Scintillation of Liquid Helium for Low-Energy Nuclear Recoils
本文讨论了液氦在低能氦原子反冲作用下的闪烁特性,并讨论了液氦作为暗物质探测器的可能性。据发现,在反冲能量从几keV到100 keV的范围内的瞬发闪烁产额是略高于通过线性外推所获得的测量产额为5 MeV的α粒子。比较了核反冲和停在氦中的电子的闪烁产额和由电场引起的电荷分离。
2013-08-18 astro-ph.IM nucl-ex
Scintillation yield and time dependence from electronic and nuclear recoils in liquid neon
我们已经进行了液体氖闪烁光的测量,观察我们的检测器高达(3.5 $\pm$ 0.4)光电子/千电子伏的信号产量。我们测量脉冲形状之间的歧视效率电子和核反冲液体氖从50和300千电子伏的核反冲能量。我们还测量了\leff,参数在液体氖之间的30和370 keV的核反冲能量,观察到平均\leff $=0.24$高于50 keV。我们观察到的闪烁时间分布和信号产率的液体氖的压力和温度的依赖性。
2012-08-13 astro-ph.IM nucl-ex physics.ins-det
$\texttt{nrCascadeSim}$ -- A simulation tool for nuclear recoil cascades resulting from neutron capture
中子俘获引起的核反冲已经成为暗物质直接探测和相干弹性中微子-核散射(CE $ν$ NS)中探测器校准的重要工具。$\texttt{nrCascadeSim}$是一个命令行工具,用于生成纯材料上中子捕获产生的能量沉积的模拟数据。目前,支持硅、锗、氖和氩。虽然该软件是为固态探测器校准而开发的,但它可用于任何需要模拟中子捕获引起的核反冲数据的应用。
2022-02-23 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Discrimination of nuclear and electronic recoil events using plasma effect in germanium detectors
本文报道了一种利用高纯锗探测器中等离子体效应引起的等离子体时间差来区分核反冲事件和电子反冲事件的新方法。详细讨论了等离子体效应的物理机制。本文建立了一个计算锗探测器中不同能量核反冲和电子反冲等离子体时间的数值模型。可以表明,在某些条件下,等离子体时间差大到足以观察到。在实现这样的歧视锗探测器的实验方面进行了讨论。
2016-07-13 nucl-ex physics.ins-det
Scintillation time dependence and pulse shape discrimination in liquid argon
使用单相液氩探测器的信号产率为4.85光电子每千电子当量反冲能量(keVee),我们测量的闪烁时间依赖性的电子和核反冲液氩下降到5 keVee。我们发展了两种脉冲形状鉴别方法来区分电子反冲和核反冲。使用这些方法之一,我们测量的背景和电磁学限制的水平的电子反冲污染是$7.6\times10^{-7}$之间的60和128千电子伏的核反冲能量(千电子伏)的核反冲接受率为50%,没有核反冲类似的事件超过72千电子伏。最后,我们发展了一个极大似然方法的脉冲形状歧视使用测量的闪烁时间依赖性和预测的灵敏度在三种配置的液氩暗物质探测器的WIMP-核子散射。
2008-09-23 nucl-ex
Response of undoped cryogenic CsI to low-energy nuclear recoils
纯CsI在液氮温度下的明亮闪烁使这种材料成为一种有前途的暗物质和中微子探测器。本文首次测量了它对核反冲的猝灭因子。我们的研究结果表明,这是难以区分的钠掺杂碘化铯在室温下。额外的属性,如光产额,余辉,闪烁衰减性能的电子和核反冲,和能量的比例性进行了研究,在\mbox{108-165 K}的温度范围内,确认了巨大的潜力,这种介质的稀有事件搜索。
2021-01-09 astro-ph.IM hep-ex hep-ph
Germanium response to sub-keV nuclear recoils: a multipronged experimental characterization
锗是许多寻找由暗物质粒子或中微子引起的低能核反冲的稀有事件搜索的首选探测器材料。我们进行了系统的探索,其淬火因子的子千电子伏核反冲,使用多种技术:光中子源,反冲伽马发射热中子捕获后,和一个单色过滤的中子束。我们的研究结果表明,在这个大多未被探索的能量范围内,Lindhard模型的预测有明显的偏差。我们评论我们的数据与低能量过程,如Migdal效应的兼容性,以及我们的测量对即将到来的搜索的影响。
2021-02-19 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Extending direct measurements of argon nuclear recoils into the sub-keV regime with ReD and ReD+
INFN, Laboratori Nazionali del Sud(意大利国家核物理研究所,南方实验室)
ReD和ReD+实验通过测量氩核 recoil 离子化产率,将直接测量扩展至亚keV范围,为低质量WIMP暗物质搜索提供关键数据。
2026-02-25 hep-ex nucl-ex
Measurement of the ionization yield of nuclear recoils in liquid argon at 80 and 233 keV
核反冲探测器的能量刻度对于诸如直接寻找暗物质和相干中微子-核散射等稀有事件实验至关重要。特别是,这样的校准是通过测量的电离产率的核反冲在液体Ar和氘检测介质,使用中子弹性散射离开核。在目前的工作中,第一次在较高的能量范围内,在80和233千电子伏,使用两相低温雪崩探测器(CRAD)和DD中子发生器的液体Ar中的核反冲的电离产额进行了测量。在电场为2.3 kV/cm时,在80 keV和233 keV时,Ar的电离产额分别为7.8 ± 1.1和9.7 ± 1.3 e-/keV。与Jaffe模型相比,Jaffe模型能较好地描述原子核反冲电离产额的能量依赖关系。
2014-09-23 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
First observation of isolated nuclear recoils following neutron capture for dark matter calibration
低能核反冲(NR)很难测量,因为它们在固体中产生很少的e $^{-}$ /h $^+$对-即它们具有低的“电离产率”。硅探测器暴露于热中子超过2.5\,存活天,探测NR低至450\,eV。在低能量的中子捕获引起的组件的NR的观察支持的捕获NR模型后,包括改进的拟合。这一结果表明,非常低的反冲能量NR的热中子校准是有希望的暗物质搜索,相干中微子实验,并提高固体电离动力学的理解。
2022-04-26 hep-ex nucl-ex
Measurement of Ionization Produced by 254 eVnr Nuclear Recoils in Germanium
本研究重新测量了锗中 254 eVnr 核反冲产生的电离,发现其电离产额和猝灭因子显著高于 Lindhard 模型预测值,此电离增强有望大幅提升高纯锗探测器在暗物质和中微子探测中的灵敏度。
2024-09-23 nucl-ex physics.ins-det
Scintillation efficiency of nuclear recoils in a CaF-2(Eu) crystal for dark matter search
在与暗物质搜寻有关的能区测量了CaF-2(Eu)晶体中反冲的氟和钙核的闪烁效率(猝灭因子)。反冲核通过19-F(n,n ')和40-Ca(n,n')反应获得,其中中子束通过d(d,n)3-He反应提供。在反冲能量为53 ~ 192 keV和25 ~ 91 keV时,CaF-2(Eu)晶体中F核和Ca核的猝灭因子分别为11 ~ 20%和9 ~ 23%,并观察到了能量依赖性。我们在这里测量的猝灭因子比以前的研究稍大,这可能取决于晶体的Eu掺杂浓度。
2001-07-03 nucl-ex
High-Precision Excited-State Nuclear Recoil Spectroscopy with Superconducting Sensors
本研究利用掺杂稀有同位素的STJ超导传感器,首次实现单个选定核态的高分辨率eV量级核反冲光谱测量,对比经验模型与分子动力学模拟,结果对核物理及超出标准模型的前沿研究具有重要意义。
2024-12-11 nucl-ex physics.ins-det
$β$-nuclear-recoil correlation from $^6$He decay in a laser trap
本文首次精确测量了磁光阱中放射性惰性气体($^6{\rm He}$)的$β$ -反冲关联。测量的动机是寻找异国情调的张量型贡献的带电弱电流。用右手中微子的张量流解释,测量结果为:$|C_T/C_A|^2\le 0.022$(90\% C.L.)。另一方面,左手中微子的极限是$0.007< C_T/C_A <0.111$ ~(90\%C. L.)。目前测量的灵敏度主要受到确定时间响应特性和用于反冲离子检测的原子云与微通道板之间的距离的实验不确定性的限制。
2022-06-01 nucl-ex
Design and Characterization of a Neutron Calibration Facility for the Study of sub-keV Nuclear Recoils
作为实验工作的一部分,以证明在大质量检测器的超低能量反冲预期从相干中微子核弹性散射的灵敏度,我们已经设计并建立了一个高度单色的24千电子伏的中子束在堪萨斯州立大学的三角马克-II反应堆。选择的束流特性,以模拟软反冲能量预期从反应堆反中微子在各种目标,允许了解专用探测器技术的响应,在这个尚未开发的子千电子伏反冲范围。的光束特性(强度,单色性,污染,光束轮廓)的完整表征,连同第一次测试的校准设置使用质子反冲在有机闪烁体。
2007-01-06 astro-ph nucl-ex physics.ins-det
Observation of two nuclear recoil peaks induced by neutron capture on Al2O3
Austrian Academy of Sciences(奥地利科学院)
在Al2O3探测器中观测到由中子捕获引起的两个核 recoil 峰,揭示了多γ级联首次直接测量,并展示了CRAB方法在核 recoil 校准中的应用潜力。
2025-12-06 nucl-ex physics.ins-det
Nuclear Recoil Identification in a Scientific Charge-Coupled Device
本文提出利用电离事件与晶格缺陷的空间关联逐事例识别CCD中的核反冲,并通过中子源和γ源实验验证了该方法在宽能量范围内的高效识别能力,可有效抑制电子反冲本底。
2024-08-12 astro-ph.CO hep-ex nucl-ex
Scintillation Efficiency for Low-Energy Nuclear Recoils in Liquid-Xenon Dark Matter Detectors
我们进行了理论研究的闪烁效率在低能量区域的液体氙暗物质探测器的关键。我们开发了一个计算机程序来模拟反冲氙核在液态氙中的级联过程,并计算了原子碰撞引起的核猝灭效应。我们使用从实验数据外推到低能区的电子阻止本领,并考虑到电子逃逸的影响,从电子-离子对复合使用广义的Escheras-Imel模型拟合闪烁数据。我们的结果与中子散射的实验结果吻合得很好,并且当反冲能量低于3 keV时,该结果迅速消失。
2013-10-09 astro-ph.IM hep-ex nucl-ex
A measurement of the ionization efficiency of nuclear recoils in silicon
我们测量了动能在1.8 - 20 keV之间的硅核反冲的电离效率。我们用中子束轰击硅漂移二极管进行弹性散射实验。使用宽能中子谱,并使用散射中子的飞行时间和散射角的测量来重建核反冲能。Lindhard等人的理论很好地描述了这项工作的结果的总体趋势。超过4 keV的反冲能量。低于该能量,所呈现的数据显示出与模型的偏差。数据表明在低能量下比理论预测更快的下降。
2017-07-04 astro-ph.IM nucl-ex physics.ins-det
Energy Acceptance of the St. George Recoil Separator
辐射α俘获($α,γ$)反应在各种天体物理环境中的核合成和核能产生中起着关键作用。圣母大学核科学实验室的圣乔治反冲分离器是为了通过反冲探测测量逆运动学中的($α,γ$)反应而开发的,以便在天体物理学感兴趣的低能量下获得核反应截面,同时避免困扰传统测量技术的$γ$背景。由于在目标位置的核反应产生的$γ$ -射线,反冲核以各种能量和角度产生,所有这些都必须被圣乔治接受,以便准确地确定反应截面。我们证明了圣乔治反冲分离器使用氦,氢,氖和氧的初级光束的能量接受,跨越预期($α,γ$)反应测量的反冲填充的磁和电刚性相空间。我们发现圣乔治的性能符合设计规格,证明其适用于($α,γ$)反应测量天体物理学的兴趣。
2017-01-18 nucl-ex physics.ins-det
New Measurement of the Scintillation Efficiency of Low-Energy Nuclear Recoils in Liquid Xenon
使用液态氙(LXe)作为探测介质的粒子探测器是寻找暗物质弱相互作用大质量粒子(WIMP)的主要技术之一。一个关键的使能因素是LIMPs目标中WIMP相互作用产生的反冲核的低能探测阈值。在这些探测器中,核反冲能量标度基于Leff闪烁信号,因此需要了解核反冲的相对闪烁效率Leff。Leff在低能量下的不确定性是在低质量下从Lupiter WIMP搜索报告的结果中最大的系统不确定性。在XENON暗物质项目的背景下,专门为低能量下的Leff测量设计和制造了一种新的Leff闪烁探测器,重点是最大限度地提高闪烁光探测效率,以获得尽可能低的能量阈值。我们报告新的测量Leff在低能量与此检测器进行。我们的结果表明,Leff随能量缓慢下降,从15 keV时的0.144 +/- 0.009下降到3 keV时的0.088 + 0.014 - 0.015。
2011-04-13 astro-ph.CO nucl-ex
Germanium Detector Response to Nuclear Recoils in Searching for Dark Matter
在寻找弱相互作用大质量粒子(WIMP)暗物质的实验证据的声明的差异,需要一个模型的电离效率(淬火因子)在能量低于10千电子伏。我们仔细研究了通过阻止本领对电离效率有贡献的物理过程。这项工作的重点是通过分析阻止本领的组成部分,特别是在低能量的核阻止本领,在锗的电离效率的模型的建设。我们发现ZBL核阻止本领的一小部分可以有助于电离效率。我们提出了一个模型,纠正失踪的贡献,电离效率从ZBL核阻止功率。所提出的模型相比,以前的测量锗的电离效率以及其他理论模型。使用这个新的模型,CDMS II和CoGeNT的阈值进行了分析和比较的核反冲能量。
2012-08-22 astro-ph.IM hep-ex nucl-ex
Nuclear recoil detection with color centers in bulk lithium fluoride
本文提出利用氟化锂中核反冲产生的色心荧光探测核反冲,通过光片荧光显微镜和机器学习实现三维径迹成像与特征提取,为暗物质、中微子及中子探测奠定基础。
2025-03-26 hep-ex hep-ph nucl-ex
Direct measurement of the ionization quenching factor of nuclear recoils in germanium in the keV energy range
本文报道了在$_{nr}$能量为0.4 ~ 6.3keV范围内,锗的电离猝灭因子的测量。在这个能量范围内精确了解这一因素与用锗基探测器进行的相干弹性中微子-核散射和低质量暗物质搜索有关。用单能中子束辐照高纯锗靶,在很低的能量阈值下产生核反冲。通过与周围基于液体闪烁体的中子探测器的运动学约束符合直接测量电离猝灭因子的能量依赖性。详细讨论了测量的系统不确定度。在[0.4,6.3] keV $_{nr}$能量范围内,测量的猝灭因子在0.16和0.23之间,数据与Lindhard理论兼容,参数$k$为0.162 $\pm$ 0.004(stat+sys)。
2022-09-19 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Quenching Factor for Low Energy Nuclear Recoils in a Plastic Scintillator
塑料蒸发器广泛应用于工业、医学和科学研究,包括核物理和粒子物理。虽然它们最常见的应用之一是中子探测,但关于它们对低能核反冲反应的实验数据却很少。在这里,相对闪烁效率中子引起的核反冲在聚苯乙烯基塑料闪烁体(UPS-923 A),探索反冲能量在125 keV和850 keV之间。蒙特卡罗模拟,结合光收集效率和能量分辨率的影响,被用来生成中子散射光谱,所述中子散射光谱与观察到的闪烁信号的分布相匹配,以参数化能量依赖的猝灭因子。在能量高于300 keV时,可以使用伯克斯的半经验公式合理地描述这种依赖关系,并确定kB因子为(0.014+/-0.002)g/MeVcm ^2。在该能量以下,测量的猝灭因子比Birks形式主义预测的更陡地下降。
2011-11-09 astro-ph.IM nucl-ex
Low-threshold response of a scintillating xenon bubble chamber to nuclear and electronic recoils
本文展示了闪烁氙气泡室在低至0.50 keV热力学阈值下对约1 keV核反冲的灵敏度,同时保持对γ射线成核不敏感,并给出了核反冲成核响应的标定及γ射线诱发俄歇级联成核概率的严格上限。
2025-02-13 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Development of Bubble Chambers With Enhanced Stability and Sensitivity to Low-Energy Nuclear Recoils
考虑了使用泡室进行稀有事件搜索,特别是用于探测暗物质粒子候选者的可行性。技术导致的非均匀的成核中心和随后的增强稳定性,在这样的检测器的失活进行了描述。原型试验的结果表明,在对最小电离背景几乎完全不敏感的条件下,可以获得对低能核反冲的敏感性,就像弱相互作用大质量粒子所预期的那样。了解过热重制冷剂对这些反冲的响应,证明在现有的理论模型的背景下。我们评论的前景,超对称暗物质粒子的探测与一个大的$CF_{3}I$室。
2005-03-17 astro-ph hep-ex nucl-ex
Comments on "Direct measurement of the ionization quenching factor of nuclear recoils in germanium in the keV energy range"
我们研究了最近测量的淬灭因子(QF)在锗在80 K,注意到一些不一致,能够影响声称的协议与Lindhard的离子停止形式主义在亚千电子伏的核反冲能量制度。也就是说,能量标度中被低估的不确定性和该标度中大的仪器非线性的缺失校正能够严重扭曲低能量下的QF行为,有利于降低值。讨论扩大到检查QF模型选择的影响,中微子的电磁性质的研究,使用CE $ν$ NS数据,支持在3.5 $σ$水平的非零电荷。
2022-03-08 hep-ex hep-ph nucl-ex
Ionization and scintillation of nuclear recoils in gaseous xenon
在电致发光时间投影室中同时观测到了氙在14巴压力下的核反冲产生的电离和闪烁。中子从放射性同位素$α$ -Be中子源被用来诱导氙核反冲,并观察到的反冲光谱进行了比较,一个详细的蒙特卡罗采用估计的电离和闪烁产率的核反冲。的能力,区分电子和核反冲使用的比率电离初级闪烁证明。这些结果鼓励进一步研究在气相中使用氙作为暗物质直接探测实验中的探测介质。
2014-09-09 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Improved Pulse Shape Discrimination in EJ-301 liquid scintillators
数字脉冲波形鉴别技术已成为区分闪烁探测器中的核反冲和电子反冲事件的有效手段。我们评估数字实现的脉冲形状歧视算法在文献中讨论,即电荷比较法,脉冲梯度分析,傅立叶级数和标准事件拟合。此外,我们提出了一种新的算法的基础上的拉普拉斯变换。而不是减少这些算法的性能,以一个单一的数字的优点,我们评估它们作为反冲能量的函数。具体而言,使用商业EJ-301液体sctillators,我们检查在给定的拒绝水平的电子反冲,以及所选择的核反冲事件样品的纯度的核反冲的结果接受。我们发现,无论是标准事件拟合和拉普拉斯变换可以用来显着提高整个能量范围内的歧视能力。此外,我们表明,电荷比较法在准确识别核反冲方面表现不佳。
2017-05-12 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Pseudo-neutrino versus recoil formalism for 4-body phase space and applications to nuclear decay
针对传统核β衰变辐射修正处理因四体运动学不当导致可观测量系统误差的问题,研究非反冲极限下$ν'$-形式论的理论结构,推导四体相空间主公式,给出极化自旋1/2核β衰变外辐射修正的解析表达式,并与反冲形式论对比。
2024-03-01 hep-ex hep-ph nucl-ex
Response of CsI[Na] to Nuclear Recoils: Impact on Coherent Elastic Neutrino-Nucleus Scattering (CE$ν$NS)
本文提出了一种测量CsI[Na]低能核反冲淬灭因子的新方法。过去的测量被重新审视,确定和纠正几个系统性的影响。由此产生的全球数据是很好地描述了一个基于物理的模型,在这种材料中的离子产生闪烁,在协议的现象学考虑。在新的模型中的不确定性减少了四个因素的能量无关淬火因素最初通过作为一个妥协的COHERENT协作。生成了CE $ν$ NS首次测量的与标准模型预测的显著改进的一致性。通过CE $ν$ NS实验,我们强调了淬灭因子对寻找新物理的关键影响。
2019-07-13 hep-ex hep-ph nucl-ex
Micro-physics simulations of columnar recombination along nuclear recoil tracks in high-pressure Xe gas for directional dark matter searches
方向灵敏度是WIMP暗物质研究的一个重要方面。然而,在大的目标质量下使核反冲的方向可见是一个挑战。为了实现这一目标,我们正在探索一种新的方法,通过利用柱状复合来检测高压氦气中短核反冲轨道的方向,长度可达几微米。柱状复合根据径迹和电场方向之间的角度改变闪烁和电离产率。为了实现这一点,电子的有效冷却至关重要。为了增强这种效应,三甲基胺(TMA)是一种候选添加剂,它不仅能有效地冷却电子,而且能通过潘宁转移增加柱状复合的量。我们进行了详细的模拟电离电子输运产生的核反冲在一个N2O3 + TMA气体混合物,并评估了柱状重组信号的大小。结果表明,在某些理想情况下,可以获得的方向性信号的磁道长度超过几个微米。虽然仍需要更多的研究与现实的假设,以评估这种技术的可行性,这可能打开了一个新的可能性暗物质搜索。
2015-05-14 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
First measurement of the ionization yield of nuclear recoils in liquid argon
这封信详细介绍了6.7 keV $^{40}Ar$原子在液氩探测器中停止的电离产额($Q_y$)的测量。在240- 2130 V/cm的电场范围内,探测到的$e^{-}/\mbox{keV}$的$Q_y$为3.6-6.3,这对于使用这种探测器介质来寻找来自假设的暗物质粒子相互作用和来自相干弹性中微子核散射的信号是令人鼓舞的。观察到一个显着的依赖$Q_y$上施加的电场的离子复合的上下文中解释。
2014-05-01 astro-ph.IM nucl-ex physics.ins-det
$β$ Recoil spectroscopy as a Beyond Standard Model laboratory
LPC Caen, ENSICAEN, Université de Caen, CNRS/IN2P3(卡昂低动量物理实验室,ENSICAEN,卡昂大学,法国国家科学研究中心/法国国家核子与粒子物理研究所)
本文研究允许的 β 衰变核反冲谱作为超越标准模型搜索的实验室,通过详尽处理标准模型修正证明其理论清洁性,并构建统计框架分析奇异流约束、CKM 矩阵幺正性及惰性中微子,发现分别测量 β 不对称性和反冲谱可将统计功效提升至 40 倍。
2026-09-29 hep-ph nucl-ex nucl-th
Scintillation-only Based Pulse Shape Discrimination for Nuclear and Electron Recoils in Liquid Xenon
在一个专门的测试设置在神冈天文台,我们研究了脉冲形状歧视(PSD)在液体氙(LXe)的暗物质搜索。PSD在LC 10是基于观察到的闪烁光从电子事件发射的时间比核反冲事件,我们的方法使用了一个简单的比率早期总闪烁光发射在一个单一的闪烁事件。需要50%的核反冲保留效率,我们将能量在4.8和7.2 keVee之间的电子背景降低到7.7 \pm 1.1(stat)\pm 1.2 0.6(sys)\times 10-2,并将能量在4.8和7.2 keVee之间的电子背景降低到7.7 \pm 2.8(stat)\pm 2.5 2.8(sys)\times 10- 2。3,能量在9.6至12 keVee之间,闪烁光产量为20.9 p.e./凯通过掩蔽一些光以将该产率降低至4.6p.e./ keV,相同的方法导致电子事件减少2.4 \pm 0.2(stat)\pm 0.3 0.2(sys)\times 10-1以上较低的能量区域。我们还观察到,在对比核反冲的波动,我们的早期电子事件的总比率大于预期的统计波动。
2011-06-11 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Half-life Measurements of Highly Charged Radioisotopes by Nuclear Recoil in a Penning Trap
提出在Penning阱中通过非破坏性核反冲探测测量高电荷放射性同位素半衰期的新方法,以$\ m ^7Be^{3+}$为研究对象,模拟显示探测效率达$99.5\%$,仅需500次衰变测量即可实现低于$5\%$的统计不确定度,并首次实现对状态依赖衰变分支比的直接测量与操控。
2025-08-02 nucl-ex physics.ins-det quant-ph
Discrimination of electronic recoils from nuclear recoils in two-phase xenon time projection chambers
我们提出了一个全面的分析电子反冲与核反冲歧视液/气氙时间投影室,使用校准数据从2013年和2014-16年运行的大型地下氙(LUX)实验。我们观察到强烈的电荷到光的歧视增强事件的能量增加。对于S1 = 120个探测光子的事件,即相当于$\sim$ 100 keV的核反冲能量,我们观察到$<10^{-5}$的电子反冲背景接受度为50%的核反冲信号接受度。我们还观察到适度的电场依赖性的歧视权力,其峰值在300 V/cm左右的领域在本研究中探索的范围内(50-500 V/cm)。在S_1 = 1-80 phd的WIMP搜索区域内,我们观测到的最小电子反冲泄漏为${(7.3\pm0.6)\times10^{-4}}$,这是在240-290 V/cm的漂移场下得到的。脉冲形状歧视是用来改善我们的结果,我们发现,在低能量和低场,有一个额外的减少背景泄漏的一个因素高达3。我们开发了一个经验模型的重组波动,当使用旁边的贵元素闪烁技术(NEST)的模拟包,正确地再现了电子反冲数据的偏斜。我们使用这个更新的模拟来研究电子反冲带的宽度,发现其主要贡献来自电子-离子复合波动,其次是S1信号波动,S2信号波动和给定能量沉积产生的量子总数波动的贡献大小。
2020-12-09 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Passive low-energy nuclear recoil detection with color centers
晶体损伤事件,如轨道和点缺陷已被用来记录和检测辐射很长一段时间,最近他们已被提议作为一种手段,暗物质检测。色心可以读出光学和我们提出了一个计划的基础上选择性平面照明显微镜的亚微米成像的大体积对应千克质量检测器。这类探测器将是无源的,并将在室温下工作。我们将这些概念应用于使用相干弹性中微子核散射(CEvNS)的反应堆中微子的检测。晶体损伤形成能量本质上是在25eV的量级上,导致类似的低核反冲阈值。这将使第一次观察反应堆中微子CEvNS与探测器小到10克。此外,对自旋相关的暗物质散射到0.3GeV的暗物质质量的竞争性搜索也是可能的。被动晶体探测器如果用于监测反应堆功率和限制钚的生产,对核不扩散保障也可能具有吸引力。拟议的探测器的被动性质和小足迹意味着,这些探测器可能很适合公认的反应堆保障监督作业。
2021-11-19 hep-ex hep-ph nucl-ex
Scintillation response of cryogenic CsI to few-keV and sub-keV nuclear recoils
University of Chicago(芝加哥大学);Donostia International Physics Center (DIPC)(多诺西亚国际物理中心);Ikerbasque, Basque Foundation for Science(伊克尔巴斯基克,巴斯克科学基金会);Instituto de Física Corpuscular, CSIC & Universitat de València(粒子物理研究所,西班牙国家科学研究委员会与瓦伦西亚大学)
本研究通过低温铯碘化物探测亚keV核 recoil ,并揭示其淬灭因子特性,为中微子和暗物质实验提供关键数据。
2026-09-14 hep-ex hep-ph nucl-ex