Optical Scattering Lengths in Large Liquid-Scintillator Neutrino Detectors
对于千吨级的液体闪烁中微子探测器，有机溶剂的透明度是至关重要的。本文件报告的光学散射长度的有机溶剂的PXE，LAB和十二烷的下一代实验，如SNO+，Hanohano，或LENA正在讨论的实验室测量。结果包括415至440 nm的波长范围。瑞利和米氏散射以及吸收/再发射过程的贡献进行了讨论。根据目前的结果，LAB似乎是大体积检测器的首选溶剂。
2010-04-06 hep-ex physics.ins-det
Development and Mass Production of a Mixture of LAB- and DIN-based Gadolinium-loaded Liquid Scintillator for the NEOS Short-baseline Neutrino Experiment
在韩国Yonggwang的Hanbit反应堆现场，提出了一项新的实验，称为NEOS（短基线中微子振荡），以调查反应堆反中微子异常。建造了一个目标体积为1，000升的均质近地天体探测器，并将其部署在距离反应堆堆芯约25米的钢筋束廊道处。线性烷基苯（LAB）用作近地天体探测器的主要基础溶剂。此外，二异丙基萘（DIN）的加入，以提高光输出和脉冲形状歧视（PSD）的能力。LAB与DIN的比例为90：10。溶解PPO（3 g/L）和bis-MSB（30 mg/L）以配制LAB-和DIN-基液体闪烁体（LS）的混合物。然后，约0.5%的钆（Gd）负载到LS通过使用溶剂-溶剂萃取技术。在本文中，我们报告了近地天体探测器用载钆激光散射的特性以及批量生产过程中的处理情况。
2015-11-16 hep-ex physics.ins-det
Measurement of proton quenching in a LAB based liquid scintillator
线性烷基苯作为液体闪烁体的溶剂已被一些中微子实验所采用。为了改进直链烷基苯基液体闪烁体探测器的能量非线性模型，利用14 MeV紧凑型D-T中子发生器研究了直链烷基苯基液体闪烁体的能量猝灭效应。液体闪烁体中的反冲质子具有范围从0.5 MeV到13 MeV的动能。数据被用来提取的参数的伯克定律，一个经验模型来描述的液体闪烁体的能量猝灭效应。
2018-09-11 physics.ins-det
Light Attenuation Length of High Quality Linear Alkyl Benzene as Liquid Scintillator Solvent for the JUNO Experiment
江门地下中微子观测站（JUNO）是一个多用途的中微子实验装置，它采用20 kt液体闪烁探测器，用于确定中微子质量等级和测量中微子振荡参数。直链烷基苯（LAB）将用作JUNO中心检测器中液体闪烁系统的溶剂。为此，我们准备了LAB样品，并测量了它们的光衰减长度，其中一个达到了25.8 m的长度，与JUNO探测器的直径相当。
2017-03-06 hep-ex physics.ins-det
Discovery potential for supernova relic neutrinos with slow liquid scintillator detectors
超新星遗迹中微子的探测可以为我们目前对恒星和宇宙演化的理解提供关键支持，对这些中微子的精确测量可以产生对宇宙的新见解。本文研究了使用线性烷基苯（LAB）作为慢液体闪烁体探测超新星遗迹中微子的潜力。直链烷基苯具有良好的Cherenkov和闪烁光分离特性，为颗粒物的识别提供了一条新的途径。我们进一步讨论了当前实验中的关键问题，包括（1）水切伦科夫探测器中大气中微子的带电电流本底和（2）典型液体闪烁体探测器中大气中微子的中性电流本底。锦屏的千吨级LAB探测器拥有$\mathcal{O}$（10）年的数据，可以发现超新星遗迹中微子，其灵敏度与大容量水切伦科夫探测器、典型的液体闪烁体探测器和液氩探测器相当。
2017-03-04 hep-ex physics.ins-det
Cherenkov and Scintillation Light Separation in Organic Liquid Scintillators
Cherenkov /闪烁分离实验（CHESS）已被用于证明Cherenkov和闪烁光在线性烷基苯（LAB）和具有2g/L PPO作为荧光剂的LAB（LAB/PPO）中的分离。这是第一次对更具挑战性的LAB/PPO混合物进行此类演示，并改进了LAB的先前结果。338 +/- 12 ps FWHM的时间分辨率导致在LAB/PPO中识别切伦科夫光子的效率对于基于时间和基于电荷的分离分别为70 +/- 3%和63 +/- 8%，闪烁污染为36 +/- 5%和38 +/-4%。LAB/PPO数据与0.75 +/- 0.25 ns的上升时间一致。
2017-12-05 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Measurement of $α$-particle quenching in LAB based scintillator in independent small-scale experiments
用三种不同的实验方法测量了以直链烷基苯（LAB）为基质的液体澄清剂的$α$粒子光响应。在第一种方法中，通过$^{12}$ C（$n$，$α$）$^9$ Be反应在闪烁体中产生$α$ -颗粒。在第二种方法中，闪烁体装载有2%的$^{\mathrm{nat}}$ Sm，提供$α$ -发射体$^{147}$ Sm作为内部源。在第三种方法中，将闪烁体烧瓶部署到充满水的SNO+检测器中，放射性污染物$^{222}$ Rn、$^{218}$ Po和$^{214}$ Po提供$α$ -粒子信号。所观察到的$α$粒子光输出的行为与Birks定律成功描述的每种情况一致。得到的Birks参数$kB$的范围从$(0.0066\pm0.0016)$ cm/MeV到$(0.0076\pm0.0003)$ cm/MeV。在第一种方法中，$α$ -粒子的光响应与通过中子-质子弹性散射产生的反冲质子的光响应同时测量。这使得能够第一次直接比较描述质子的$kB$和基于LAB的闪烁体的$α$ -粒子响应。观察到的描述两个光响应函数的$kB$值偏离超过$5σ$。所提出的结果是有价值的所有当前和未来的探测器，使用基于LAB的闪烁体作为目标，因为它们依赖于闪烁体对不同粒子的响应的准确知识。
2016-03-13 astro-ph.IM hep-ex nucl-ex
Rayleigh scattering of linear alkylbenzene in large liquid scintillator detectors
瑞利散射对有机液体澄清剂的透明度提出了固有的限制。本文研究了江门地下中微子观测站中心探测器液体闪烁体溶剂线性烷基苯的瑞利散射长度。我们研究了实验室中瑞利散射的各向异性，结果表明，所得到的瑞利散射长度将明显短于以前报道的。给定相同的总体光衰减，这将导致光子更有效地传输通过闪烁体，增加由光电传感器收集的光的量，从而增加检测器的能量分辨率。
2015-07-31 hep-ex physics.chem-ph physics.ins-det
A Spectrometric Approach to Measuring the Rayleigh Scattering Length for Liquid Scintillator Detectors
良好的光学透明性是液体闪烁体（LS）探测器的基本要求。表征液体闪烁体对其自身发射光的透明度是确定大体积探测器的总体灵敏度的关键参数。光在光学纯LS中的衰减由瑞利散射控制，这对LS的透明度造成了固有限制。本文提出了一种光谱法测量液体的波长依赖性散射长度的方法，通过应用Einstein-Smoluchowski理论测量散射光强度。测量了线性烷基苯（LAB）和EJ 309-碱（二异丙基萘，DIN）的散射长度，并在410至520 nm的波长范围内报告。标称LS发射的闪烁光的光谱峰约为430 nm，LAB和EJ-309碱的散射长度分别确定为27.9 +/- 2.3 m和6.1 +/- 0.6 m。
2020-11-19 hep-ex physics.ins-det
Light Yield Quenching and Quenching Remediation in Liquid Scintillator Detectors
研究了有机胺和羧酸对LAB闪烁体发光的猝灭作用。猝灭剂的化学官能团在这种还原中起重要作用。结果表明，在混合胺-酸体系中以1：1摩尔比形成的“盐”使淬灭减少2倍。支持NMR光谱。这种“猝灭中和”有可能减少当与猝灭剂络合的金属被装载到有机光催化剂中时所引起的光损失。
2020-11-18 hep-ex physics.ins-det
Measurement of the liquid scintillator nonlinear energy response to electron
在大亚湾和JUNO等反应堆中微子实验中，液体闪烁体能量响应的非线性是测量中微子能谱的关键。本文采用康普顿散射方法，对大亚湾核电站和JUNO核电站使用的线性烷基苯基液体闪烁体的非线性进行了实验室测量。通过在七个角度同时标记来自液体闪烁体样品的散射伽马，系统的不稳定性在很大程度上被消除。精确测量的非线性将提高大亚湾$θ_{13}$、$Δm^2$和反应堆中微子谱测量的精度。
2014-03-12 hep-ex physics.ins-det
Production of Gadolinium-loaded Liquid Scintillator for the Daya Bay Reactor Neutrino Experiment
本文报道了大亚湾中微子实验中用于探测电子反中微子的液体稀释剂的制备和特性。在六个月内成功地从线性烷基苯（LAB）溶剂生产了185吨负载钆（0.1质量%）的液体闪烁体（Gd-LS）和200吨未负载的液体闪烁体（LS）。描述了闪烁体特性、生产和纯化系统以及质量保证和控制（QA/QC）程序。
2014-02-27 hep-ex physics.ins-det
Monitoring Reactor Anti-Neutrinos Using a Plastic Scintillator Detector in a Mobile Laboratory
为T2 K电磁量能器开发的技术已被改造成一种占地面积小、可靠的分段探测器，用于探测核反应堆发射的反中微子。该装置由利物浦大学开发和演示，并在英国安格尔西的Wylfa Magnox反应堆进行了现场测试。它位于一个20英尺ISO集装箱内，离地面约60米，距离1.5\，\GWt \反应堆堆芯。该装置基于T2 K近场探测器ECal的设计，利用挤压塑料闪烁体和滨松多像素光子计数器，通过反$β$ -衰变相互作用的独特延迟符合信号探测反中微子。
2018-11-02 physics.ins-det
Laboratory Studies on the Removal of Radon-Born Lead from KamLAND's Organic Liquid Scintillator
本文研究了在制备低本底KamLAND相时液体闪烁体中放射性的去除。本文介绍了测量和有效地提取液体闪烁体中氡衰变产物的方法和技术。我们报告的放射性同位素减少因子时，应用各种提取方法。在这项研究中，蒸馏被确定为最有效的方法，从液体闪烁体去除氡子体。
2013-12-03 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Cherenkov and Scintillation Light Separation Using Wavelength in LAB Based Liquid Scintillator
近年来，线性烷基苯（LAB）已被用作大型闪烁探测器（如大亚湾和SNO+）中PPO的溶剂。该组合物具有光产额高、材料相容性好、脉冲波形分辨能力强等优点。当带电粒子通过LAB+PPO时，会产生切伦科夫光和闪烁光。将切伦科夫与闪烁光分离将允许在未来的大规模探测器（如THEIA）中进行广泛的物理学研究，方法是允许用切伦科夫光进行方向重建，同时保留闪烁体探测器的高光产率和良好的粒子ID。在本文中，我们研究的歧视切伦科夫和闪烁光使用一组带通和分色过滤器。原则上，切伦科夫光发射在波长上比PPO闪烁光谱延伸得更长，从而允许排他性识别。我们发现，通过选择波长高于450 nm的切伦科夫光可以清楚地从闪烁光分离。
2019-05-03 physics.ins-det
Characterization of Gadolinium-loaded Plastic Scintillator for Use as a Neutron Veto
掺杂有高中子捕获横截面材料的闪烁体可用于通过产生的伽马射线检测中子。使用液体闪烁体的这种探测器的例子已经成功地用于高能物理实验。然而，液体闪烁体可能泄漏，并且不像固体闪烁体那样适合于模块化或复杂形状。在我们的实验室中，聚合了来自不同浓度的各种钆化合物的聚苯乙烯基聚合物。我们的样品的光输出，发射光谱和衰减长度进行了测量和光收集策略使用波长移位（WLS）光纤进行了评估。测量的光学参数用于调整基于Geant4的光学蒙特卡罗，从而能够计算捕获效率。这项技术也被评估为直接探测暗物质实验，超级低温暗物质搜索（SuperCDMS）的可能中子否决。
2018-12-29 hep-ex physics.ins-det
Ellipsometric measurements of the refractive indices of linear alkylbenzene and EJ-301 scintillators from 210 to 1000 nm
我们报告了在210-1000 nm波长范围内对LAB-PPO、Nd掺杂LAB-PPO和EJ-301折射率的椭圆偏振测量，精确到+/-0.005。
2011-05-11 nucl-ex physics.ins-det physics.optics
Time Response of Water-based Liquid Scintillator from X-ray Excitation
基于水的液体稀释器（WbLS）提出了一个有吸引力的目标介质的大型探测器的能力，以提高分离的切伦科夫和闪烁信号从一个单一的目标。本文研究了基于LAB/PPO液体闪烁体（LS）的WbLS样品的闪烁特性。测量了不同LS浓度的WbLS以及PPO浓度范围高达90 g/L的纯LS的X射线发光光谱、衰减曲线和相对光产额。WbLS的闪烁特性与前体LAB/PPO有关：在合成之前从LAB中的90 g/L PPO开始，所得WbLS具有与LAB中的10 g/L PPO相匹配的光谱特性。这可能表明WbLS样品中活性PPO的浓度取决于它们的加工。
2020-03-23 physics.ins-det
Aging study of Gd concentration in LAB-based Gd loaded liquid scintillator exposed to passivated stainless steel
不锈钢是用于JSNS $^2$中微子探测器的LAB基钆液体闪烁体（Gd-LS）的储存容器的内表面的候选材料。用两种独立的方法研究了储存在钝化不锈钢瓶中的Gd-LS样品老化对Gd-LS中Gd浓度的影响。中子捕获时间测量的直接比较表明，在602天老化后，捕获时间没有显著降低。采用滴定法测量Gd浓度，老化466天后的结果与老化前的结果在测量不确定度范围内一致。在21 kL罐箱中，储存10年的Gd浓度降解上限估计为0.5%。这两个结果都得出结论，不锈钢可用于JSNS $^2$实验的Gd-LS储存。
2019-04-23 physics.ins-det
Design, construction, and operation of a 1-ton Water-based Liquid scintillator detector at Brookhaven National Laboratory
本文介绍了在布鲁克海文国家实验室设计、建造并运行的一个 1-ton 水基液体闪烁体（WbLS）探测器，该探测器作为 WbLS 研发的测试平台，具备良好的光电传感器覆盖率和数据采集系统，并展示了系统的概述及早期分析结果。
2024-06-13 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Measurements of the Lifetime of Orthopositronium in the LAB-Based Liquid Scintillator of JUNO
在基于有机液体闪烁体的中微子实验中，通过逆β衰变检测电子反中微子，产生正电子和中子。正电子可以与电子一起形成束缚态，称为正电子素（Ps）。Ps的长寿命自旋态，即正电子偶素（o-Ps）在有机液体扩散器（LS）中的寿命约为$3\,\mathrm{ns}$。它的形成改变了光子发射的时间分布，这影响了正电子重建算法，并允许应用脉冲形状鉴别（PSD）来区分电子和正电子事件。在本工作中，我们测量了JUNO（江门地下中微子天文台）实验中基于直链烷基苯（LAB）的LS中o-Ps的寿命$τ_2$，得到了$τ_2 = 2.97\,\mathrm{ns} \pm 0.04\,\mathrm{ns}$。由于系统学，这是尚未完全理解，我们不能给出一个最终的结果为o-Ps形成概率$I_2$。我们使用一种新型的设置，它允许一个更好的背景抑制相比，常用的PALS（正电子湮没寿命谱）测量。
2018-04-25 physics.ins-det
Measurement of the proton light response of various LAB based scintillators and its implication for supernova neutrino detection via neutrino-proton scattering
在1 - 17.15MeV能量范围内，首次测量了以直链烷基苯（LAB）为基础的各种质子转换器的电子当量能量质子光输出函数。测量是在德国联邦物理技术研究所（PTB）使用具有连续能量分布的中子束进行的。质子光输出数据是从闪烁体中中子-质子散射产生的质子反冲光谱中提取的。质子光输出的功能行为成功地由Birks定律描述，对于不同的LAB溶液，Birks常数kB在（0.0094 +/- 0.0002）cm/MeV和（0.0098 +/- 0.0003）cm/MeV之间。常数C是广义伯克斯定律中二次项的参数，对于所有研究过的中子，C的上限（95% CL）都为零，约为10^{-7} cm ^2/MeV ^2。由此产生的猝灭因素是特别重要的未来计划的超新星中微子探测的基础上弹性散射的中微子质子。讨论了质子淬灭对中微子-质子散射产生的超新星事件产额的影响。
2013-04-16 astro-ph.IM hep-ex hep-ph
Measurement of ortho-Positronium Properties in Liquid Scintillators
液体闪烁体探测器中的脉冲形状鉴别是用于区分轻粒子和重粒子的成熟技术。尽管如此，它在电子和正电子的分离中不是有效的，因为它们引起不可区分的闪烁体响应。这种低效率可以通过利用正电子偶素（o-Ps）的形成来克服，它改变了由正电子引起的光脉冲的时间分布。我们表征了最常用的液体澄清剂，即PC，PXE，LAB，OIL和PC + PPO中的o-Ps性质。此外，我们还研究了闪烁体掺杂对目前中微子实验中使用的掺杂剂Gd和Nd的o-Ps性质的影响。进一步的测量Li-负载和Tl-负载的液体制冷剂被预见。我们发现，o-Ps性质是适合于提高电子-正电子歧视。
2013-06-25 hep-ex physics.ins-det
Quenching of fluorescence for linear alkylbenzene
江门地下中微子天文台（JUNO）液体闪烁探测器采用了直链烷基苯（LAB）基液体闪烁体作为中心探测器。设计了一种基于康普顿散射过程的猝灭因子测量仪。研究了两种不同的液体闪烁体猝灭剂，结果表明，JUNO液体闪烁体的闪烁光可以猝灭到一定程度。不存在猝灭剂的发射光谱也显示出所需的行为。
2018-01-13 hep-ex physics.ins-det
Measurement of proton light yield of water-based liquid scintillator
在大规模中微子实验中，液体中子发生器的质子光产额是一个重要的性质，直接影响到中微子-质子散射测量和从逆β衰变符合信号中区分快中子。这项工作提出了第一次测量的质子光产额的水基液体闪烁体（WbLS）配制从5%的线性烷基苯（LAB），在能量低于20 MeV，以及测量的质子光产额的纯LAB + 2 g/L的2，5-二苯基恶唑（PPO）的混合物（LABPPO）。测量使用双飞行时间方法和来自劳伦斯伯克利国家实验室的88英寸回旋加速器的脉冲中子束进行。相对于477 keV电子的质子光产额测量质子光产额。WbLS的相对质子光产额比LABPPO的相对质子光产额低约3.8%，LABPPO本身表现出比类似缺氧样品的先前测量高的相对质子光产额$15-20\%$。所观察到的淬火是不兼容的Birks模型的材料，但很好地描述了添加周的双分子淬火项。
2022-10-08 physics.ins-det
Design, construction, and initial operation of a 30-ton Water-based Liquid scintillator detector at Brookhaven National Laboratory
Brookhaven National Laboratory（布鲁克海文国家实验室）
介绍30吨水基液体闪烁体探测器的设计、安装与运行，旨在实现切伦科夫和闪烁信号的分离与调节，支持GeV和MeV中微子探测及金属负载中子标记。
2026-09-15 physics.ins-det
An exploratory study of a tellurium-loaded liquid scintillator based on water and p-dioxane
本研究探索了一种不含表面活性剂的含水路线，通过含碲酸的水溶液与对二氧杂环、萘和PPO组成的水溶性有机闪烁体结合，以提高碲负载的闪烁体性能。
2025-12-12 hep-ex physics.ins-det
Cherenkov Light in Liquid Scintillator at the NOvA Experiment
NOvA是一个长基线中微子振荡实验，使用两个功能相同的液体闪烁体跟踪探测器，即近探测器（ND）和远探测器（FD）。NOvA的物理目标之一是通过在费米国家加速器实验室的主注入器（NuMI）束中研究中微子的$ν_e$出现和$ν_μ$消失来测量中微子振荡参数。精确的光模型是探测器中带电粒子能量精确估算的前提。事件重构和分类都需要粒子能量，而这两个过程都是约束中微子振荡参数的关键。在本文中，我将解释切伦科夫模型的数据驱动调谐的细节和新闪烁体模型的影响
2019-10-29 hep-ex physics.ins-det
Scintillation decay time and pulse shape discrimination in oxygenated and deoxygenated solutions of linear alkylbenzene for the SNO+ experiment
SNO+液体闪烁体实验正在加拿大的SNOLAB设施进行。该实验的成功依赖于液体闪烁体线性烷基苯（LAB）的准确表征。在本文中，闪烁衰减时间的α和电子激发在LAB与2 g/L PPO的含氧和脱氧的解决方案。虽然脱氧有望改善液体净化器中的脉冲形状辨别力，但文献中通常没有证明这一点。本文表明，线性烷基苯，脱氧提高了电子和α激发在闪烁体之间的歧视。
2011-02-03 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Characterization of water-based liquid scintillator for Cherenkov and scintillation separation
本文介绍了由线性烷基苯（LAB）和2，5-二苯基恶唑（PPO）配制的水基液体闪烁体的闪烁光产额和时间分布的测量。我们发现闪烁光输出与水中液体闪烁体浓度在1 - 10%之间呈线性关系，斜率为127.9 ± 17.0 ph/MeV/浓度，截距值为108.3 ± 51.0 ph/MeV，后者说明浓度小于1%时的非线性。这比从纯液体闪烁体光产额的简单外推所预期的要大。所测得的时间曲线比纯液体闪烁体的时间曲线快，上升时间小于250 ps，瞬发衰减常数在2.1-2.85ns范围内。此外，切伦科夫和闪烁光之间的分离使用宇宙μ子在CHESS实验中为每种配方进行量化，证明了在厘米尺度上的分离的改善。最后，我们简要讨论了大规模探测器的前景。
2020-09-23 hep-ex physics.ins-det
Exploring the intrinsic energy resolution of liquid scintillator to approximately 1 MeV electrons
我们提出了一种新的方法来探索液体闪烁体（LAB + 2.5 g/L PPO + 3 mg/L bis-MSB）对约1 MeV电子的本征能量分辨率。利用符合探测技术，有效地选择了Bi 207的单能电子。通过对小型液体闪烁体探测器能量分辨率的测量和分析，得到了对976 keV电子的本征能量分辨率为1.83%。我们用广角康普顿符合（WACC）方法测量了液体闪烁体的发光非线性，发现它对电子的本征能量分辨率的贡献很小。这种出乎意料的大的固有能量分辨率可能来自能量转移过程中的波动。
2022-03-10 hep-ex physics.ins-det
Slow Liquid Scintillator Candidates for MeV-scale Neutrino Experiments
慢液体闪烁体切伦科夫探测器已被提议作为未来几个中微子实验的一部分，因为它们可以提供方向性和能量测量。这一特性有望提高MeV级中微子物理学的灵敏度，包括太阳物理学，超新星遗迹中微子的搜索和地球科学的研究。在这项研究中，一个缓慢的液体闪烁体的特性进行了研究，随着线性烷基苯（LAB），2，5-二苯基恶唑（PPO），和1，4-双（2-甲基苯乙烯基）-苯（bis-MSB）的各种组合的光产率和衰减时间常数。我们的研究结果表明，0.07 g/L的PPO和13 mg/L的bis-MSB的LAB是最好的候选人之间的切伦科夫和闪烁光的有效分离具有合理的高光产额。
2019-02-15 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
Fluorescence decay-time constants in organic liquid scintillators
测量了几种基于苯邻二甲苯乙烷（PXE）和线性烷基苯（LAB）溶剂的闪烁体混合物的荧光衰减时间常数。所得到的值是相关的物理性能的拟议的大体积液体闪烁体探测器LENA（低能中微子天文学）。特别是，测量值的影响，通过p -> K+反中微子的质子衰变的搜索在这项工作中进行了评估。
2009-04-29 physics.ins-det
A liquid scintillator for a neutrino Detector working at -50 degree
为台山反中微子天文台（TAO）的吨级中微子探测器研制了液体闪烁体（LS），采用硅光电倍增器（SiPMs）作为光敏元件，测量亚百分能量分辨率的反应堆反中微子能谱。为了将SiPM的暗噪声降低到可接受的水平，LS必须工作在-50度或更低。研制了一种基于电荷耦合器件（CCD）的专用装置，用于低温恒温器中液体样品透明度的研究。研究发现，LS中的水分会导致其在低温下的透明性下降，可以通过鼓泡干燥氮气来去除水分。加入0.05%乙醇作为助溶剂，解决了PPO和bis-MSB在低温下溶解度下降的问题。最后，在溶剂LAB中具有0.1重量% Gd、2g/L PPO、lmg/L bis-MSB和0.05重量%乙醇的钆掺杂的液体闪烁体（GdLS）在-50度下显示出良好的透明度以及良好的光输出。
2020-12-22 hep-ex physics.ins-det
Optical Properties of Quantum-Dot-Doped Liquid Scintillators
半导体纳米粒子（量子点）的研究背景下，即将到来的中微子实验的液体闪烁体的发展。量子点独特的光学和化学性质在无中微子双β衰变实验中具有广阔的应用前景。本文综述了用于大规模中微子探测器的液体扩散器的特殊要求，着重介绍了量子点掺杂的特点。在本文中，我们报告的衰减长度和三个商业量子点样品的荧光特性的实验室规模的测量结果。结果包括吸光度和发射稳定性测量，由于量子点样品的过滤而提高透明度，从溶液中分离量子点的沉淀测试以及量子点和荧光团PPO的能量转移研究。
2013-08-13 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Improving Light Yield Measurements for Low-Yield Scintillators
介绍了光功率谱作为测定相对光产额（LY）的新工具。光事件谱通常用于此目的。支持这一变化的理论背景。结果表明，光功率谱的导数可以提供一个可靠的LY测量在低至2%的水平，为高产率的液体蒸馏器。描述了PPO+LAB系统中的光演化和水基液体净化器的应用。
2018-10-05 nucl-ex physics.ins-det
Development of Radiation Hard Scintillators
现代高能物理实验对辐射硬屏蔽器和探测器的需求越来越大。在这方面，我们已经研究了各种抗辐射材料，如聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN），聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），我们的原型材料闪烁体X（SX）和Eljen（EJ）。利用波长为334 nm的紫外激光器和光电倍增管的受激发射研究了它们在一定辐照量前后的闪烁和透射特性。随着时间的推移，从辐射损伤的恢复进行了研究。虽然这项研究的主要目标是为LHC探测器升级，但这些新技术可以很容易地用于未来的实验，如FCC和ILC。在这里，我们讨论了这些材料的物理动机，最近的发展和实验室测量。
2016-11-16 physics.ins-det
Light output response of the LVD liquid scintillator to neutron-induced nuclear recoils
在LVD实验（INFN格兰萨索国家实验室）中使用的有机液体闪烁体已暴露于Am-Be中子源，以测量在约4至11 MeV的区域中的中子能量的光响应函数。一个完整的蒙特卡罗模拟，结合探测器的响应，是用来产生中子散射谱匹配所观察到的，以确定淬火因子。半经验Birks模型很好地描述了所获得的光输出响应。与其他作者使用类似的碳酸氢盐分解器获得的结果一致的结果，可以是感兴趣的快速和高能中子能谱，可以与此检测器进行。
2013-04-13 physics.ins-det
Photomultiplier Requirements and Pre-Calibration for the SABRE South Liquid Scintillator Veto
针对SABRE South暗物质探测实验的液体闪烁体反符合探测器，研究了Hamamatsu R5912耐油光电倍增管的需求、表征测试结果及低阈值运行方法，并通过原型验证了其对脉冲形状甄别技术的适配性。
2025-07-29 hep-ex physics.ins-det
Production and optical properties of liquid scintillator for the JSNS$^{2}$ experiment
JSNS $^{2}$（J-PARC Spiral Neutrino Search at J-PARC Spiral Neutron Source）实验将在J-PARC的24米短基线上搜索中微子振荡。JSNS $^{2}$内部探测器将填充17吨钆负载液体闪烁体（LS），中间$γ$ -捕集器和外部否决体积中还将填充31吨未负载LS。JSNS $^{2}$选择线性烷基苯（LAB）作为有机溶剂，因为其化学性质。卸载的LS是在翻新的设施中生产的，最初用于RENO实验的闪烁体生产。JSNS $^{2}$计划使用ISO罐储存和运输LS。在本文中，我们描述了LS生产，并提出其光学性能和长期稳定性的测量。我们的测量结果表明，存储在ISO坦克的LS不会导致其光学性能的退化。
2020-05-05 hep-ex physics.ins-det
A method to measure the integral vertical intensity and angular distribution of atmospheric muons with a stationary plastic scintillator bar detector
我们提出了一种方法来测量积分垂直强度和角分布的大气μ子使用固定的厚塑料闪烁体棒探测器与光电倍增管在其两端在实验室设置的几个小时的曝光。从事件率获得总通量，并且从记录的脉冲电荷的分布推断角分布，所述脉冲电荷与塑料闪烁体内部的轨道长度相关。一个μ子发生器算法的开发和使用一起使用一个简单的模拟，包括探测器的分辨率，光电倍增管的非线性饱和，和实验室建筑物的覆盖范围的影响。作为原理的证明，我们进行了测量，假设标准的$\cos^nθ$全向角分布与方位角各向同性和不同的模型的源的能谱。使用在5个不同方位角方向上的测量，我们在地理坐标为19.33 $^\circ$ N~99.19 $^\circ$ W、海拔2,268 m和地磁截止值为8.2 GV的位置处测量了平均指数$n=(1.90\pm 0.06({\rm stat})\pm 0.10({\rm syst}))$和平均垂直强度$I_0=(101.2\pm 1.8({\rm stat})\pm 5.5({\rm syst}))$ $~{\rm m}^{-2}{\rm s}^{-1}{\rm sr}^{-1}$。
2020-11-21 hep-ex physics.geo-ph physics.ins-det
Scintillator-SiPM Detector for Tracking and Energy Deposition Measurements
本文提出一种结合塑料闪烁体与稀疏SiPM的创新粒子探测器，通过物理模型与数值算法实现粒子位置与能量沉积的精确测量，经GEANT4模拟与地面实验验证了其在航天实验中的性能。
2024-07-08 physics.ins-det
MuGrid-v2: A novel scintillator detector for multidisciplinary applications
针对缪子成像探测器成本高的问题，开发了一种耦合单体塑料闪烁体与光导阵列的新型探测器MuGrid，其原型空间分辨率达毫米级，实地实验验证了其解析建筑几何特征的有效性。
2025-05-26 hep-ex physics.ins-det
First measurement of the surface tension of a liquid scintillator based on Linear Alkylbenzene (HYBLENE 113)
我们测量了与二苯基恶唑（PPO）混合的线性烷基苯（LAB）HYBLENE 113以及纯LAB HYBLENE 113的表面张力，作为所提出的SHiP实验中基于液体闪烁体的环绕背景标记器（SBT）的材料研究的一部分。使用铁丝法进行测量，发现线性烷基苯HYBLENE 113加PPO的表面张力为$(30.0\pm0.6)$ mN/$22.0\pm 0.5$ ℃，纯HYBLENE 113在$21.0\pm 0.5$ ℃下为$(29.2\pm 0.6)$ mN/m。
2022-04-04 physics.ins-det
A Liquid Scintillation Detector for Radioassay of Gadolinium-Loaded Liquid Scintillator for the LZ Outer Detector
我们报告LUX-ZEPLIN（LZ）“筛选器”的设计和性能，这是一种小型液体闪烁体探测器，由$\approx 23$ kg的LAB基钆负载液体闪烁体（GdLS）组成，用于LZ外部探测器。外层探测器将装有17.3吨钆激光系统，并将围绕着LZ的中央液体氙时间投影室。它的主要功能将是否决液态氙中的中子单散射事件，这可能模拟WIMP暗物质信号。为满足外部检测器的要求，GdLS中的放射性杂质水平必须保持低于$\lesssim0.07$ mBq/kg。该背景水平对应于高于100 keV的能量阈值的$\approx50$ Hz的速率。在Sanford Underground Research Facility的Davis实验室中，在前LUX防水罩的超低本底环境中操作筛选器，用于GdLS的放射性测定。仔细选择探测器材料和使用超低背景光电倍增管可以测量各种放射性杂质。闪烁体中的$^{14}\textrm{C}$ / $^{12}\textrm{C}$比测量为$(2.83\pm0.06\textrm{(stat.)}\pm0.01\textrm{(sys.)}) \times 10^{-17}$。脉冲形状鉴别的使用允许通过拟合从$α$和$β$事件收集的光谱来测量贯穿$^{238}\textrm{U}$、$^{235}\textrm{U}$和$^{232}\textrm{Th}$链的同位素浓度。我们发现…
2019-05-28 hep-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
Slow Fluors for Effective Separation of Cherenkov Light in Liquid Scintillators
研究了四种高效慢荧光剂在以线性烷基苯（LAB）为主溶剂的液体闪烁体溶液中的发光时间和光谱特性。该混合物表现出高的光产额，但上升时间为几纳秒或更长，衰减时间为几十纳秒的顺序。因此，这种液体闪烁体混合物可以用于基于大规模液体闪烁检测器中的定时有效分离切伦科夫和闪烁组分。这样的分离，显示出高的光产额和方向信息，在这里展示了一个台式规模的电子与能量低于1兆电子伏。这可能会对未来开发此类探测器产生重大影响，这些探测器可用于测量太阳中微子和无中微子双β衰变，并为超新星中微子和反应堆反中微子等的弹性散射事件提供良好的方向信息。
2020-05-23 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Safe liquid scintillators for large scale detectors
粒子物理学中的许多实验，特别是在中微子搜索领域，依赖于有机液体稀释剂作为目标和检测材料。在过去的几十年里，这些探测器的尺寸不断增长，达到千吨级。在一些情况下，这些探测器位于安全要求更高的地点，如地下实验室或核反应堆附近。因此，强烈需要在防火、人类健康或环境污染方面安全的液体。特别地，与经典溶剂如二甲苯或偏三甲苯相比，需要显著改善闪点、蒸气压或毒性等性质。我们提出并比较了基于高闪点溶剂的混合器的性能和光学性质。特别地，基于聚硅氧烷的澄清剂的特征在于在安全性方面的突出性能。
2022-05-30 physics.ins-det
Radiation Hard & High Light Yield Scintillator Search for CMS Phase II Upgrade
大型强子对撞机的CMS探测器需要进行重大升级，以应对更高的瞬时光度和更高的辐射水平。前向背衬强子量能器的活性介质预计是抗辐射的、高光产额的闪烁材料或类似的替代品。在此背景下，我们研究了各种抗辐射材料，如聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN），高效率反射镜（HEM）和具有各种涂层的石英板。石英片是纯切伦科夫辐射体，其辐射硬度已得到证实。为了增加光输出，我们考虑了有机和无机涂层材料，例如对三联苯（pTp）、蒽和掺镓氧化锌（ZnO：Ga），它们作为薄层施加在石英板的表面上。在这里，我们提出了相关的试验束活动，实验室测量和最近的发展的结果。
2015-10-29 hep-ex physics.ins-det
Simulations of a Scintillator Compton Gamma Imager for Safety and Security
我们正在设计一种全闪烁体康普顿伽马成像仪，用于涉及放射性威胁材料的安全调查和补救行动。为了满足坚固耐用和便携式仪器的要求，我们选择了固体闪烁体作为散射和吸收探测器的有效体积。利用BEAMnrc/EGSnrc蒙特卡罗模拟软件包，我们建立了四种不同材料的散射探测器模型：LaBr_3，NaI，CaF_2和PVT。我们比较了探测器的性能，包括角分辨率，效率和图像分辨率。我们发现，虽然PVT提供了更差的性能比完全基于无机荧光剂的探测器，所有的材料研究的散射探测器有可能提供足够的性能，为我们的目的。
2009-06-28 physics.ins-det
Validation of the COSINE-100U NaI(Tl) Encapsulation for Low-Temperature Operation in Liquid Scintillator
Institute for Basic Science (IBS)（基础科学研究院）；Chung-Ang University（中央大学）；University of Science and Technology (UST)（科学技术大学）；Jeju National University（济州国立大学）；Kyungpook National University（庆北国立大学）
COSINE-100U通过在液态闪烁体中低温运行提升暗物质探测灵敏度，验证封装在低温下的稳定性和兼容性，确认其适用于物理运行。
2026-03-24 hep-ex physics.ins-det
Fluorescence emission of the JUNO liquid scintillator
为支撑JUNO中微子探测器实现中微子质量顺序测定目标，研究人员通过多种装置测量了其液体闪烁体的发射光谱、吸收长度及荧光时间分布等光学特性。
2025-03-09 hep-ex physics.ins-det
Low Energy Light Yield of Fast Plastic Scintillators
正在设计使用双散射运动学重建的紧凑型中子成像仪，用于特殊核材料的定位和表征。这些中子成像系统依赖于作为检测介质的具有快速即时时间响应的闪烁体。由于n-p弹性散射是有机闪烁体中快中子相互作用产生光的主要机制，因此需要质子光产额数据来准确评估闪烁体性能。在美国劳伦斯伯克利国家实验室的88英寸回旋加速器上，用双飞行时间技术测量了一系列商用快速塑料有机质子发生器EJ-200、EJ-204和EJ-208的质子光产额。使用一个可调的氘核分裂中子源，目标闪烁体容纳在一个双光电倍增管配置，和一个阵列的脉冲形状判别观察闪烁体，快速塑料闪烁体光产额进行了测量，在一个广泛的和连续的能量范围内下降到质子反冲能量约50千电子伏。这项工作提供了关键的输入事件重建算法所需的利用这些材料在新兴的中子成像模式。
2020-09-15 physics.ins-det
