Elimination of the effect of internal activity in LaCl3:Ce scintillator
卤化镧闪烁体探测器因其优异的能量和时间分辨率而广泛用于核谱学实验。尽管具有这些优点,但这些散射器中的固有α和β污染对其在稀有事件检测中的使用造成了严重的限制。在目前的工作中,脉冲形状歧视(PSD)与快速数字化仪已被证明是一种有效的方法来分离的α污染的影响,从光谱。β谱的形状已经产生的Monte Carlo模拟代码的帮助下,它的贡献已经从频谱中消除。已经证明了由内在β和α活性产生的背景事件的减少。本研究将鼓励这些探测器在与核天体物理学有关的低截面测量实验中的应用。
2020-06-18 nucl-ex nucl-th physics.ins-det
Application of PbWO4 crystal scintillators in experiment to search for double beta decay of 116Cd
讨论了PbWO_4晶体闪烁体在116 Cd双β衰变实验中作为有源屏蔽和光导的作用。研究了PbWO_4闪烁体的闪烁性能和放射性污染。测试了与作为光导的PbWO 4晶体耦合的CdWO 4探测器的能量分辨率。计算了PbWO 4基有源屏蔽层抑制PbWO 4晶体内污染背景的效率。用钨酸铅晶体作为高效率的4 π有源屏蔽,可以用116CdWO_4晶体作为高灵敏度的双β实验。
2004-12-10 nucl-ex
Evaluation of the response of plastic scintillator bars and measurement of neutron capture time in non-reactor environment for the ISMRAN experiment
我们提出了一个详细的研究探测器响应不同的放射性源和非反应堆环境背景的测量与印度闪烁矩阵反应堆反中微子(ISMRAN)探测器设置组成的9 $\times$ 10塑料闪烁棒(PSB)阵列在BARC,孟买。这些测量在ISMRAN探测器装置的背景下是有用的,该装置将用于通过逆β衰变(IBD)过程探测反应堆反中微子(${\bar{\ensuremathν}}_{e}$)并测量其能谱。基于GEANT4的蒙特卡罗(MC)模拟用于了解ISMRAN探测器的光传输,能量分辨率和能量非线性。一个详细的分析程序已被开发,以了解天然放射性,宇宙成因和宇宙μ子诱导的背景与ISMRAN探测器设置在非反应堆环境中,根据他们的能量沉积,酒吧击中以及拓扑事件选择标准的位置和时间触发事件。对于放置在ISMRAN阵列中心的放射性$γ$ +正电子源(如$\mathrm{{}^{22}Na}$),比较了数据和MC模拟的重建和能量分布以及击中棒数。利用一种新的快中子飞行时间测量技术,研究了ISMRAN阵列的快中子能量响应和俘获时间分布。观测到的特征中子俘获时间($τ$)为68.29 $\pm$ 9.48 $μ$ s,与MC模拟得到的$\sim$ 65 $μ$ s符合得很好。这些实验测量结果将有助于区分相关和不相关的背景事件从反应堆大厅内的反应堆的ON和OFF条件下的真实IBD事件。
2022-08-06 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
A compact ultra-clean system for deploying radioactive sources inside the KamLAND detector
我们描述了一个紧凑的,超净的设备,用于部署放射源沿垂直轴的KamLAND液体闪烁中微子探测器的校准的目的。该装置的工作原理是放出和卷绕一根精确长度的悬挂式小规格钢丝绳(电缆);各种可互换的放射源可以连接到电缆末端的重物上。暴露于放射纯液体闪烁体的所有组件均由化学兼容的超高压清洁材料(主要是不锈钢)制成,以避免污染或降解闪烁体。为了防止氡侵入,将该装置封闭在手套箱内的气密密封外壳中,并定期用纯化氮气冲洗两个体积。安装在外壳侧面的红外摄像机可以实时监控电缆的运动,系统通过图形用户界面进行控制。
2015-02-12 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Four methods for determining the composition of trace radioactive surface contamination of low-radioactivity metal
本文介绍了测定低水平铀和钍链表面污染成分的四种方法。一种方法是观察水中切伦科夫光的产生。在另外两种方法中,围绕表面的位置敏感的正比计数器用于测量α粒子发射的能谱,并且还用于基于该衰变链中存在的短寿命同位素来推导钍链含量的符合测量。第四种方法是一种放射化学技术,其中表面用弱酸洗脱,浓缩,加入液体闪烁体,并通过记录β-α符合来测定。这些方法被用来确定萨德伯里中微子观测实验中性电流探测阵列中一个He-3正比计数器外表面上的两个“热点”的特征。这些方法具有相似的灵敏度,数量级为几十纳克,钍和铀链污染。
2011-03-29 nucl-ex
Collision-Induced Dissociation at TRIUMF's Ion Trap for Atomic and Nuclear science
放射性同位素的高精度质谱分析的性能通常会受到大量污染的阻碍,包括源自放射性核束产生的分子种类。在本文中,我们报告的碰撞诱导解离(CID)的发展作为一种手段,在TRIUMF的离子阱原子和核科学(TITAN)的实验背景减少。进行这项研究是为了表征放射性离子束的质量和纯度以及分子污染物的减少,以允许进一步从核稳定性进行放射性同位素的质量测量。这是CID在ISOL型放射性离子束设施的第一次演示,它表明,分子污染可以减少到一个数量级。
2022-10-18 nucl-ex physics.ins-det
Low background detector with enriched 116CdWO4 crystal scintillators to search for double beta decay of 116Cd
采用低热梯度提拉法生长了质量为1868 g的$^{116}$ Cd含量为82%的钨酸镉晶体。镉的同位素组成和晶体的痕量污染估计高分辨率电感耦合等离子体质谱。对从晶锭生产的晶体晶体衍射器进行表征,包括透射率和能量分辨率的测量。研制了一种由两个$^{116}$ CdWO $_4$晶体闪烁体(586 g和589 g)组成的低本底闪烁探测器。该探测器在INFN(意大利)的Gran Sasso国家实验室的地下深处运行了1727小时,从而可以估计浓缩晶体蒸发器的放射性污染。借助超低背景高纯锗$γ$检测器测试第三$^{116}$ CdWO $_4$样品(326 g)的放射性纯度。用蒙特卡罗模拟了$^{116}$ Cd中的$β$双衰变过程,并对寻找$^{116}$ Cd的$β$双衰变实验的灵敏度进行了估算.
2011-08-13 nucl-ex physics.ins-det
Measurement of the response of a liquid scintillation detector to monoenergetic electrons and neutrons
本文对不同的$γ$射线源进行了液体闪烁体(EJ-301相当于NE-213)对康普顿散射$γ$射线示踪产生的单能电子的响应。测量的电子响应在$\sim$ 4~MeVee范围内呈线性关系,在1~MeVee范围内的分辨率为$\sim$ ~ 11%.用$^7$ Li(p,$_1$)$^7$ Be ~*(0.429MeV)反应测量了液体闪烁体对中子的脉冲形状鉴别和脉冲高度响应。在E $_n$ =5.3,9.0和12.7 MeV时,观察到液体闪烁体对单能中子的非线性响应。测量的液体闪烁体的电子和中子的响应与Geant 4模拟进行了比较。
2017-05-16 nucl-ex physics.ins-det
Search for $α$ decay of naturally occurring Hf-nuclides using a Cs$_2$HfCl$_6$ scintillator
在意大利INFN的Gran Sasso国家实验室的低本底装置中测量了氯化铯铪(Cs $_2$ HfCl $_6$)晶体闪烁体的残留放射性污染物。探测器的总α放射性水平为7.8(3)mBq/kg。直接研究的$α$衰变的天然存在的铪同位素,已使用“源=检测器”的方法的结果。在2848小时的数据采集中,使用T $_{1/2} = (7.0\pm1.2)\times10^{16} $ y观察到$^{174}$ Hf的$α$衰变。
2020-05-23 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Development of CaMoO4 crystal scintillators for double beta decay experiment with 100-Mo
能量分辨率,α/β比,脉冲形状歧视的γ射线和α粒子,闪烁性能的温度依赖性,和放射性污染进行了研究与CaMoO 4晶体闪烁器。本文讨论了用CaMoO_4作为探测器寻找~(100)Mo无中微子双β衰变的高灵敏度实验。
2007-07-10 nucl-ex
CdWO4 crystal scintillators from enriched isotopes for double beta decay experiments
研制了富集~(106)Cd和~(116)Cd的钨酸镉晶体沉淀剂。所生产的闪烁体具有良好的光学和闪烁性能,以及低水平的放射性污染。研究106 Cd和116 Cd的双β衰变的实验正在INFN(意大利)的Gran Sasso国家实验室进行。展望了用重结晶法进一步提高探测器放射性纯度的前景。
2013-02-20 nucl-ex physics.ins-det
Development of cryogenic low background detector based on enriched zinc molybdate crystal scintillators to search for neutrinoless double beta decay of $^{100}$Mo
首次采用低热梯度直拉技术制备了质量为0.3 kg的ZnMoO $_4$晶体以及富含同位素$^{100}$ Mo的Zn $^{100}$ MoO $_4$晶体。研究了所产生晶体的光学和发光性质,以评估晶体生长质量的进展。在法国核科学和材料科学中心的地面上进行了313 g ZnMoO $_4$和两个富Zn $^{100}$ MoO $_4$晶体的低温试验。低背景测量与三个ZnMoO $_4$和两个丰富的探测器安装在EDELWEISS设置在Alternatoire Souterrain de Modane进行。为了优化ZnMoO $_4$闪烁测辐射热计中的光收集,我们使用GEANT 4软件包通过蒙特卡罗方法模拟了不同几何形状的探测器模块中闪烁光子的收集。模拟了不同形状和质量的富集Zn $^{100}$ MoO $_4$探测器对$^{100}$ Mo的2 $ν$ 2 $β$衰变的响应,以了解2 $ν$ 2 $β$衰变光谱对晶体形状的依赖性。我们已经模拟了48 Zn $^{100}$ MoO $_4$晶体,尺寸为100 - 60 $\times$ 40 mm,安装在EDELWEISS低温恒温器中。模拟了晶体内部放射性污染、宇宙源活化和装置放射性污染对本底的贡献。考虑到低温测辐射热计的时间分辨率差,我们还研究了在Q $_{2β}$能量处信号的随机符合对本底的贡献,特别是2 $ν$ 2 $β$衰…
2015-07-16 nucl-ex physics.ins-det
Investigation of rare nuclear decays with BaF$_2$ crystal scintillator contaminated by radium
在低本底的DAMA/R&D装置中,对质量为1.714kg的BaFPDMATHABMM闪烁晶体进行了101小时的放射性污染测量。在INFN的Gran Sasso国家实验室(LNGS,意大利)。$^{212}$ Po(由于镭污染而存在于晶体闪烁体中)的半衰期测量为:$T_{1/2}(^{212}$ Po)= 298.8 $\pm$ 0.8(稳态)$\pm$ 1.4(系统)ns通过分析事件的脉冲轮廓。已知$^{222}$ Rn核素通过$T_{1/2}$ = 3.82 d的$α$粒子的发射100%衰变;然而,其$β$衰变在能量上也允许$Q_β= 24\pm21$ keV。对具有$α$或$β/γ$信号的特定脉冲形状特征以及已知能量和时间差的事件的衰变链的搜索,使我们能够第一次将$^{222}$ Rn相对于$β$衰变的分支比的极限设置为在90% C. L.时的$B_β< 0.13$ %。(相当于部分半衰期的限度$T_{1/2}^β> 8.0$ y)。与早期结果相比,相对于$2β$衰变,$^{212}$ Pb、$^{222}$ Rn和$^{226}$ Ra的半衰期极限也有所改善。
2014-07-22 nucl-ex physics.ins-det
CUORE crystal validation runs: results on radioactive contamination and extrapolation to CUORE background
自2008年底以来,在Gran Sasso国家实验室进行了CUORE晶体验证实验(CCVR),以测试SICCAS(中国科学院上海陶瓷研究所)为CUORE实验生产的TeO $_2$晶体的性能和放射性纯度。在这项工作中,提供了前5次验证运行的结果。已经获得了几种核素的体污染和表面污染的结果。已对CUORE背景进行了外推。
2011-09-05 nucl-ex
A large area plastic scintillator detector array for fast neutron measurements
在孟买的BARC-TIFR Pelletron实验室建立了一个大面积塑料闪烁体探测器阵列(~1 m x1 m),用于快中子能谱。的能量,时间和位置响应已被测量的电子使用放射源和单能中子使用7Li(p,n1)7Be *(0.429 MeV)反应在质子能量6.3和19 MeV之间。用蒙特卡罗模拟计算了该阵列的中子探测效率,结果与~7Li(p,n~1)的测量结果一致。该装置已用于测量E(12 C)= 40 MeV的~(12)C +~(93)Nb反应中4 - 12 MeV中子能谱。这与统计模型计算结果是一致的。
2008-09-04 nucl-ex
A Method to Load Tellurium in Liquid Scintillator for the Study of Neutrinoless Double Beta Decay
本文提出一种将碲载入液体闪烁体的方法,通过合成油溶性碲化合物实现高灵敏度无中微子双贝塔衰变搜寻,兼具低放射性本底与高光产额。
2023-04-04 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
High sensitivity characterization of an ultra-high purity NaI(Tl) crystal scintillator with the SABRE proof-of-principle detector
我们提出了一个3.4公斤的碘化钠(铊)晶体闪烁体在SABRE的原理验证探测器设置操作的放射性纯度的新结果。通过直接计数放射性$^{40}$ K确定的钾污染量为$2.2\pm1.5$ ppb,这是NaI(Tl)晶体所达到的最低值。在主动否决下,晶体中1-6 keV能量感兴趣区域(ROI)的平均本底率为$1.20\pm0.05$计数/天/kg/keV,这是自DAMA/LIBRA实验以来的突破。我们的背景模型表明,该速率是由$^{210}$铅和约一半的这种污染位于聚四氟乙烯反射器。我们讨论了晶体制造的持续发展,旨在进一步减少背景,包括通过区域精炼纯化的数据。ROI中低于$\sim$ 0.2计数/天/kg/keV的预计本底率是可以达到的。这些结果代表了下一代碘化钠(铊)探测器阵列的直接探测暗物质粒子的发展的基准。
2021-05-19 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
LENDA, a Low Energy Neutron Detector Array for experiments with radioactive beams in inverse kinematics
低能中子探测器阵列(LENDA)是国家超导回旋加速器实验室(NSCL)开发的中子飞行时间(TOF)谱仪,用于稀有同位素束的逆运动学实验。其设计的动机是需要研究在中等能量(> 100 MeV/u)下使用(p,n)电荷交换反应的不稳定核的自旋-同位旋响应。然而,它可以用于任何涉及低能中子(150 keV - 10 MeV)发射的反应研究。该阵列由24个塑料闪烁体棒组成,能够记录反冲中子的能量和角度,具有较高的探测效率。中子能量由飞行时间技术确定,而相互作用的位置则由每个棒的两个光电倍增管的时间和能量信息推断。一个简单的测试装置,利用放射源已被用来表征阵列。测试测量的结果进行了比较与模拟。对能量低于4 MeV的中子,本征时间(位置)分辨率为\sim 400 ps(\sim 6 cm),效率> 20%。
2012-05-21 nucl-ex physics.ins-det
Monte Carlo Simulation Of Active Neutron Interrogation System Developed For Detection Of Illicit Materials
目前,国际恐怖主义的威胁已达到严重程度,要求全世界加强安全。可制成辐射扩散装置的放射性材料通常会发射伽马射线,而铀和钚等裂变材料则会通过自发或诱导裂变发射中子和伽马射线。因此,有害物质的检测和识别变得越来越重要。介绍了基于高分段中子/γ射线探测器和脉冲中子发生器的主动中子探询系统的GEANT 4蒙特卡罗模拟结果。该系统能够探测放射性和特殊核材料、爆炸物和毒品并对其成像。分段闪烁探测器作为散射相机工作,允许选择在探测器块中经历多次相互作用的伽马射线事件,用于放射源定位。探测器由塑料闪烁体制成的块和CsI块组成,塑料闪烁体提供散射,CsI块用作吸收剂,CsI块用作吸收剂,CsI块必须有效地探测用于识别的特征伽马辐射。由于这种成像能力,背景事件可以被显著地拒绝,减少了高置信度检测所需的事件数量,从而大大提高了其灵敏度。一种用于屏蔽放射性物质探测的散射成像仪已被概念化、模拟和改进,以最大限度地提高灵敏度,同时最大限度地降低成本。
2017-11-13 nucl-ex physics.ins-det
Search for 2β decay of 116Cd with the help of enriched 116CdWO4 crystal scintillators
在INFN(意大利)的Gran Sasso国家实验室,使用富集$^{116}$ Cd至82%的钨酸镉晶体闪烁器($^{116}$ CdWO $_4$,总质量为$\approx$ 1.2 kg)来搜索地下深处的$^{116}$ Cd的2 $β$衰变。对$^{116}$ CdWO $_4$晶体的放射性污染进行了仔细的研究,以重建探测器的本底。测量的$^{116}$ Cd相对于2 $ν$ 2 $β$衰变的半衰期为$T^{2\nu2β}_{1/2}$ = [2.8 $\pm$ 0.05(stat.)$\pm$ 0.4(系统)] $\times$ 10 $^{19}$ yr,与先前实验的结果一致。$^{116}$ Cd的0 $ν$ 2 $β$衰变的所获得的极限(考虑到在能量间隔2.7-2.9 MeV中使用高级本底0.12(2)计数/年/kg/keV的最后8696 h运行的数据)为90% C. L时的$T_{1/2} \ge 1.0 \times 10^{23}$年。实验对$0\nu2β$工艺的灵敏度为90% C. L时的$\lim T_{1/2} = 3 \times 10^{23}$ yr。超过5年的测量,并且对于相同的数据采集周期,它可以被提高(通过将背景进一步降低因子3-30)到$\lim T_{1/2} = (0.5-1.5) \times 10^{24}$ yr的水平。
2013-12-03 nucl-ex physics.ins-det
Measurement of the Intrinsic Radiopurity of Cs-137/U-235/U-238/Th-232 in CsI(Tl) Crystal Scintillators
无机晶体闪烁体CsI(Tl)已被用于低能中微子和暗物质实验,其中本征放射性纯度是一个非常重要的问题。低本底数据是在国胜反应堆中微子实验室用CsI(Tl)晶体阵列获得的。晶体的脉冲形状辨别能力,以及事件的时间和空间相关性,为测量Cs-137以及U-235,U-238和Th-232系列的固有放射性纯度提供了强有力的手段。描述了事件选择算法,用该算法计算了Po-218、Po-214、Rn-220、Po-216和Po-212的衰变半衰期。测量的污染水平,其浓度梯度与晶体生长轴,和不同的晶体样品之间的均匀性,报告。U-238和Th-232系列的放射性纯度与其他晶体蒸发器中报道的最好的放射性纯度相当。实现了测量灵敏度的显著改善,类似于来自专用大质量液体闪烁体探测器的测量灵敏度。该分析还提供了探测器性能参数的现场测量,例如空间分辨率、猝灭因子和数据采集死区时间。
2005-11-22 nucl-ex
Search for double beta decay processes in 106Cd with the help of 106CdWO4 crystal scintillator
在INFN(意大利)的Gran Sasso国家实验室,借助富含106 Cd高达66%的106 CdWO 4晶体闪烁体(215 g),对106 Cd的双β过程进行了研究。经过6590小时的数据采集,106 Cd的双β过程的新的改进半衰期限值被确定为10^{19}-10 ^{21}年水平;特别是,T_{1/2}(2ν 2 β^+)> 2.1 × 10^{20}年,T_{1/2}(2ν2β^+)> 4.3 × 10^{20}年,和T_{1/2}(0ν2ε)> 1.0 × 10^{21}年。共振无中微子双电子俘获到106 Pd的2718 keV、2741 keV和2748 keV激发态的极限分别为:T_{1/2}(0ν2K)> 4.3 × 10^{20} yr、T_{1/2}(0ν KL 1)> 9.5 × 10^{20} yr和T_{1/2}(0ν KL 3)> 4.3 × 10^{20} yr(所有极限均在90% C. L.)。在QRPA方法的框架下估计了0ν2ε过程的可能共振增强。本文报道了106 CdWO_4晶体闪烁体的放射性污染。
2012-03-31 nucl-ex
Search for long-lived superheavy eka-tungsten with radiopure ZnWO$_4$ crystal scintillator
用放射性纯ZnWO $_4$晶体闪烁体(699 g)在地下(3600 m w.e.)使用Atriatori Nazionali del Gran Sasso(INFN,意大利)对晶体中超重eka-W(seaborgium Sg,Z = 106)的可能浓度设定限制。假设初始Sg核衰变链中的一个子体衰变时发射高能$α$粒子($Q_α> 8$ MeV),并分析测量的$α$谱的高能部分,在90% C. L.时极限N(Sg)/N(W)< 5.5 $\times$ 10 $^{-14}$ atoms/atoms。(Sg半衰期为10 $^9$年)。此外,通过分析在另一组进行的实验中用大型BGO闪烁测辐射热计收集的数据,设定了eka-Bi浓度的极限[L. Cardani等人,JINST 7(2012)P10022]:N(eka-Bi)/N(Bi)< 1.1 $\times$ 10 $^{-13}$原子/原子,具有90% C. L.这两个极限都与最近的实验中获得的极限相当,这些实验转而寻找超重元素的自发裂变或使用加速器质谱法。
2015-04-28 nucl-ex
Optical Transmission Enhancement of Ionic Crystals via Superionic Fluoride Transfer: Growing VUV-Transparent Radioactive Crystals
针对$^{229}$Th放射性阻碍高质量单晶生长的问题,提出在CF$_4$中进行超离子态高温退火技术,调整氟化物含量并保持单晶结构,成功制备出VUV透明且耐辐射的晶体,为固态光钟等应用奠定基础。
2024-02-29 cond-mat.mtrl-sci nucl-ex
A novel experimental system for the KDK measurement of the $^{40}$K decay scheme relevant for rare event searches
钾-40($^{40}$ K)是一种长寿命的天然放射性同位素。衰变产物是许多稀有事件搜索的重要背景,包括涉及基于NaI的闪烁体的搜索。$^{40}$ K在地质年代学测定技术中也起着重要作用。从未测量过直接到氩-40的基态的电子捕获的分支比,这可能导致难以解释某些结果,或者可能导致缺乏精度,这取决于场和分析技术。KDK(钾(K)衰变(DK))合作正在测量这种衰变。一种复合方法是在模块化全吸收光谱仪中使用硅漂移探测器和富集的热沉积$^{40}$ K源。该设置的特征在于能量校准、伽马标记效率、存活时间以及假阴性和假阳性。一个互补的,均匀的,方法也进行了讨论,它采用了KSr $_2$ I $_5$:Eu闪烁源和检测器。
2021-07-27 nucl-ex physics.ins-det
Experimental research of double beta decay of atomic nuclei
本文介绍了几个利用低本底晶体闪烁器进行的双β衰变实验的结果。特别是,116-Cd的双中微子双β衰变的半衰期值已被测量为2.9 × 10^{19}年,而116-Cd的无中微子双β衰变的新半衰期极限已被确定为>1.7 × 10^{23}年(90%),这对应于中微子质量<1.7 eV的限制。利用低本底CdWO_4、GSO和ZnWO_4晶体闪烁器,对64-Zn、70-Zn、106-Cd、108-Cd、114-Cd、136-Ce、138-Ce、142-Ce、160-Gd、180-W和186-W的双β过程设定了10^{17}-10 ^{21}年水平的新半衰期界限。76-Ge的无中微子双β衰变的发现[Mod. Phys. Lett. A 16(2001)2409]进行了分析。考虑了未来高灵敏度双β衰变实验的要求,旨在观察无中微子双β衰变或将中微子质量限制提高到< 0.01 eV。对它们的灵敏度和发现潜力提出了要求。讨论了两个灵敏度在10^{26}-10 ^{27}年水平的双β实验方案(CAMEO和CARVEL方案)。研究了CaWO_4、ZnWO_4、CdWO_4、PbWO_4、GSO(Ce)、CeF_3、掺钕钇铝石榴石(YAG:Nd)晶体闪烁体的闪烁性能和放射性污染。讨论了这两种方法在寻找双β衰变中的适用性。
2011-12-26 nucl-ex
Measurement of the $^{20}$F half-life
$^{20}$ F基态的半衰期已被测量使用的放射性核束注入塑料闪烁体和记录$βγ$符合与四个CsI(Na)探测器。结果$T_{1/2} = 11.0011(69)_{\rm stat}(30)_{\rm sys}$ ~s与两个最精确的结果相差17个组合标准差。目前的价值恢复了这一半衰期的结果一致性差,并要求一个新的测量方法,具有不同来源的系统性影响,以澄清差异。
2018-05-15 nucl-ex
Effects of Nitrogen contamination in liquid Argon
在WArP R&D计划中,INFN-Gran Sasso实验室(LNGS,意大利)对液态氩中氮污染的影响进行了专门测试。已经设计并组装了一个检测器用于这一特定任务,并连接到一个系统,用于将受控量的气态氮注入液态氩中。本试验旨在检测Ar闪烁光发射的减少,其作为注入氩气体积中的氮污染物量的函数。已经探索了从约10^-1 ppm到约10^3 ppm的宽浓度范围。在最小电离粒子的能量范围内对电子进行了测量(来自放射源的伽马转换)。在不同的氮污染的源光谱进行了分析,显示在增加浓度的闪烁产额的敏感减少。氮在液态氩中引起的光猝灭过程的速率常数为k(N2)=0.11 μ s ^-1 ppm^-1。通过快速波形记录以高时间分辨率直接采集PMT信号,可以高精度地提取纯LAr和污染LAr中闪烁光发射的主要特征。特别是,在寿命和相对振幅的缓慢组件的减少行为被发现是可观的从O(1 ppm)的氮浓度。
2008-04-08 nucl-ex
Assessment of backgrounds of the ANAIS experiment for dark matter direct detection
在ANAIS(用碘化钠闪烁体进行年度调制)项目中,已经进行了大量的工作来表征碘化钠晶体的背景。本文对Alpha Spectra公司生产的三台12.5kg NaI(Tl)蒸发器的本底模型进行了计算。和操作的Canfranc地下实验室一起提出了评估的背景前景,为整个实验。基于定量活度的模型很好地描述了不同条件下从阈能到高能的测量光谱。在感兴趣的区域,晶体体污染是主要的背景源。~(210)Pb、~(40)K、~(22)Na和~ 3 H的贡献最大。通过在晶体基体或液体闪烁器Veto(LSV)中进行反符合操作,可以有效地抑制40 K和22 Na的辐射,通过改进晶体生产方法可以减少210 Pb的辐射,通过在生产过程中屏蔽宇宙射线可以减少3 H的产生。假设最后表征的探测器的活动,对于总质量为112.5 kg的9个晶体,在1至4 keV的区域内,预期的本底率为2.5计数/(keV kg d),通过使用LSV,本底率可以降低到1.4计数/(keV kg d)。
2016-07-22 astro-ph.IM hep-ex nucl-ex