Measurement of scintillation efficiency for nuclear recoils in liquid argon
在10 ~ 250 keVr范围内,测量了核反冲与电子反冲产生的液氩闪烁光产额随反冲能量的变化关系。闪烁效率定义为核反冲闪烁响应与电子反冲响应的比值,在20 keVr以上为0.25 \pm 0.01 + 0.01(相关)。
2012-05-08 astro-ph.IM 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
An approximation of the ideal scintillation detector line shape with a generalized gamma distribution
本文提出了一种用广义伽玛分布近似闪烁探测器的实际线形的方法。该近似比传统的正态分布更好地描述了理想的闪烁线形状。该函数的两个参数由探测器响应的前两个矩唯一定义。
2008-06-12 physics.ins-det
Scintillation Timing Characteristics of Common Plastics for Radiation Detection Excited With 120 GeV Protons
必须了解斩波器的时序特性,以确定它们适用于哪些应用。聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是具有不寻常闪烁特性的常见塑料。在这里,我们报告的时间特性的PEN和PET,确定通过激发它们与120 GeV的质子。测试束由费米国家加速器实验室提供,加速器在费米实验室测试束设施进行测试。PEN和PET的主要衰减常数分别为34.91 ns和6.78 ns。
2019-12-20 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Cryogenic phonon-scintillation detectors with PMT readout for rare event search experiments
用于稀有事件搜索实验的低温声子闪烁探测器(CPSD)需要可靠、高效和鲁棒的光子探测器,其可以分辨闪烁事件中的单个光子。
2020-04-02 astro-ph.IM physics.ins-det
An Experiment to Demonstrate Separation of Cherenkov and Scintillation Signals
能够分别识别在闪烁介质中产生的切伦科夫和闪烁光成分,这有可能成为中微子探测技术的重大突破,从而可以开发出具有广泛物理程序的大型、低阈值、定向探测器。CHESS(切伦科夫/闪烁分离)实验采用了一种创新的探测器设计,具有小型快速光电倍增管阵列和最先进的电子设备,以演示基于光子击中时间和探测到的光电子密度在闪烁介质中重建切伦科夫环。本文介绍的物理性质和校准的国际象棋随着第一个结果。在水靶中证明了重建切伦科夫环的能力,并实现了338 +/- 12 ps FWHM的时间精度。基于Monte Carlo的对具有液体闪烁体靶的环成像灵敏度的预测预测了在纯线性烷基苯(LAB)和负载有2g/L PPO的LAB中分别识别94 +/-1%和81 +/-1%的切伦科夫命中的效率,闪烁污染为12 +/-1%和26 +/-1%。
2017-10-07 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Analytical solutions to intensity calculation in scintillation detectors and their application to the scintillation flash coordinates reconstruction
本文提出一种解析解,用于计算连续闪烁体探测器中光电倍增管的能量输出,作为闪烁闪光坐标重建的参考,结果与蒙特卡罗模拟相似但计算时间更少。
2024-09-19 physics.ins-det physics.med-ph physics.optics
3D Printing of Scintillating Materials
我们首次展示了3D打印技术在闪烁探测器制造中的适用性。我们报告了一种可用于立体平版印刷的配方,其闪烁效率约为商业聚苯乙烯基闪烁剂的30%。我们讨论了这些技术的适用性,并提出了未来的增强功能,将允许定制的打印闪烁探测器的各种应用。
2014-06-15 cond-mat.mtrl-sci nucl-ex physics.ins-det
Extruded Plastic Scintillation Detectors
作为降低塑料闪烁探测器成本的一种方法,市售的聚苯乙烯颗粒已用于生产可挤出成不同型材的闪烁材料。讨论了原材料的选择。介绍了两种向聚苯乙烯颗粒中添加波长漂移掺杂剂和挤出塑料条带的技术。光产额和透射率测量的数据。
1999-04-05 physics.ins-det
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
AI based Scintillation Detector Calibration
从闪烁探测器生成的数据集用于基于三种不同算法构建数学模型:(a)多元多项式回归(b)支持向量回归(c)神经网络算法。使用可视化和相关性,发现数据的中值将给出准确的结果,并且平均时间在辐射测量中具有主要贡献。
2021-12-14 physics.ins-det
Characterization of the scintillation anisotropy in crystalline stilbene scintillator detectors
本文报道了一系列的测量,表征晶体熔体生长和溶液生长的二苯乙烯的闪烁响应的入射DT和DD中子的方向依赖性。这些测量给出的振幅和脉冲形状依赖于质子反冲方向超过一个半球的晶体,确认和扩展以前的结果在文献中的熔融生长的芪,并提供第一次测量溶液生长的芪。在液体和塑料探测器的类似测量中,没有观察到方向依赖性,证实了这样的假设,即芪和其他有机晶体振荡器中的各向异性是由于分子或晶体结构引起的内部效应的结果,而不是测量系统上的外部效应。
2016-06-21 physics.ins-det
Scintillation Balloon for Neutrinoless Double-Beta Decay Search with Liquid Scintillator Detectors
环境放射性是稀有衰变搜寻实验的主要背景,很难从探测器容器中完全去除这种杂质。我们提出了一个闪烁球作为液体闪烁体的活性容器,以确定这种不希望的放射性。根据我们的可行性研究,闪烁球使铋-钋序列衰变标记的效率为99.7%,假设Kamioka液体闪烁体反中微子探测器(KamLAND)型液体闪烁体探测器。这种利用来自钋的α射线的连续衰变的标记提高了对无中微子双β衰变的灵敏度,同时拒绝了来自铋的β射线背景。
2019-06-03 hep-ex physics.ins-det
Detection of the primary scintillation light from dense Ar, Kr and Xe with novel photosensitive gaseous detectors
结合电荷或次级闪烁信号的初级闪烁光的检测是确定事件t=0以及填充有惰性气体和/或冷凝惰性气体的大质量TPC检测器中的粒子/光子分离的有效技术。这项工作的目的是证明,昂贵的光电倍增器可以取代廉价的新型光敏气体检测器:线计数器,GEM或玻璃毛细管与碘化铯光电阴极耦合。我们已经进行了系统的测量与Ar,氪和氘气在1-50大气压范围内的压力,以及一些初步的测量与液体氘和液体Ar。与气体探测器,我们成功地检测闪烁光产生的22千电子伏的X射线的效率接近100%。我们还检测到的闪烁光产生的BS(5千电子伏的沉积能量)的效率接近25%。22 keV伽马射线闪烁的成功探测不仅为nTOF和ICARUS实验开辟了新的实验可能性,而且也为其他实验开辟了新的实验可能性,例如通过核反冲发射搜索WIMP。
2001-06-15 physics.ins-det
A Model for the Secondary Scintillation Pulse Shape from a Gas Proportional Scintillation Counter
比例闪烁计数器(PSC)(单相和双相)可以测量探测器体积内粒子相互作用的闪烁(S1)和电离(S2)通道。从这些探测器获得的信号首先取决于介质的物理特性(初始闪烁和电离),其次取决于探测器的物理特性如何操纵产生的光子和释放的电子。在本文中,我们开发了一个模型的探测器物理,包括事件拓扑结构,探测器的几何形状,电场配置,纯度,光学特性的组件,和波长移位器。我们提出了一个分析形式的模型,它允许一般的研究检测器的设计和操作,和蒙特卡罗模型,使更详细的探索S2事件。该模型可用于研究电流检测器中的系统效应,例如能量和位置重构、脉冲形状鉴别、事件拓扑、死时间计算、纯度和电场均匀性。我们提出了一个比较这个模型与实验数据收集的氩气正比闪烁计数器(GPSC),在20 C和1巴,并与内部,准直55 Fe源照射。此外,我们讨论了如何将该模型纳入GPSC和双相位检测器的蒙特卡罗模拟,增加了模拟结果的可靠性,并允许测试的实验数据分析算法。
2015-12-16 hep-ex physics.ins-det
Direct observation of avalanche scintillations in a THGEM-based two-phase Ar avalanche detector using Geiger-mode APD
本文提出了一种用盖革雪崩光电二极管(G-APD)记录光信号的新概念。考虑到在稀有事件实验中的潜在应用,在厚气体电子倍增器(THGEM)中测量了雪崩闪烁光子。在两相Ar中,用不带波长位移器的裸G-APD,即对Ar的真空紫外辐射不敏感,证明了THGEM孔中雪崩振荡的有效检测。在气体雪崩增益为400和\pm 70 μ \circ视角下,G-APD在液体Ar中转换的每60 keV X射线产生640个光电子(pe);这对应于每初始(在倍增之前)电子0.7 pe。观察到的雪崩振荡可能发生在近红外(NIR),G-APD可能具有高灵敏度。所测得的闪烁产额与其他人在VUV中观察到的闪烁产额相似。在这项工作中讨论的其他相关主题是G-APD的单像素和淬火电阻器在低温下的特性。
2010-05-28 physics.ins-det
Measurement of the scintillation efficiency for nuclear recoils in liquid argon under electric fields up to 3 kV/cm
本文报道了用液氩时间投影室测量几十keV核反冲在电场范围从$0$到$3\ {\rm kV/cm}$的闪烁效率。用$^{252}{\rm Cf}$放射源进行标定。观测到的闪烁和电致发光光谱同时与来自基于Geant 4的蒙特卡罗模拟和NR模型的光谱拟合。从拟合中提取的闪烁效率报告为反冲能量和电场的函数。这一结果可用于探测器的设计和探测WIMP暗物质引起的闪烁和电离信号的实验数据的解释。
2019-08-07 hep-ex physics.ins-det
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
WLS R\&D for the Detection of Noble Gas Scintillation at LBL: seeing the light from neutrinos, to dark matter, to double beta decay
以惰性气体为活性介质的辐射探测器在探索标准模型之外的物理的实验计划中变得越来越普遍。几乎所有这些实验都在一定程度上依赖于收集惰性气体的闪烁光。与惰性气体闪烁相关的VUV波长意味着大多数这些实验使用荧光材料将直接闪烁光转移到可见光或近UV波段。我们提出了一个概述的研发计划在LBL相关的惰性气体探测器的中微子物理,双β衰变,和暗物质。该计划的范围从波长偏移薄膜的荧光行为的精确测量,到用于数千吨探测器的大型真空紫外敏感光导的原型制作。
2013-08-12 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Evaluation of various planar gaseous detectors with CsI photocathodes for the detection of primary scintillation light from noble gases
稀有气体和液体是极好的闪烁剂,这为直接探测这些介质中由光子或粒子产生的初级闪烁光提供了独特的机会。该信号可以用于多种目的,例如作为TPC的启动信号或用于颗粒识别。通常使用光电倍增管(PM)来检测闪烁光。在我们以前的工作中,我们已经证明,昂贵的PM可以取代气体探测器与碘化铯光电阴极。这种探测器具有与最好的PM相同的量子效率,但同时便宜、简单并且具有高的位置和时间分辨率。本工作的目的是评价各种CsI光电探测器的平面型气体探测器,以选择最好的一种探测惰性气体和液体的初级闪烁光。
2001-06-21 physics.ins-det
Nuclear Recoil Scintillation Linearity of a High Pressure $^4$He Gas Detector
我们研究了商用高压$^4$ He气体探测器使用氘-氘聚变中子发生器产生的单能2.8 MeV中子的闪烁线性。探测器的闪烁响应测量的反冲能量范围为83千电子伏和626千电子伏之间的标记中子散射到固定的角度与远侧有机闪烁体探测器。将详细的蒙特卡罗模拟与实验数据进行比较,以通过将模拟中的能量沉积的比例与检测器输出进行比较来确定检测器响应的线性。在该分析中,线性闪烁响应对应于模拟能量沉积物与几个不同散射角的实验数据之间的比例因子的一致值。我们表明,该探测器可用于检测快中子相互作用下降到83 keV的反冲能量,并可用于表征低能量中子源,其潜在的应用之一。
2019-10-10 physics.ins-det
Characterization of the scintillation response of water-based liquid scintillator to alpha particles, and implications for particle identification
本文测量了水基液体闪烁体对α粒子的闪烁光产额和时间分布,并将其用于模拟预测,发现α/β鉴别能力随闪烁体浓度提高,在4吨级10%水基液体闪烁体中可实现90% β接受率下优于80%的α排除率。
2023-11-27 hep-ex physics.ins-det
Simultaneous reconstruction of scintillation light and ionization charge produced by 511 keV photons in liquid xenon : potential application to PET
为了评估用于正电子发射断层成像的液体氙探测器的性能,我们研究了由511 keV光子在小型原型探测器中产生的闪烁光和电离电荷。用大面积雪崩光电二极管检测闪烁光,而电离电子在漂移高达3 cm后收集在装有低噪声电子器件的阳极上。研究了操作条件作为电场的函数。通过结合闪烁光和电离电荷信号实现了<10%(FWHM)的能量分辨率。研究了闪烁光与电离信号之间的关系。为了优化未来的探测器设计,对波动的来源进行了分析。
2009-06-22 physics.ins-det physics.med-ph
Use of Silicon Photomultipliers in ZnS:6LiF scintillation neutron detectors: signal extraction in presence of high dark count rates
报道了用硅光电倍增器(SiPMs)探测ZnS:6LiF中子转换闪烁光的可能性。光由嵌入闪烁体中的波长移动光纤收集。通过应用专用处理算法来分析SiPM脉冲的时间分布,解决了在SiPM的高暗计数率的存在下提取中子信号的困难。与单通道原型探测单元,我们证明了一个非常好的中子信号提取在SiPM暗计数率约1 MHz。
2014-05-26 physics.ins-det
A region segmentation based algorithm for building crystal position lookup table in scintillation detector
在闪烁探测器中,闪烁晶体通常被制成二维模块阵列。由于空间响应的非线性,需要对入射γ射线的位置进行标定。一般来说,位置直方图,闪烁探测器的特征洪水响应,用于位置校准。本文提出了一种基于晶体位置查找表的位置标定方法,将Anger逻辑计算出的不准确位置映射到准确的命中晶体位置。然后通过寻找区域的质心来标记晶体标记点。最后,确定晶体边界并生成晶体位置查找表。利用中国科学院高能物理研究所研制的全身PET扫描仪和乳腺专用SPECT探测器对该方案进行了评价。实验结果表明,该算法具有准确、高效、鲁棒性强和通用性强的特点.
2014-04-26 physics.ins-det
Characterization of the photomultiplier tubes for the scintillation detectors of GRANDProto35 experiment
GRANDProto35是GRAND项目的第一阶段。它将由一个由35个无线电天线和24个闪烁探测器组成的阵列组成,无线电和闪烁子阵列独立触发。闪烁检测器阵列允许通过离线处理交叉检查所选择的无线电候选是否确实是空气簇射事件,从而定量地确定无线电阵列的检测效率。Hamamatsu R7725是闪烁探测器光电倍增管的候选产品。光电倍增管的性能直接影响闪烁探测器的时间分辨率、能量分辨率和动态探测范围,为了覆盖闪烁探测器的大动态范围,设计了具有双读出功能的光电倍增管分压电路。本文将详细介绍系统的设置、测量方法和结果。对光电倍增管的绝对增益、单电子能量分辨率、渡越时间扩展、线性动态范围和增益的温度依赖性进行了标定和研究。
2020-05-21 hep-ex physics.ins-det
Low-Background Experiments with High Pressure Gas Scintillation Proportional Detector
本文提出了一种用于寻找宇宙暗物质和78Kr的2K衰变的低本底实验的闪烁正比计数器,它的读出波长为波长移动光纤,填充气体为氘或氪,压力可达20atm。
1997-04-16 astro-ph hep-ex physics.ins-det
Reconstruction Algorithm for a Novel Cherenkov Scintillation Detector
对于未来的MeV级中微子实验,切伦科夫闪烁探测器,CSD,是特别感兴趣的能力,以重建带电粒子的能量和方向。一种新的靶材料-慢液体闪烁体SlowLS,可用于分离Cherenkov光和闪烁光,是中微子探测器的选择之一。利用基于Geant 4的Monte Carlo软件对一个数百吨级的球形CSD进行了模拟,模拟了MeV粒子和可见光子的微观过程以及光电倍增管、光电倍增管和读出电子学的功能。模拟和研究了12个SlowLS样品,以涵盖广泛的闪烁光产额和闪烁发射时间常数。基于对信号处理过程的详细了解,构造了预测光电倍增管上电荷和时间信号的简化函数,实现了对带电粒子能量、方向和位置的有效重构。SlowLS重建的性能,包括产生的能量,角度和位置分辨率,和粒子识别能力,提出了这些样品。的性能上的闪烁光产额和发射时间常数的依赖关系被理解。该研究将为未来MeV级中微子CSD的设计和SlowLS的发展提供指导。
2023-02-20 hep-ex physics.ins-det
Scintillation efficiency of liquid xenon for nuclear recoils with the energy down to 5 keV
在反冲能量从140 keV到5 keV的范围内,测量到液体氙对核反冲的闪烁效率几乎是恒定的。反冲效率与γ射线效率的平均比值为0.19 ± 0.02。
2005-12-15 physics.ins-det physics.space-ph
Study of the characteristics of SiPMs matrix as a photosensor for the scintillation detectors
由硅光电倍增器(SiPM)构成的矩阵是一种很有前途的闪烁探测器光传感器。SiPM矩阵与适当的光学收集器的使用,原则上,给出了一种可能性,做一个快照的带电粒子穿过闪烁体的发光轨迹。这种闪烁探测器的原型目前正在INR RAS开发。介绍了对阵列C-60035- 64 P-PCB(SensL公司)的这种探测器的原型进行表征研究的初步结果。
2015-12-18 astro-ph.IM physics.ins-det
Measurement of Scintillation and Ionization Yield and Scintillation Pulse Shape from Nuclear Recoils in Liquid Argon
利用美国Notre Dame结构与核天体物理研究所的低能脉冲窄谱带中子束辐照双相液氩时间投影室(LAr-TPC),测量了反冲核在液氩中的闪烁和电离产额随外加电场的变化。安排液体闪烁计数器来探测和识别TPC中散射的中子,并选择反冲核的能量。我们报告测量的闪烁产额的核反冲能量从10.3至57.3千电子伏和中值施加的电场从0至970 V/cm。对于电离产率,我们报告测量从16.9至57.3千电子伏和电场从96.4至486 V/cm。我们还报告了闪烁和电离之间的关系,从核反冲,这是类似的闪烁和电离之间的关系,从电子反冲的观察。假设从$^{83m}$ Kr内转换电子到激子和离子对的能量损失分配与从$^{207}$ Bi转换电子到激子和离子对的能量损失分配相当,我们得到了在16.9 - 57.3 keV核反冲产生的激子($N_{ex}$)和离子对($N_i$)的数目及其比率($N_{ex}/N_i$)。由于柱状复合,在LAr-TPC信号的方向敏感性参数的启发,平行和垂直于所施加的电场的反冲的光和电荷产率的比较首次提出。
2015-05-27 hep-ex physics.ins-det
Temperature dependence of alpha-induced scintillation in the 1,1,4,4-tetraphenyl-1,3-butadiene wavelength shifter
基于液体贵金属的粒子探测器通常使用有机波长移位器1,1,4,4-四苯基-1,3-丁二烯(TPB),其将UV闪烁光移位到可见区域,促进其探测,但其也可以自行移位。基于这种类型的探测器的暗物质搜索通常依赖于用于背景减轻的脉冲形状鉴别(PSD)。因此,α引起的闪烁代表了暗物质搜索中可能的背景源。这种闪烁的定时特性决定了是否可以通过PSD减轻这种背景。因此,我们的特点是脉冲形状和光产额的α诱导TPB闪烁的温度范围从300 K到4 K,特别注意到液体惰性气体的温度。我们发现,脉冲形状和光产额强烈依赖于温度。此外,显着的贡献长时间常数以上~50 K提供了一个途径TPB的α衰变事件和惰性液体探测器中的核反冲事件之间的歧视。
2016-06-07 astro-ph.IM physics.ins-det
Scintillation light detection in the long-drift ProtoDUNE-DP liquid argon TPC
ProtoDUNE-DP是一个6x6 x6 m3的液氩时间投影室(LArTPC),于2019-2020年在CERN的中微子平台上运行,作为DUNE远探测器的原型。DUNE是一个用于长基线中微子振荡研究、中微子天体物理学和核子衰变研究的双站点实验。这些探测器中的光信号对于提供精确的计时能力至关重要。在ProtoDUNE-DP中,宇宙μ子在LArTPC中产生的闪烁光由放置在距离相互作用点7 m处的光电倍增管(PMT)收集。闪烁光的产生和传播过程进行了分析,并与模拟进行了比较,提高了对一些液态氩特性的理解。
2021-06-29 hep-ex physics.ins-det
Studies of scintillation properties of CaMoO4 at millikelvin temperatures
在低温稀有事件搜索中,CaMoO 4作为闪烁靶的应用依赖于对这些探测器工作温度下材料闪烁特性的理解。我们设计并实现了一个检测模块,该模块具有由Cockcroft-Walton发生器供电的Hamamatsu(型号R8520-06)的低温光电倍增管。将含有CaMoO 4晶体的探测器模块放置在3 He/4 He稀释冰箱中,并用于测量CaMoO 4在毫开尔文温度范围内的闪烁特性。在最低温度下,对~(57)Co源122 keV的能量分辨率为30%(FWHM),快、慢衰变常数分别为40.6 ± 0.8us和3410 ± 50 us。根据发射中心的三能级模型,讨论了CaMoO 4衰减动力学的温度变化
2015-06-13 cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
Spectral Photon Sorting For Large-Scale Cherenkov and Scintillation Detectors
我们在这里描述的测量与一个新的设备,“二色性”,温斯顿式的光集中器建成的二向色反射器,它可以允许大规模的中微子探测器排序光子的波长与小的整体光损失。光子分选将有利于大规模的水或冰切伦科夫探测器,如Hyper-Kamiokande或ICECUBE,通过提供色散的测量,这反过来又可以改善位置重建和定时。对于像JUNO这样的闪烁体探测器,升级到SNO+或KamLAND-ZEN,或者像Theia这样的水基液体闪烁体探测器,二色棱锥将提供切伦科夫和闪烁光之间的有效区分,使它们能够作为真正的混合探测器运行。我们包括测量与原型二色锥使用第一切伦科夫源显示光谱光子分选工程预期。然后,我们提出了两个不同的实验室为基础的液体闪烁体源的测量,并证明切伦科夫和闪烁光之间的歧视。在工作台上,我们可以识别纯度高于90%的切伦科夫光,同时保持闪烁光的高收集效率。还介绍了一个大规模的检测器的模拟的第一结果。
2020-04-15 hep-ex physics.ins-det
Study of scintillation in natural and synthetic quartz and methacrylate
在Canfranc地下实验室,在非常低的背景环境中研究了通常用作闪烁探测器中的光学窗口或光导的不同材料的样品,以寻找闪烁。可以确认天然石英的阳性结果:已经识别出两种不同的闪烁成分,它们不是由外部伽马源激发的。虽然没有观察到类似的效果,无论是合成石英,也不为甲基丙烯酸酯,一个快速的光发射激发强烈的γ通量是证明在我们的测量中的所有样品。这些结果可能会影响这些材料在需要低放射性背景条件的闪烁探测器的低能量应用中的使用,因为它们需要背景源。
2014-03-27 hep-ex physics.ins-det physics.optics
Optical fiber read-out for liquid argon scintillation light
在本文中,我们描述了一个光探测器的性能的Ar闪烁光的波长移动(WLS)光纤连接到硅光电倍增管(SiPM)。该装置被认为是用于直接在液态氩(LAr)中操作的高纯锗(HPGe)探测器的反康普顿否决。在一个约800 kg LAr的低温恒温器中测量了不同放射源的本底抑制效率。这项工作是GERDA实验的研发工作的一部分。
2016-06-14 hep-ex 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
Development of a novel scintillation-trigger detector for the MTV experiment using aluminum-metallized film tapes
研制了一种用于TRIUMF-ISAC MTV实验的新型触发闪烁计数器阵列,该阵列采用铝金属化薄膜带包裹,装配精度达到$\pm$ 0.5 mm,MTV实验采用圆柱形漂移室(CDC)作为主要电子跟踪探测器。桶型触发计数器放置在CDC内部,使用1 mm厚、300 mm长的薄塑料闪烁计数器产生触发信号。研究了与传统包裹材料相比的探测效率和光衰减。
2014-03-13 hep-ex physics.ins-det
New Measurement of the Relative Scintillation Efficiency of Xenon Nuclear Recoils Below 10 keV
液态氙是直接暗物质实验中的一种重要探测介质,用于寻找由夸克与弱相互作用粒子弹性散射产生的低能核反冲。现有的两个测量的相对闪烁效率低于20千电子伏的核反冲导致不一致的外推在较低的能量。这导致了不同的能量尺度,从而导致了液体氙暗物质探测器的灵敏度范围。我们报告了一个新的测量的相对闪烁效率低于10千电子伏的液体氙闪烁探测器,优化最大的光收集。该探测器的内表面的95%以上装有光电倍增管,对于122 keV伽马射线,闪烁产率为19.6光电子/keV电子当量。我们发现,5千电子伏的核反冲的相对闪烁效率为0.14,保持恒定的这个值高达10千电子伏。对于更高的能量反冲,我们测量到的值约为20%,与以前报道的数据一致。根据这一新的测量结果,XENON 10实验的自旋无关的WIMP-核子截面的结果(假设相对闪烁效率为0.19),对于质量为100 GeV/c $^2$的WIMP,从$8.8\times10^{-44}$ cm $^2$变为$9.9\times10^{-44}$ cm $^2$,对于质量为30 GeV/c $^2$的WIMP,从$4.4\times10^{-44}$ cm $^2$变为$5.6\times10^{-44}$ cm $^2$。
2010-05-16 astro-ph physics.ins-det
Design and performance of a scintillation tracker for track matching in nuclear-emulsion-based neutrino interaction measurement
精确测量加速器中微子束与中微子-核相互作用对当前和未来的中微子振荡实验具有重要意义。利用核乳胶基混合探测器测量μ子-中微子荷电相互作用,μ子径迹匹配是必不可少的。本文描述了一种新研制的闪烁跟踪器的设计和性能,该跟踪器用于用核乳胶探测器测量中微子-核相互作用中的μ子径迹匹配。利用闪烁跟踪器和另一个探测器Baby MIND重建了μ子径迹,并与核乳胶探测器中的径迹进行了匹配。闪烁跟踪器由四层水平和垂直对齐的闪烁体条组成,覆盖面积为$1\,\mathrm{m} \times 1\,\mathrm{m}$。在该层中,24 mm宽的塑料闪烁体条被特别布置,彼此之间具有故意的间隙。通过识别四层的命中图案,实现了2.5mm的精确位置分辨率,同时保持读出通道的数量小至256。对前向μ子的径迹匹配效率大于97%,闪烁跟踪器的位置和角分辨率分别为2.5 mm和20-40 mrad。结果表明,闪烁跟踪器的设计的μ子轨道匹配的核乳胶为基础的中微子-核相互作用测量的有用性。
2022-05-10 hep-ex physics.ins-det
Measurement of the Scintillation Yield of Low-Energy Electrons in Liquid Xenon
我们用康普顿符合技术测量了能量在2.1 - 120.2keV之间的电子的液氙闪烁产额与能量的关系。用137Cs γ射线辐照具有很高光探测效率的LIGO闪烁探测器,用高纯锗(HPGe)探测器在不同散射角下测量康普顿散射γ射线的能量。HPGe探测器出色的能量分辨率允许选择具有已知能量的康普顿电子的事件。我们发现,闪烁产额最初增加的电子能量从120 keV降低到约60 keV,但随后下降了约30%,从60 keV到2 keV。测量的闪烁产额也测量与转换电子从32.1 keV和9.4 keV跃迁的83 mKr异构体,用作内部校准源。我们发现32.1 keV跃迁的闪烁产额与康普顿符合测量结果是一致的。另一方面,9.4keV跃迁的产额远高于相同能量的康普顿电子的产额。我们将闪烁产额的增强解释为由于32.1 keV跃迁留下的Xe离子存在时复合率增强,该跃迁平均比9.4 keV跃迁提前220 ns。
2012-09-17 astro-ph.IM physics.ins-det
Observation of primary scintillations in the visible range in liquid argon doped with methane
基于含氢原子的液体闪烁体的中子否决探测器是任何地下暗物质搜索实验的组成部分。到目前为止,液态烃的易燃混合物被用作这种探测器中的液体闪烁体。一种安全的替代品可能是基于掺有甲烷的液态氩的液体闪烁体。在本工作中,我们研究了纯液氩及其与甲烷的混合物(CH_4含量从100 ppm到5%)中的初级精馏。在可见光和近红外范围内,在掺甲烷的液氩中首次观察到了初级的光散射,并测量了它们的相对光产额随甲烷含量的变化。
2020-04-28 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Spectroscopic analysis of the argon scintillation with a wavelength sensitive particle detector
我们进行了时间分辨光谱研究的真空紫外/紫外氩闪烁作为一个功能的压力和电场,通过一个波长敏感探测器与不同的放射性源。我们的工作传达了新的证据,氩光的显着特点,这是在对比一般的假设,为粒子探测的目的,闪烁可以被认为是主要是单色在128 nm(第二连续)。光子发射的波长和时间分辨分析表明,氩闪烁的主要成分在前几十ns的范围内[160,325] nm。这种光与来自高电荷氩离子/分子的第三连续谱发射一致。该闪烁分量在高达25 V/cm/bar时与场无关,并且在[1,16] bar范围内显示出与压力的非常轻微的依赖性。第二连续谱发射的动力学主要由准分子形成时间,其变化作为压力的函数已被测量。此外,电子-离子复合的时间和压力依赖的功能,在第二连续带,已被测量。该研究为基于贵元素闪烁光光谱信息的粒子识别技术开辟了新的途径。
2020-12-15 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det