隧道综合体的旁路隧道的主要分支进行扩建。CJPL的第二阶段将使实验室空间增加到约96,000 m^3,与现有的CJPL-I体积4,000 m^3相比。一个设计配置有八个额外的大厅空间,每个大厅空间长60米,宽约12米,覆盖约2.4公里的岩石,平行于并远离主要的水运和汽车交通隧道。在进行挖掘活动的同时,还在规划暗物质和其他稀有事件探测器,以及物理学/工程学和其他耦合的多学科传感器。在2013年9月8日于加利福尼亚州阿西洛马举行的第13届国际天体粒子和地下物理学主题会议(TAUP)的城镇会议上,演讲和小组讨论了中国暗物质实验(CDEX)合作的当前CJPL锗探测器阵列和Panda-X合作的双相氙探测器的一吨扩展计划,以及可能用于暗物质研究、低能太阳中微子探测、无中微子双β搜索和地中微子的新探测器倡议。金平还被讨论作为一个低能量核天体物理加速器的网站。地球物理/工程机会包括在开挖期间和之后对岩爆进行声学和微地震监测,耦合过程现场测量,地震引起的氡排放的局部、区域和全球监测,以及电磁信号。
2014-04-09 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
First measurement of low intensity fast neutron background from rock at the Boulby Underground Laboratory
发展了一种测量低强度快中子注量率的技术。详细讨论了仪器的设计、标定、数据分析程序和结果的解释。该技术已被应用于测量来自博尔比地下实验室岩石的中子背景,该实验室用于暗物质和其他实验,需要屏蔽宇宙射线μ子。使用液体闪烁检测器进行实验。将6.1升体积的不锈钢池填充有内部制造的装载有Gd的液体闪烁体以增强中子捕获。一个双脉冲签名(质子反冲,然后从中子捕获伽马)被用来识别来自PMT的更大的伽马背景的中子事件。通过在探测器周围包裹高纯度的铅和铜来抑制岩石中的伽马射线。用各种伽马和中子源对探测器进行了校准。特别注意消除PMT后脉冲和相关的背景事件从延迟符合的两个脉冲的Bi-Po衰变链。四个月的运行显示,中子诱发事件率为1.84 ± 0.65(统计)。事件/天。基于GEANT 4工具包进行了蒙特卡罗模拟,以估计探测器的效率和预期的质子反冲的能谱。通过与蒙特卡罗模拟的比较,估算出岩石中快中子的通量为(1.72 ± 0.61)。+- 0.38(系统))* 10^(-6)cm^(-2)s^(-1)。
2006-12-08 hep-ex physics.ins-det
DUNE's low energy physics searches
DUNE实验通过建造液氩时间投影室等设施,精确测量中微子振荡参数,探测超新星和太阳中微子,并寻找超出标准模型的新物理现象。
2024-10-10 hep-ex physics.ins-det
Characteristics of the secondary electrons calibration beam of the accelerator S-25R "Pakhra"
该研究测定了俄罗斯科学院LPI的S-25R "Pakhra"加速器基于SP-57磁铁的次级电子准单色校准束流的能量分辨率与强度参数,为相关探测校准提供了束流特性依据。
2019-12-16 hep-ex physics.ins-det
Measurement of the fast neutron background at the China Jinping Underground Laboratory
本文报道了在中国锦屏地下实验室(CJPL)用掺0.5%钆的液体闪烁体探测器测量的环境快中子本底通量和能谱。一个即时的核反冲的签名,随后延迟的高能量$γ$ -射线级联被用来识别中子事件。来自钆上的$(n, γ)$反应的延迟$γ$ -射线的大能量沉积,连同优异的n- $γ$辨别能力一起提供了强大的背景抑制,其允许测量低强度中子通量。根据356天的数据,测量了CJPL A厅1 - 10 MeV能区$(1.51\pm0.03(stat.)\pm0.10(syst.))\times10^{-7}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$的中子通量。在相同的能量区域中,用放置在一米厚的聚乙烯室中的相同的探测器进行测量,得到了174天数据的明显较低的$(4.9\pm0.9(stat.)\pm0.5(syst.))\times10^{-9}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$通量。这是在进行额外的实验特定衰减之前,对世界上地下实验室中最低环境快中子本底的测量。利用GEANT 4模拟软件对A厅和聚乙烯室的快中子能谱进行了重建。
2017-10-17 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Cosmic-ray induced background intercomparison with actively shielded HPGe detectors at underground locations
用$γ$射线探测器进行在束核天体物理研究时,3.MeV以上的本底主要是由宇宙线感生的次级辐射引起的。在这种背景下,两种常用的抑制方法,主动和被动屏蔽,以前只被认为是核天体物理实验中的替代方案。本文研究了中深位置主动屏蔽对宇宙线诱发事件的影响。用两个主动屏蔽HPGe探测器记录背景光谱。该实验位于德国弗赖贝格的Reiche Zeche矿的地球表面以下148米处。将结果与地球表面、45m和1400m深度的相同探测器的数据进行了比较。
2015-03-24 astro-ph.IM nucl-ex physics.ins-det
Novel Compact Accelerator-Based Neutron and Gamma Sources for Future Detector Calibration
新型超紧凑、可电切换、时间结构/脉冲、~1-14 MeV级中子和光子发生器可应用于嵌入大型探测器系统,特别是量热计,用于能量和操作校准。小尺寸适用于永久原位部署,或能够方便地插入大型高能物理探测器系统。对于原型的台架测试或探测器模块的生产测试,这些紧凑的n和伽马发生器提供了优势。
2013-08-01 physics.ins-det
Development and Characterization of a High Sensitivity Segmented Fast Neutron Spectrometer (FaNS-2)
介绍了一种基于塑料闪烁体和$^3$ He正比计数器的分段式快中子谱仪(FaNS-2)的研制。它被设计用于测量能量范围在几MeV到1 GeV的快中子的通量和谱。FaNS-2利用捕获门控光谱来识别中子事件并拒绝背景。中子在正比计数器中的$^3$ He核上捕获之前,在塑料闪烁体中沉积能量。分段改善了中子能量重建,而大体积的闪烁体增加了对低中子通量的灵敏度。其设计的一个主要目标是研究相对较低的中子通量,例如地球表面、地下环境或来自低活性中子源的宇宙成因中子。在本文中,我们提出了它的设计和建设的细节,以及它的特性与校准的$^{252}$ Cf源和单能中子场的2.5 MeV和14 MeV。检测到的单能中子谱展开使用奇异值分解方法,在14兆电子伏的能量分辨率为5%。最后,我们讨论了用FaNS-2测量地表和地下宇宙成因中子能谱的计划。
2015-10-26 astro-ph.IM nucl-ex physics.ins-det
Radiation Damage of F8 Lead Glass with 20 MeV Electrons
利用20 MeV直线加速器研究了电磁辐射对F8铅玻璃光学透明性的影响。具体来说,我们测量的衰减长度的变化作为辐射剂量的函数。将我们的结果与利用质子束的类似工作进行比较,我们得出结论,F8铅玻璃比电子损伤更容易受到质子损伤。
2012-01-18 physics.ins-det
Deferred Optical Photon simulation for the JUNO experiment
江门地下中微子观测站(JUNO)是为确定中微子质量序和精确测量中微子振荡参数而设计的。它是在中国南方地下700米深处建造的,包括一个中心探测器,水切伦科夫探测器和顶部跟踪器。中心探测器采用20 kt液体闪烁体靶,由17,612个20英寸光电倍增管和25,600个3英寸光电倍增管组成,在1~MeV处的能量分辨率为3%。闪烁体提供约10,000个光子/MeV的光产额。蒙特卡罗模拟是一个重要的工具,发展的探测器性能的理解,需要生产的大样本的背景过程与光子。使用Geant 4模拟大量可见光子在计算上对处理时间和存储资源都具有挑战性。为了优化资源利用,提出并实现了一种基于Geant 4类的延迟光子仿真工作流程。其关键思想是模拟事件最初没有光学光子,只有执行光学光子模拟时,用户指定的标准得到满足。在这篇文章中,将介绍延迟光子模拟的设计和实现。
2022-02-14 physics.ins-det
New methods of neutrino and anti-neutrino detection from 0.115 to 105 MeV
本文提出0.115至105 MeV低能中微子与反中微子的新型清洁探测方法,利用双脉冲时间关联特征抑制偶然本底,可显著提升加速器中微子相互作用测量能力。
2024-11-19 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Exposure of Track Detectors in Xenon Ion Beams in NICA Accelerator Complex
本文分析了在NICA加速器复合设施中,经能量为3.2 MeV/n和3.8 GeV/n的加速氙离子束辐照的固态径迹探测器CR39与核乳胶片的实验结果。
2024-11-28 physics.ins-det
Enhancing Material Screening at Boulby Underground Laboratory with XIA UltraLo-1800 Alpha Particle Detectors
该研究评估了Boulby地下实验室的XIA UltraLo-1800探测器,其能量重建稳定,通过PTFE内衬和清洁规程显著降低背景,有效识别$^{210}$Po污染,提升材料筛选精度。
2025-02-27 physics.ins-det
Characterization of a GAGG detector for neutron measurements in underground laboratories
本研究表征了首个GAGG探测器原型,利用其高钆含量和粒子鉴别能力,旨在实现地下实验室中低通量中子谱的精确测量。
2025-04-23 nucl-ex physics.ins-det
Neutrino Physics with Accelerator Driven Subcritical Reactors
加速器驱动系统(ADS)次临界核反应堆正在世界各地开发。它们将是30-50 MeV的自由反μ子衰变的强源。这些ADS反应堆中微子可以提供一个强大的测试LSND异常和轻子CP破坏相δ的精确测量,包括符号(cos(delta))。许多ADS计划的第一阶段包括建造一个低能量、高强度的质子或氘加速器,它可以产生有竞争力的惰性中微子。
2015-11-15 hep-ph physics.acc-ph physics.ins-det
Design of a medium energy, high average power superconducting e-beam accelerator for environmental applications
我们提出的技术和工程设计的中等能量(10兆电子伏)和高平均功率(1兆瓦)的电子束加速器用于辐照处理大容量的工业和城市污水。该加速器采用超导射频(SRF)腔技术产生高平均束流功率,射频束流效率为$>$ 90%。加速器的设计是简化和定制的工业设置通过采用制冷机传导冷却技术的SRF腔,而不是一个传统的液氦浴低温系统。技术设计的补充与加速器的资本和运营成本的详细分析。设计的加速器每天可处理高达1200万加仑的废水,需要$\sim\$$ 8M的建设资金,材料处理成本为$\sim$ 13.5美分/吨/kGy。
2021-12-27 physics.acc-ph physics.ins-det
The Soreq Applied Research Accelerator Facility (SARAF) - Overview, Research Programs and Future Plans
Soreq应用研究加速器设施(SARAF)正在以色列Yavne的Soreq核研究中心建造。SARAF在下一个十年开始时完成后,将成为基础和应用核物理学的用户设施,以40 MeV、5 mA CW质子/氘核超导直线加速器为基础。SARAF第一阶段(SARAF-I,4 MeV,2 mA CW质子,5 MeV 1 mA CW氘核)已经投入运行,在若干感兴趣的领域产生了科学成果。SARAF-I正在进行的主要计划是产生30 keV中子和测量麦克斯韦平均截面(MACS),这对天体物理学的s过程很重要。SARAF-I的麦克斯韦超热中子产额($5\times 10^{10}$超热中子/秒)是世界领先的,由一种新型的液态锂靶(LiLiT)产生,可以提高已知MACS的精度,并对低丰度和放射性同位素进行新的测量。SARAF-II的研究计划跨越几个学科:通过捕获前所未有数量的轻外来放射性同位素,如$^6$ He,$^8$ Li和$^{18,19,23}$ Ne,对超越标准模型的效应进行精确研究(包括SARAF-I已经进行的有意义的研究);扩大高能中子的核天体物理学研究,包括产生和研究与快速(r-)过程有关的奇异富中子同位素;外来同位素的原子核结构;用于基础核物理和材料科学研究的高能中子截面,包括中子感应辐射损伤;基于中子的成像和治疗;以及新型放射性药物的开发和生产。在本文中,我们提出了SARAF-I和II的…
2018-01-23 nucl-ex physics.ins-det
Measurement and simulation of gamma-ray background in a low energy accelerator facility
在室内环境中的伽马射线背景已被测量到3兆电子伏,以评估在实验核天体物理学研究设施(FRENA),萨哈核物理研究所,加尔各答研究低横截面(纳巴至皮巴范围)天体物理反应的可行性。一个相对效率为20%的n型同轴HPGe探测器被放置在加速器和束流大厅的不同位置进行测量。测量的活动进行了比较,在两个实验室(标准砖墙),无源和有源辐射屏蔽。由于FRENA的大厅被混凝土很好地屏蔽,在室内伽马射线背景中的屏蔽的贡献已经通过使用4p几何模型的模拟来描绘。
2020-07-13 nucl-ex physics.ins-det
Calibration of the scintillation of cerium-doped yttrium aluminum garnet crystals irradiated by monoenergetic 4 MeV energy electrons
本文介绍了掺铈钇铝石榴石晶体经能量约为4MeV的加速电子束辐照后荧光的测量结果。在LAL(法国)使用PHIL直线加速器进行测量。我们观察到的晶体发射的线性依赖于电子束电荷和各向同性的光子发射。我们提供的校准系数的光子发射取决于来自两个不同的制造商的两个晶体的加速电子束的电荷。
2021-03-03 physics.acc-ph physics.ins-det