Low Background Gamma Spectroscopy at the Boulby Underground Laboratory
Boulby地下锗套件（BUGS）由三个低本底、高纯度锗探测器组成，在位于英国英格兰东北部地下1.1公里处的Boulby地下实验室运行。BUGS利用三种类型的探测器来促进高灵敏度、高通量的放射性测定方案，以支持稀有事件搜索实验的发展。宽能锗（BEGe）探测器对低能伽马射线（如210 Pb和234 Th发射的伽马射线）具有灵敏度。采用小阳极锗（SAGe）阱型探测器进行小样品的有效筛选。最后，标准p型同轴检测器提供标准样品的快速筛选。本文介绍的步骤，用于验证这些探测器的性能为各种样品的几何形状，包括适用于帐户级联求和效应的校正。对于低密度材料，BUGS能够放射性分析到比活度低至3.6 mBq/kg的234 Th和6.6 mBq/kg的210 Pb，这两种物质都发现了238 U链中的一些重要平衡断裂。在密度更大的材料中，γ射线自吸收增加，证明了对226 Ra的比活度为0.9 mBq/kg，228 Ra为1.1 mBq/kg，224 Ra为0.3 mBq/kg，40 K为8.6 mBq/kg的灵敏度，所有上限均为90%置信水平。这些都满足了目前正在进行的大多数稀有事件搜索实验的筛选活动的要求，例如LUX-ZEPLIN（LZ）暗物质实验。我们还强调了BEGe探测器探测X射线荧光区域的能力，这对于确定与中子生产相关的放射性同位素的存在是很重要的;这在对核反冲敏感的实验中特别重要。
2017-11-15 nucl-ex physics.ins-det
GIOVE - A New Detector Setup for High Sensitivity Germanium Spectroscopy At Shallow Depth
我们报告的开发和建设的高纯锗光谱仪设置GIOVE（锗内外否决），最近建成，现在运行在浅层地下实验室的马克斯普朗克研究所für核物理，海德堡。特别注意的是一种新的被动和主动屏蔽的设计，旨在有效地拒绝环境和μ子感应辐射背景。在典型的γ射线样品筛选测量中，对U和Th原生放射性核素的灵敏度水平达到<100 μBq/kg，这在位于极浅深度的仪器中是独一无二的，可以与更深地下站点的仪器竞争。
2015-07-13 astro-ph.IM nucl-ex physics.ins-det
Ultra-Low Background Germanium Assay at the Boulby Underground Laboratory
本文介绍Boulby地下实验室2017-2021年安装的Mirion超低本底锗探测器，其结合低本底屏蔽与降氡氮气系统，实现接近世界最佳的灵敏度，100天测量可达10 μBq/kg，用于无中微子双β衰变材料筛选。
2025-03-27 physics.ins-det
Why the US Needs a Deep Domestic Research Facility: Owning rather than Renting the Education Benefits, Technology Advances, and Scientific Leadership of Underground Physics
我总结了桑福德地下研究设施在南达科他州的地位，目前的能源和强度前沿，受益于建立SURF和分期美国资助的实验在国内设施的连接。
2013-04-01 hep-ex physics.ins-det
Low energy neutron background in deep underground laboratories
天然中子背景影响大多数深地下核、天体粒子和双β衰变物理实验中可达到的最大灵敏度。可靠的中子通量数是新的大规模实验屏蔽设计和实验数据分析的重要组成部分。使用便携式装置的He-3计数器，我们测量了热中子通量在金巴顿地下研究设施，苏丹地下实验室，在4100英尺和4850英尺的水平的桑福德地下研究设施，在废物隔离试点工厂和在格兰萨索国家实验室。在这些实验室的绝对中子通量。
2015-09-02 nucl-ex physics.ins-det
The Sanford Underground Research Facility
位于南达科他州Lead的前Homestake金矿已被改造成一个专用设施，用于进行稀有过程物理学的地下研究，并提供其他学科的独特研究机会。桑福德地下研究设施（SURF）包括两个主校区，海拔4850英尺（4300 m.w.e.）。- 戴维斯校区和罗斯校区-举办了一系列重要的物理项目：LUX暗物质实验，MAJORANA DEMONSTRATOR无中微子双β衰变实验和CASPAR核天体物理加速器。此外，BHUC Ross Campus实验室致力于当前和未来实验的关键材料分析，自2015年秋季以来一直在运营。在生物学，地质学和工程学方面的研究工作已经在SURF进行了10年，并继续成为SURF研究计划的重要组成部分。在SURF进行未来实验的计划进展顺利，其中包括与地热有关的项目、下一代直接搜索暗物质实验LUX-ZEPLIN（LZ）和费米实验室领导的国际深地下中微子实验（DUNE）。SURF是一个具有显著扩展能力的专用研究设施，欢迎其他实验的应用。
2017-10-31 physics.ins-det
Long-Baseline Neutrino Facility (LBNF) and Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE) Conceptual Design Report Volume 3: Long-Baseline Neutrino Facility for DUNE June 24, 2015
LBNF/DUNE概念设计报告的这一卷涵盖了DUNE的长基线中微子设施，并描述了LBNF项目，其中包括费米实验室的光束线的设计和建造，费米实验室和SURF的常规设施，以及DUNE远探测器所需的低温恒温器和低温基础设施。
2016-01-21 hep-ex physics.acc-ph physics.ins-det
The upgraded low-background germanium counting facility Gator for high-sensitivity $γ$-ray spectrometry
我们描述了高纯度锗计数设备Gator的升级和性能，该设备专用于低本底$γ$射线光谱测量。Gator在意大利Gran Sasso地下实验室运行，平均深度为3600米水当量，用于天体粒子物理学超低背景、稀有事件搜索实验中的材料筛选和选择。探测器配备有由铜、铅和聚乙烯层制成的被动屏蔽，样品腔用保持正压的气态氮吹扫，以抑制氡。在升级其外壳后，在100 keV至2700 keV的能量范围内，本底率为（82.0 $\pm$ 0.7）计数/（kg $\cdot$天），与先前报告的速率相比降低了20%。我们显示了作为时间的函数的各种操作参数的稳定性。我们还总结了样品分析程序，并证明鳄鱼的灵敏度通过检查一个材料样品，候选人的达尔文实验的光电传感器。
2022-07-05 physics.ins-det
Opportunities at the Sanford Underground Research Facility
本文介绍了Sanford地下研究设施（SURF）的科研现状，涵盖LZ暗物质、DUNE中微子等实验，并规划于2030年扩建大型地下 caverns 以支持下一代科学实验。
2024-03-20 astro-ph.IM hep-ex nucl-ex
The Sanford Underground Research Facility at Homestake
位于南达科他州Lead的前Homestake金矿正在转变为一个专门的实验室，以进行稀有过程物理学的地下研究，并提供生物学，地质学和工程学等其他学科的研究机会。桑福德地下研究设施（SURF）的一个关键组成部分是戴维斯校园，该校园在4850英尺（4300 m.w.e）的高度运行，目前有三个项目：LUX暗物质实验，MAJORANA DEMONSTRATOR无中微子双β衰变实验和CUBED低本底计数器。SURF未来可能的实验计划正在顺利进行中，包括长基线中微子振荡实验，未来的暗物质实验以及核天体物理加速器。为适应其中一些未来项目而进行的设施升级已经开始。SURF是一个具有显著扩展能力的专用设施。
2014-01-05 hep-ex physics.ins-det
A Facility for Low-Radioactivity Underground Argon
DarkSide-50实验证明了从深层地下来源提取和纯化氩的能力，并表明氩中$^{39}$ Ar的浓度比来自大气的氩中发现的水平大大降低。这一发现拓宽了氩基探测器的物理范围，并在高能物理、核物理以及环境和相关科学中创造了对低放射性地下氩（UAr）的需求。全球氩暗物质合作组织（GADMC）正准备为DarkSide-20 k生产UAr，但目前还不存在通用的UAr供应。在适当的资源下，这些工厂可以作为一个设施来运营，为黑暗面20 K生产后的大多数实验提供UAr。然而，如果当前的来源变得不可用，或者需要比当前来源更大的UAr质量，则必须找到新的来源。为了找到新的来源，需要了解天然气田地下放射性氩同位素的产生，以及测量$^{37}$ Ar、$^{39}$ Ar和$^{42}$ Ar至超低水平的能力。设施的操作产生了对辅助系统的需要，以直接或间接地监测$^{37}$ Ar、$^{39}$ Ar或$^{42}$ Ar渗透，其也可用于检查新的UAr源中的$^{37}$ Ar、$^{39}$ Ar和$^{42}$ Ar水平，但需要将UAr与基质井气分离的能力。非常需要找到与工业合作以找到富含UAr的气流或使UAr设施商业化的方法。
2022-03-18 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Gator: a low-background counting facility at the Gran Sasso Underground Laboratory
在意大利格兰萨索地下实验室（LNGS）的超低本底屏蔽（Gator设施）中安装了一台低本底锗光谱仪并正在运行。在100-2700 keV的能量范围内，积分速率约为0.16事件/分钟，本底与世界上最灵敏的锗探测器相当。在详细介绍了该装置的基本结构、本底辐射源以及定标和效率测量的基础上，介绍了该装置的工作原理。两个独立的分析方法进行了描述和比较，使用选定的样品测量的例子。Gator设施用于为XENON、GERDA和DARWIN等下一代天体粒子物理设施筛选材料。
2012-01-10 astro-ph.IM physics.ins-det
The Sanford Underground Research Facility at Homestake
位于南达科他州Lead的前Homestake金矿已被改造成一个专用设施，用于进行稀有过程物理学的地下研究，并提供生物学，地质学和工程学等其他学科的研究机会。桑福德地下研究设施（SURF）的一个关键组成部分是戴维斯校区，该校区位于4850英尺（4300 m.w.e.）的高度。目前主持两个主要的物理项目：LUX暗物质实验和MAJORANA DEMONSTRATOR无中微子双β衰变实验。此外，两个低背景计数器目前在戴维斯校区运行，以支持当前和未来的实验。4850L罗斯校区正在扩建地下实验室空间，以保持和提高低背景分析能力，并容纳一个独特的核天体物理加速器设施。在SURF进行其他未来实验的计划也在进行中，包括下一代直接搜索暗物质实验和费米实验室领导的国际长基线中微子计划。为了解适应这些未来项目所需的基础设施发展而进行的规划工作进展顺利，在某些情况下已经开始。分区域资源中心是一个专门的研究设施，具有显著的扩展能力。
2015-03-05 hep-ex physics.ins-det
Next Generation Multi-element monolithic Germanium detectors for Spectroscopy: First integration at ESRF facility
该研究首次集成并表征了用于同步加速器光谱学的多元素单体锗探测器，其具备新型传感器、改进冷却和低噪声CMOS电子链，可在5-100 keV范围实现高计数率，实验验证了其噪声和光谱性能。
2025-04-23 physics.ins-det
Cosmic Muon Flux Measurements at the Kimballton Underground Research Facility
在这篇文章中，从一系列的μ子通量测量结果进行了金巴顿地下研究设施（KURF），弗吉尼亚州，美国，介绍。用于这些调查的探测器，是由塑料闪烁棒读出波长漂移光纤和多阳极光电倍增管。数据是在KURF内部的几个地点采集的，覆盖层岩石值从约200 m.w.e.到1450 m.w.e.。从提取的μ介子率的经验公式设计，估计μ介子通量内的矿山作为覆盖层的函数。结果与基于解析模型和MUSIC的μ子通量计算结果吻合良好。
2014-09-12 hep-ex physics.ins-det
The CDEX Dark Matter Program at the China Jinping Underground Laboratory
中国锦屏地下实验室（CJPL）是一个进行低事件率实验的新设施。我们提出了一个概述CJPL和CDEX暗物质计划的基础上锗探测器与亚千电子伏的灵敏度。报告了所取得的成果、现状以及为进行吨级试验而进行的研发和技术获取工作。
2016-02-08 astro-ph.CO hep-ex nucl-ex
Muon Flux Measurements at the Davis Campus of the Sanford Underground Research Facility with the Majorana Demonstrator Veto System
我们报告的第一次测量的总μ介子通量地下在戴维斯校园的桑福德地下研究设施在4850英尺的水平。测量是用两种不同配置的马约拉纳演示器否决系统进行的。测得的总通量为（5.31+/-0.17）x 10^-9 μ子/s/cm ^2。
2016-09-08 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Limits on light WIMPs with a 1 kg-scale germanium detector at 160 eVee physics threshold at the China Jinping Underground Laboratory
本文报道了在中国锦屏地下实验室（CJPL）CDEX-1实验中寻找轻弱相互作用大质量粒子（WIMP）暗物质的结果。WIMP核子自旋无关（SI）和自旋相关（SD）耦合的约束来自物理阈值为160 eVee，从737.1千克-天的曝光。SI和SD极限将轻WIMP的下限扩展到2 GeV，并在WIMP质量小于6 GeV时比我们以前的界限有所改善。
2018-06-26 hep-ex physics.ins-det
Limits on light WIMPs with a germanium detector at 177 eVee threshold at the China Jinping Underground Laboratory
中国暗物质实验报告了在中国锦屏地下实验室使用总质量为20 g的锗探测器阵列进行轻WIMP暗物质搜索的结果。在50%信号效率下，实现的物理阈值为177 eVee（“ee”表示电子等效能量）。用0.784 kg-days的数据导出了与核子自旋无关耦合的排斥区，改进了我们以前在WIMP质量小于4.6 GeV时的边界。
2014-08-02 astro-ph.CO hep-ex physics.ins-det
Limits on light WIMPs from the CDEX-1 experiment with a p-type point-contact germanium detector at the China Jingping Underground Laboratory
我们报道了在中国锦屏地下实验室利用CDEX-1实验寻找轻暗物质WIMP的结果，该实验基于由NaI（Tl）晶体闪烁体作为反康普顿探测器封装的p型点接触锗探测器获得的53.9 kg-天的数据。高于分析阈值475 eVee的事件发生率和频谱与理解的背景模型一致。在6-20 GeV的WIMP质量范围内，探测并排除了部分WIMP-核相干弹性散射的允许区域。独立于相互作用通道，这一结果与CoGeNT实验的异常过量是由暗物质引起的解释相矛盾，因为在两个实验中使用了相同的探测器技术。
2014-11-11 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
The China Jinping Underground Laboratory and its Early Science
中国锦屏地下实验室于2010年落成，是世界上岩石覆盖层最深、空间最大的地下研究设施。第一代科学计划包括由CDEX和PandaX实验进行的暗物质搜索。这些活动还辅之以测量环境放射性和安装低本底计数系统。该设施的第二阶段正在建设中，其潜在的研究项目正在制定中。在这篇综述中，我们讨论了该设施及其实验计划的历史，主要特点，结果和现状，以及它们未来的发展和计划。
2018-01-02 hep-ex physics.ins-det
Study of cosmogenic activation in $^{76}$Ge enriched germanium detectors during fabrication and transportation above ground
针对锗探测器地面制造运输时宇宙成因活化产生长寿命核素、增加稀有事件搜寻实验本底的问题，模拟计算了富集$^{76}$Ge锗探测器中宇宙成因核素的产生率与比活度，评估了其对下一代CDEX实验的本底影响。
2024-01-22 hep-ex physics.ins-det
Accurate GPS-based timestamp facility for Gran Sasso National Laboratory
一个新的系统，分配准确的时间戳的事件记录的实验运行在地下已经设计，安装和测试INFN格兰萨索国家实验室，意大利。该设施基于安装在地面上并从GPS接收器接收时间信息的主单元和放置在地下的从单元，其通过光纤从主单元获得数据包并分配时间戳。该系统能够为实验提供15 ns（1 $σ$）的时间精度和精确的参考频率。它现在是实验室基础设施的一部分，用于所有需要准确时间戳的实验活动。
2019-03-01 physics.ins-det
A prototype neutron-detector array for future deep-underground s-process studies
Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare（大萨索国家实验室，意大利国家核物理研究所）；Goethe University Frankfurt（法兰克福歌德大学）；Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）
本文提出一种由EJ-309液体闪烁体与六个3He正比计数器组成的中子探测器阵列原型，并在FRANZ装置上验证其中子探测、n/γ甄别及符合性能，为深地s-过程实验和22Ne(alpha,n)25Mg反应截面测量奠定基础。
2025-11-06 nucl-ex physics.ins-det
Search for Light Weakly-Interacting-Massive-Particle Dark Matter by Annual Modulation Analysis with a Point-Contact Germanium Detector at the China Jinping Underground Laboratory
本文介绍了中国锦屏地下实验室CDEX-1B实验中质量为1 kg的$p$型点接触锗探测器的光弱相互作用大质量粒子（WIMP）搜索结果和年调制（AM）分析结果。在4.2年的跨度内，对总生存时间为3.2年的数据集进行了分析，分析阈值为250 eVee。在90\%置信水平（C.L.）下，作为WIMP质量（$m_χ$）函数的WIMP核（$χ$ - $N$）自旋无关截面的极限都是用暗物质晕模型推导出来的。在标准晕轮模型的范围内，90% C. L.在$>$ 99.99\%和98\% C.L.处排除了基于DAMA/LIBRA和CoGeNT AM的分析所暗示的允许区域，分别这些结果对应于迄今为止WIMP AM测量中$m_χ$ $<$ 6 $~{\rm GeV}/c^2$的最佳灵敏度。
2019-11-26 hep-ex hep-ph physics.ins-det
First operation of poly(ethylene naphthalate) enclosures for high-purity germanium detectors in liquid argon for $^{42}$K/$^{42}$Ar mitigation
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Max Planck Institute for Physics（马克斯·普朗克物理研究所）；Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）
本文研究了PEN屏蔽在高纯锗探测器中用于抑制液氩中$^{42}$K/$^{42}$Ar背景的效果，发现屏蔽不会影响探测器性能，并展示了对$^{42}$K的抑制能力。
2025-11-21 physics.ins-det
CUTE: A Cryogenic Underground TEst Facility at SNOLAB
本文介绍了SNOLAB的CUTE低温地下测试设施，它具备毫开级低温、低放射性本底等条件，原用于SuperCDMS探测器测试，现已成为面向多科研项目的用户设施。
2024-01-30 physics.ins-det
The GeMSE Facility for Low-Background γ-Ray Spectrometry
介绍了一种用于低本底γ射线谱测量的高纯锗探测器。GeMSE设施（锗材料和陨石筛选实验）致力于为天体粒子物理学中的稀有事件搜索进行材料筛选，以及陨石的表征。它安装在中等深度（约620 m.w.e.）地下实验室在瑞士的多层屏蔽，并配备了积极的μ子否决权。我们已经达到了一个非常有竞争力的积分本底率（246 $\pm$ 2）计数/天（100-2700 keV），并测量了$\sim$ 0.5-0.6 mBq/kg的灵敏度为长寿命同位素从$^{238}$ U/ $^{232}$ Th链在$\sim$ 1\，kg样品筛选$\sim$ 27天。外推到更高的样品质量和测量时间表明，最大灵敏度在$\mathcal{O}(50)$ μBq/kg范围内。我们描述了基于贝叶斯统计的数据分析，背景模拟，效率校准和第一个样品测量。
2017-01-04 physics.ins-det
The New Setup in the Belgrade Low-Level and Cosmic-Ray Laboratory
贝尔格莱德地下实验室由两个相互连接的空间组成，一个是地面实验室，另一个是浅层地下实验室，水深25 m。该实验室拥有一个低背景伽马光谱系统和宇宙射线μ子探测器。最近采用的数字数据采集系统，它是可能的研究同时独立的操作两个探测器系统，以及宇宙射线μ介子在锗光谱仪引起的过程。本文报道了本实验装置的特点和潜力，以及快中子和终止μ子通量的一些初步结果。
2012-03-20 nucl-ex physics.ins-det
The Southern Hemisphere Hunt for Dark Matter at the Stawell Underground Physics Laboratory
我报告的Stawell地下物理实验室（SUPL），一个新的设施，将于2016年建成，位于澳大利亚维多利亚州西部地表以下1公里。我将讨论拟议中的SABRE实验的状况，该实验将由一对高纯度的50-60公斤碘化钠晶体探测器组成，并分别位于北半球和南半球的实验室中。我还讨论了SABRE以外的项目，包括定向暗物质探测器，它将被用来确定任何真正的暗物质信号的起源。
2016-05-11 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Background in $γ$-ray detectors and carbon beam tests in the Felsenkeller shallow-underground accelerator laboratory
天体物理辐射俘获反应的相关相互作用能非常低，远低于排斥库仑势垒。这导致了$γ$射线探测器的低横截面、低计数率，因此需要在放置在地下环境中的离子加速器上进行这样的实验，屏蔽宇宙射线。在这里，这种实验的可行性，在新的浅地下加速器实验室隧道八和九的Felsenkeller网站在德国德累斯顿，进行评估。为此，在三种不同类型的锗探测器，即Euroball/Miniball三重集群和两个大的单片探测器的无束背景，在26-66天的时间内进行了测量。宇宙射线诱导的背景被发现减少了500-2400倍，由以下因素的综合影响，第一，140米的水当量的覆盖层衰减宇宙μ子通量的40倍，第二，闪烁否决探测器门控出大部分剩余的μ子诱导的效果。将新的背景数据与地球表面和其他地下站点的相同探测器拍摄的光谱进行比较。随后，从安装在费尔森凯勒铯溅射离子源的束强度已超过几个小时的时间进行了研究。基于这里报道的背景和束强度数据，以$^{12}$ C（$α$，$γ$）$^{16}$ O反应为例，表明高灵敏度实验将是可能的。
2019-08-23 nucl-ex physics.ins-det
Energy Calibration of Germanium Detectors for the MAJORANA DEMONSTRATOR
本文介绍MAJORANA DEMONSTRATOR 58个锗探测器的离线能量刻度方法，涵盖多峰同时拟合、不确定度估计与自动化流程。
2023-08-03 nucl-ex physics.ins-det
Energy Calibration of Underground Neutrino Detectors using a 100 MeV electron accelerator
例如，一个100 MeV范围的电子加速器，类似于BNL加速器测试设施中使用的电子加速器，作为水切伦科夫或液体氩中微子探测器的校准工具将具有一些优势。我们描述了一个紧凑的次级光束设计，可以用于这种应用。
2010-04-18 hep-ex physics.ins-det
Study on cosmogenic activation in copper for rare event search experiments
为了防止宇宙射线，在地下实验室进行了使用锗探测器的稀有事件搜索实验。然而，地面上的铜探测器组件的宇宙成因激活将产生长半衰期放射性同位素，并不断增加预期的本底水平。本文介绍了在中国锦屏地下实验室（CJPL）外海拔2469.4 m暴露504天后铜的宇宙成因活化研究。使用CJPL的低本底锗γ射线谱仪测量了铜砖中产生的宇宙成因核素的比活度。在海平面，以原子核/千克/天为单位的生产率分别为：Mn-54 18.6 \pm 2.0，Co-56 9.9 \pm 1.3，Co-57 48.3 \pm 5.5，Co-58 51.8 \pm 2.5，Co-60 39.7 \pm 5.7。考虑到锗探测器的预期暴露历史，进行蒙特卡罗模拟以评估探测器的铜组分的宇宙背景贡献。
2021-06-09 hep-ex physics.ins-det
Supernova Neutrino Burst Monitor at the Baksan Underground Scintillation Telescope
记录中微子暴的实验从1980年中期开始进行。作为目标，我们使用两个部分的设施，总质量为240吨。本文介绍了该实验的现状以及与背景事件调查和设备运行稳定性有关的一些结果。在1980年6月30日至2018年12月31日期间，实际观测时间为33.02年。在观测期间，没有发现恒星核心坍缩的候选者。我们银河系核心坍缩超新星平均频率的上限为0.070年$^{-1}$（90\% CL）。
2019-07-03 astro-ph.IM astro-ph.SR physics.ins-det
Characterization of Germanium Detectors for the Measurement of the Angular Distribution of Prompt gamma-rays at the ANNRI in the MLF of the J-PARC
在这项研究中，锗探测器组件，安装在精确的中子-核反应测量仪器（ANNRI）的材料和生命科学设施（MLF）由日本质子加速器研究综合体（J-PARC），其特征在于扩展到测量的角度分布的单个伽马射线跃迁从中子诱导的化合物状态。我们利用GEANT 4工具包开发了一个蒙特卡罗模拟程序，它可以再现放射性源和（n，gamma）反应产生的γ射线的脉冲高度谱。该模拟适用于0.5-11.0 MeV能区的γ射线测量。
2017-12-07 physics.ins-det
Hydrogen reduction of enriched germanium dioxide and zone-refining for the LEGEND experiment
目前正在建设中的LEGEND实验将运行一个大型Ge探测器阵列，用于搜索$^{76}$ Ge的无中微子双β衰变。在本文中，我们报告的工艺开发的氢还原的二氧化锗富集在$^{76}$锗的努力，以制造探测器的LEGEND实验的一部分。通过动力学未反应收缩模型优化该过程，并用一批天然GeO $_2$进行测试。我们完成了一批23公斤同位素富集锗的还原，平均收率为99.85%。随后，通过区域精炼将Ge纯化至本征纯度，并且实现了99.05%的Ge总收率。使用一个中间的地下存储，平均宇宙成因暴露156小时的积累。特别注意避免和回收过程中的损失。
2020-09-16 astro-ph.IM physics.ins-det
Study on cosmogenic activation in germanium detectors for future tonne-scale CDEX experiment
为了评价天然锗探测器和$^{70}$锗探测器的宇宙成因背景水平，开展了锗的宇宙成因活化研究。用Geant 4和CRY计算了长寿命放射性核素的产生率。通过比较CDEX-1B探测器的模拟光谱和实验光谱，验证了计算结果。基于验证后的程序，预测了未来吨级CDEX实验的宇宙成因背景水平。通过地下锗晶体生长和高纯锗探测器的制作可以达到抑制宇宙起源背景水平的目的，以达到直接探测暗物质的灵敏度要求。在低宇宙成因背景下，开辟了太阳中微子研究和无中微子双β衰变实验等新的物理渠道，并进行了相应的模拟和评价。
2018-10-20 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Performance of bare high-purity germanium detectors in liquid argon for the GERDA experiment
锗探测器阵列（GERDA）将在INFN的国家格兰萨索实验室寻找76 Ge中的无中微子双β衰变。富含76 Ge的裸高纯度锗探测器将浸没在液态氩中，同时作为屏蔽外部放射性和冷却介质。在GERDA第一阶段，将重新部署以前由海德堡-莫斯科和IGEX合作运行的再处理富锗探测器。在操作浓缩探测器之前，在GERDA地下探测器实验室用非浓缩裸HPGe探测器进行测试，以测试第一阶段探测器组件、探测器处理协议、翻新技术，并研究在液氩中的长期稳定性。在不同的γ辐照条件下，对液态氩和液态氮中的漏电流进行了广泛的研究。总共有三个非浓缩的高纯度p型原型锗探测器已成功运行。探测器性能在长期测量中保持稳定。首次报道了高纯锗裸探测器在液氩中的性能。
2008-12-10 hep-ex physics.ins-det
Characteristics of GRIFFIN high-purity germanium clover detectors
用于原子核基础研究的伽马射线基础设施GRIFFIN是TRIUMF-ISAC实验室用于放射性衰变研究的新实验设施。16个高纯度锗（HPGe）三叶草探测器，将构成GRIFFIN光谱仪的性能报告。使用模拟和数字数据采集技术的组合测量每个晶体的能量分辨率、效率、时序分辨率、串扰和串扰特性。的绝对效率和附加回因子的能量范围为80 - 3450 keV。探测器表现出优异的性能，在所有64个晶体的平均FWHM能量分辨率为1.89（6）keV和相对于3“x3”NaI探测器的41（1）%，在1.3 MeV的相对效率。
2017-11-14 physics.ins-det
Underground physics with DUNE
深层地下中微子实验（DUNE）是一个设计、建造和操作下一代长基线中微子探测器的项目，该探测器具有液态氩（LAr）靶，也能够搜索质子衰变和超新星中微子。这是LBNE和LBNO合作的先前努力的合并，以及其他感兴趣的各方，在距离费米实验室1300公里的桑福德地下研究设施（SURF）进行一个阶段性的40 kt LAr探测器的广泛计划。该方案包括用费米实验室的强大中微子束研究中微子振荡，以及质子衰变和超新星中微子爆发搜索。在本文中，我们将集中在地下物理与DUNE。
2016-01-14 hep-ex physics.ins-det
Differentiation of Bulk and Surface Events in p-type Point-Contact Germanium Detectors for Light WIMP Searches
p型点接触锗探测器是一种新颖的技术，可提供具有亚keV灵敏度的千克级辐射传感器。它们已被用于轻暗物质WIMP的搜索，并可能在中微子物理学中有潜在的应用。然而，有一些异常的表面行为需要加以描述和了解。我们描述的方法和结果的研究计划，其目标是通过软件脉冲形状分析技术，以确定批量和表面事件，并制定校准方案，以评估选择效率的因素。本文导出了国胜中微子实验室低本底装置的效率校正本底谱。
2014-03-13 hep-ex physics.ins-det
Simulation of Muon-induced Backgrounds for the Colorado Underground Research Institute (CURIE)
Colorado School of Mines（科罗拉多矿业学院）
本文提出了一种用于科罗拉多地下研究机构（CURIE）的μ子诱导背景模拟方法，通过耦合的mute和geant4框架，实现了高精度的端到端模拟，并开发了深度-强度关系以预测中子流。
2025-12-10 hep-ex physics.comp-ph physics.ins-det
Long-Term Stability of Underground Operated CZT Detectors Based on the Analysis of Intrinsic $^{113}$Cd β$^{-}$-Decay
COBRA合作在地下设施LNGS（位于意大利的Gran Sasso的Nazionali del Gran Sasso）运行一个演示装置，以证明这一概念在寻找无中微子双β衰变方面的技术能力。该装置由64个CPG配置的$(1\times\!1\times\!1)$ cm $^{3}$ CZT探测器组成。该演示器的一个目的是测试CZT-CPG探测器在这样的设置中是否可以可靠地长期运行。该演示器已经在超低本底条件下运行了三年多，并收集了相当于218千克$\cdot$日暴露量的数据。本研究通过分析$^{113}$ Cd单β衰变的本征、四重禁戒非唯一性，重点研究了CZT探测器的长期稳定性。可以表明，CZT探测器可以长时间稳定运行，并且$^{113}$ Cd单β衰变可以用作实验运行时间期间探测器性能的内部监测器。
2015-08-13 nucl-ex physics.ins-det
GeMSE: a Low-Background Facility for Gamma-Spectrometry at Moderate Rock Overburden
GeMSE（锗材料和陨石筛选实验）设施在地下实验室中操作低背景HPGe晶体，其具有620 $\,$ m.w.e.的中等岩石覆盖层。在瑞士它已针对连续远程操作进行了优化。测量腔内的多层被动屏蔽、μ子否决和汽化氮气吹扫管线使仪器的本底率最小化，在地下运行五年后，本底率下降了33%，降至（164 $\pm$ 2）$\,$计数/天（100-2700 $\,$ keV）。这与基于预期的短寿命同位素衰变的预测一致。通过对探测器的精确模拟，对已知背景成分的拟合表明，GeMSE背景现在是μ子主导的。我们还提出了更准确的检测效率计算筛选样品的更新：晶体的外死层的厚度是精确确定的，现在可以很容易地计算任何样品的几何形状的效率。通过在筛选复杂形状的物体（香蕉）时测定$^{40}$ K含量，展示了这一特性的优势。
2022-04-11 physics.ins-det
Development of an array of HPGe detectors with 980% relative efficiency
新物理学的兴起推动实验寻找越来越罕见的相互作用。因此，探测器需要提高灵敏度和特异性，并且必须对材料进行筛选，以确定其是否具有天然存在的、产生背景的放射性。此外，用于筛选的探测器必须接近物理搜索探测器本身的灵敏度，从而激励能够进行物理搜索和背景筛选的探测器的迭代开发。我们报告的设计，安装和性能的一种新型的，低背景，14元素的高纯锗探测器命名为CAGe（CUP阵列锗），安装在阳阳地下实验室在韩国。
2020-09-01 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Test of $^{116}$CdWO$_4$ and Li$_2$MoO$_4$ scintillating bolometers in the CROSS underground facility with upgraded detector suspension
Univ. Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble INP (Institute of Engineering Univ. Grenoble Alpes), SIMAP（格勒诺布尔阿尔卑斯大学、法国国家科学研究中心、格勒诺布尔理工学院（格勒诺布尔大学工程学院）、SIMAP）；National Research Center Kurchatov Institute, Kurchatov Complex of Theoretical and Experimental Physics（库尔恰托夫研究所国家研究中心、理论与实验物理库尔恰托夫综合体）；Institute for Nuclear Research of NASU（乌克兰国家科学院核物理研究所）；INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso（意大利国家核物理研究院格兰萨索国家实验室）；Gran Sasso Science Institute（格兰萨索科学研究所）
测试了基于116CdWO4和Li2MoO4的闪烁电离计，改进了噪声条件并实现了高分辨能力，为双β衰变实验奠定基础。
2023-07-27 nucl-ex physics.ins-det
Characterization study of a broad-energy germanium detector at CJPL
宽能锗（BEGe）探测器具有脉冲形状分辨（PSD）的背景分辨能力，使其成为无中微子双β衰变（0ν \b{eta} \b{eta}）实验的有力候选者。本文介绍了商用p型BEGe探测器中探测器建模的关键参数的测量。点源被用来研究的能量分辨率和线性的检测器。圆柱体源用于效率校准。利用准直133Ba点状源对探测器进行扫描，并利用组装好的源定位装置对有效体积进行研究。使用241 Am的点状源来测量死层厚度，死层厚度在正面上约为0.17 mm，在侧面上约为1.18 mm。所描述的表征方法将在中国金平地下实验室（CJPL）的0ν \b{eta} \b{eta}实验中发挥重要作用。
2016-06-27 hep-ex physics.ins-det
Measurement of the Background Activities of a 100Mo-enriched Powder Sample for an AMoRE Crystal Material by using Fourteen High-Purity Germanium Detectors
先进钼基稀有工艺实验第二阶段将在200公斤钼基晶体中寻找100 Mo的无中微子双β（0ν \b{eta} \b{eta}）衰变。为了在100 Mo的双β衰变Q值的能量范围内实现零本底水平，AMoRE晶体中的放射性污染水平应该是低的。使用富含100 Mo同位素的100 EnrMoO 3粉末来生长AMoRE晶体。一个屏蔽阵列的14个高纯度锗探测器与70%的相对效率每个用于测量的背景活动在一个样品的9.6公斤的粉末。位于阳阳地下实验室的CAGe探测器系统旨在测量天然放射性同位素或宇宙成因核素（如228 Ac，228 Th，226 Ra，88 Y和40 K）的低水平放射性。粉末样品中228 Ac和228 Th的活度分别为0.88 \pm 0.12 mBq/kg和0.669 \pm 0.087 mBq/kg。测量226 Ra的活性为1.50 \pm 0.23 mBq/kg。~（88）Y放射性活度为0.101 \pm 0.016 mBq/kg。40 K活性为36.0 \pm 4.1 mBq/kg。
2020-09-04 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Search for Pauli Exclusion Principle Violating Atomic Transitions and Electron Decay with a P-type Point Contact Germanium Detector
使用在Kimballton地下研究设施运行的p型点接触高纯锗探测器收集的89.5 kg-d数据，对违反Pauli不相容原理的K-α电子跃迁进行了搜索。在90% C. L时，跃迁寿命的下限为5.8x10^30秒。通过寻找在10.6 keV处的峰值来设定，该峰值由在跃迁之后存在的X射线和俄歇电子产生。为了寻找原子K壳层电子衰变为中微子的过程，也做了类似的分析，结果是在90 C. L时，衰变的下限为6.8x10^30秒。据估计，MAJORANA DEMONSTRATOR，一个44公斤的p型点接触探测器阵列，将寻找76-Ge的无中微子双β衰变，可以改善这些排除限制的数量级后，三年的操作。
2016-10-19 nucl-ex physics.ins-det
Single OR multi-site event discrimination of strip multi-electrode high purity germanium detector via pulse shape analysis method
为了抑制0ν \b{eta} \b{eta}等稀有事件探测实验中的本底，本文发展了一套适用于条形多电极高纯锗探测器的单/多位事件脉冲形状甄别方法。在228 Th的模拟中，该方法在2103 keV下实现了SEP事件的7.92倍抑制，在1592 keV下DEP事件的存活率为57.43%。利用自行研制的条形多电极高纯锗探测器原型测量系统对57 Co和137 Cs源进行了实验研究，并与模拟结果进行了比较。结果表明，PSD方法对实验波形的分辨效果与仿真波形的分辨效果较为一致。用PSD方法鉴别了~（76）Ge的0ν \b{eta} \b{eta}本底事件。0ν \b{eta} \b{eta}事件的存活率为49.16%，而主要本底事件68 Ge和60 Co的存活率分别为36.23倍和31.45倍。~（232）Th和~（238）U的本底抑制效应分别为4.79倍和5.06倍。结果表明，条形多电极高纯锗探测器可用于单/多位事例鉴别和本底抑制研究。该方法有望在中国锦屏地下实验室0ν \b{eta} \b{eta}等稀有事件的测量中得到应用。
2023-03-18 physics.ins-det
First results from the LUX dark matter experiment at the Sanford Underground Research Facility
大型地下氙（LUX）实验是在桑福德地下研究设施（南达科他州铅）运行的双相氙时间投影室，于2013年2月冷却并填充。我们报告了2013年4月至8月期间采集的第一个WIMP搜索数据集的结果，分析了85.3个生存日的数据，基准体积为118 kg。一个配置文件的似然分析技术表明，我们的数据是一致的背景只有假设，允许90%的置信限设置在自旋无关的WIMP核子弹性散射的横截面上的最小上限为$7.6 \times 10^{-46}$ cm $^{2}$在WIMP质量为33 GeV/c $^2$。我们发现，LUX数据与最近几次直接探测实验结果的低质量WIMP信号解释存在强烈分歧。
2014-02-05 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ex
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
