Results of measurements of an environment neutron background at BNO INR RAS objects with the helium proportional counter
本文介绍了在印度国家研究院的巴克桑中微子观测站测量环境中子本底的方法。测量是用填充有Ar（2at）+ $^3$ He（4at）的混合物的正比计数器进行的。给出了在BNO INR RAS地面和地下实验室获得的结果。结果表明，在4900 m w.e.与地球表面相比，在没有任何特殊屏蔽的情况下，深度减小了$\sim 260$倍。在5-1323.5 cm空气高度区域中的中子通量密度在确定误差内是恒定的并且等于$(7.1\pm0.1_{\rm{stat}}\pm0.3_{\rm{syst}})\times10^{-3}$ s $^{-1}\cdot$ cm $^{-2}$。
2015-10-29 nucl-ex physics.ins-det
A Background-Free Direction-Sensitive Neutron Detector2 A Background-Free Direction-Sensitive Neutron Detector
我们展示了一种新型探测器的数据，该探测器可用于确定快中子和热中子的中子通量、能量分布和中子运动方向。许多中子探测器受到来自X射线和伽马射线的大背景的困扰，并且大多数当前的中子探测器缺乏单事件能量灵敏度或关于中子方向性的任何信息。即使是最好的探测器也会受到宇宙射线中子背景的限制。所有应用（中子散射和射线照相术、太阳和宇宙射线中子通量测量、中子相互作用截面测量、核设施中子监测、石油勘探和寻找裂变大规模毁灭性武器）都将受益于该探测器改进的中子探测灵敏度和改进的中子特性测量。探测器不受X射线、伽马射线、β粒子、相对论性单电荷粒子和宇宙射线中子的背景影响。它对热中子、裂变中子和高能中子敏感，每个能量范围的探测特征都不同。它能够根据中子被氦核弹性散射的特性确定裂变中子源的位置。我们建造的探测器可以在不到一分钟的观察时间内，在一米远的地方识别一克反应堆级钚。
2009-06-22 physics.ins-det
Development of a low-background neutron detector array
开发了一种低本底中子探测器阵列，用于测量中国锦屏地下实验室（CJPL）伽莫夫窗口（$E_{c.m.}$ = 190 $\pm$ 40 keV）中$^{13}$ C（$α$，n）$^{16}$ O反应的横截面，该反应是AGB星$s$过程的中子源。探测器阵列由24个嵌入聚乙烯立方体中的$^{3}$ He正比计数器组成。由于探测器阵列位于地下深处，周围有硼酸化聚乙烯屏蔽，因此本底值较低，为4.5（2）/小时。使用$^{51}$ V（p，n）$^{51}$ Cr反应来确定阵列对能量为$E_n$ $<$ 1 MeV的中子的中子探测效率。Geant 4模拟，这被证明是很好地再现实验结果，被用来外推的探测效率，以更高的能量为$^{13}$ C（$α$，n）$^{16}$ O反应中发射的中子。计算了$^{13}$ C（$α$，n）$^{16}$ O反应的理论角分布，并对该反应的检测效率的不确定度进行了估计.
2022-03-17 nucl-ex physics.ins-det
Neutron background measurements at China Jinping underground laboratory with a Bonner Multi-sphere Spectrometer
在中国锦屏地下实验室第一实验大厅，用Bonner多球谱仪测量了从热中子到20 MeV快中子的中子本底谱。测量系统通过Cf252源进行了验证，并纠正了不一致性。由于微电荷放电，筛选数据集，并通过MC模拟估计来自探测器的钢的背景。利用遗传算法计算了中子的能量分布，得到了中子的总通量为（2.69 +/-1.02）*10^-5 cm^-2 s ^-1
2016-12-13 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Determination of energy-dependent neutron backgrounds using shadow bars
本文提出利用阴影棒方法测定能量相关的中子本底比例，并通过有/无阴影棒的中子能谱测量研究本底来源、系统不确定度及模型对能量的依赖性。
2022-12-19 physics.ins-det
Neutron-induced background in the CONUS experiment
CONUS实验是一个新的实验，目的是利用高纯锗探测器和反应堆作为反中微子（$\barν$）源，在完全相干区探测弹性中微子核散射。探测器装置安装在德国Brokdorf的商业核电站，与反应堆堆芯的距离非常小，以保证超过10 $^{13}\barν$ /（s $\cdot$ cm $^2$）的高通量。对于实验，需要对中子引起的背景事件有很好的理解，因为中子反冲信号可以模拟预测的中微子相互作用。特别是与热发电相关的中子诱发事件是CONUS的麻烦。现场测量表明，存在一个热功率相关的，高度热化的中子场的注量率为（745 $\pm$ 30）厘米$^{-2}$ d $^{-1}$。这些由反应堆堆芯内的核裂变产生的中子，在它们到达CONUS屏蔽层的途中被减少了一个$\sim$ 10 $^{20}$的因子。用无屏蔽的高纯Ge探测器检测了$γ$ -射线本底，包括高热功率相关的$^{16}$ N衰变产物和中子俘获产生的$γ$ -谱线。使用测量的中子谱作为输入，它被证明，与蒙特卡罗模拟的帮助下，热功率相关的字段被成功地减轻安装CONUS屏蔽。假设实际电离猝灭因子为0.2，预期信号超过感兴趣区域中反应堆诱导的背景贡献至少一个数量级。
2019-12-31 nucl-ex physics.ins-det
Development of a gaseous proton-recoil detector for neutron flux measurements between 0.2 and 2 MeV neutron energy
中子注量率的绝对测量是中子感生截面测量、中子束线表征和剂量学研究的必要前提。H（n，p）弹性散射截面是用于在高精度测量中执行精确的中子通量测量的非常公知的标准。使用这种技术，与质子反冲探测器，是不直接低于1兆电子伏的入射中子能量，由于在检测到的质子谱的高背景。在AIFIRA设施进行了实验，以调查这种背景并确定其来源和组成。在此基础上，设计了一种低能本底较低的气体质子反冲探测器。该探测器的第一次测试已在AIFIRA设施进行，并将提交第一批结果。
2018-11-02 nucl-ex physics.ins-det
First tests of the applicability of $γ$-ray imaging for background discrimination in time-of-flight neutron capture measurements
在这项工作中，我们首次探讨了使用$γ$射线成像在中子俘获测量中识别和抑制空间局部背景的适用性。为此目的，针孔伽马相机组装，测试和表征的能量和空间性能。它包括一个单片CeBr $_3$蒸发晶体耦合到一个位置敏感的光电倍增管和读出通过集成电路AMIC 2GR。针孔准直器是一个巨大的铅雕刻块。一系列专门的测量与校准源和中子束入射在$^{197}$金样品已在n_TOF进行，实现了增强的信号与背景比的两个因素时，只选择那些事件来自样品的方向。
2015-10-14 nucl-ex physics.ins-det
Radiation Background Studies for 0$νββ$ decay in $^{124}$Sn
对$^{124}$ Sn中$0νββ$衰变的辐射背景进行了研究。为此目的，TIFR安装了TiLES设置。用快中子活化技术研究了TiN、TiN探测器材料的中子感生本底。使用MC模拟估算了INO洞穴中岩石的SF和（$α, n$）相互作用产生的中子通量（$E_n\leq15$ MeV）。本文提出了一种双层硼化石蜡（20 cm）+铅（5 cm）的复合屏蔽，用于降低中子注量率。
2015-04-21 nucl-ex physics.ins-det
Examining LEGEND-1000 cosmogenic neutron backgrounds in Geant4 and MCNP
为评估LEGEND-1000实验宇宙成因中子本底模拟的不确定性，研究人员用Geant4和MCNP开展同参数对比模拟，并提出无需大幅改动基线设计的掺甲烷液氩屏蔽方案以压低本底。
2024-05-26 nucl-ex physics.ins-det
Towards TUCAN's Search for the Neutron Electric Dipole Moment
TRIUMF超冷先进中子（TUCAN）合作是一个跨太平洋的合作，目标是测量中子电偶极矩。我们的目标是达到前所未有的$10^{-27}\,e$ cm灵敏度，比目前这个难以捉摸的量的上限提高30倍。为了实现这一目标，我们正在计划下一代超冷中子源，基于TRIUMF的新的专用中子源，液体氘作为冷慢化剂，超流氦作为超冷中子转换器。为了在20 $\,$ kW的全束功率下操作，$^3$ He制冷机将在0.8 $\,$ K下提供10 $\,$ W的冷却功率，将转换器冷却到1.1 $\,$ K的温度。
2018-09-28 nucl-ex physics.ins-det
The time spectra in the neutron radiative decay experiment
为了测量辐射中子衰变的主要特征，即相对强度BR（分支比），需要测量β电子与质子的双符合谱以及电子、质子与辐射γ量子的三符合谱。双符合谱的分析需要区分普通中子β衰变与背景事件;三符合谱的分析依赖于区分辐射中子衰变与背景事件。如我们的第一个实验中所示，这些光谱呈现出异质背景，其包括与我们的电子检测系统对电子和质子的登记相关的响应峰。NIST实验组（emiT组）在双符合光谱上观察到类似的模式。本报告专门分析这种不同的背景。特别是，这份报告表明，使用响应函数方法可以清楚地识别辐射中子衰变事件，并将它们与背景区分开来。这种方法使我们成为第一个测量辐射中子衰变相对强度的团队。(3.2+-1.6）*10-3（其中C.L.= 99.7%，伽马量子能量超过35 keV）。此外，本文还强调了双符合谱上的背景事件是由离子配准引起的，并论证了不能忽略离子背景，这就是为什么实验中配准了离子而没有反冲质子的原因。
2018-10-16 nucl-ex physics.ins-det
An LNGS Mobile Neutron Detector (ALMOND): Mapping Ambient Neutron Background of Gran Sasso National Laboratory
Heidelberg University（海德堡大学）；Karlsruhe Institute of Technology（卡尔斯鲁厄理工学院）；University of L’Aquila（拉奎拉大学）；INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso（意大利国家核物理研究所，格兰萨索国家实验室）
ALMOND是一种用于格拉索国家实验室的移动中子探测器，用于测量环境中子背景，以提高地下实验的灵敏度。
2025-12-16 physics.ins-det
Scattered neutron background in thermal neutron detectors
非弹性中子散射仪器需要非常低的本底;因此，抑制散射中子本底的适当屏蔽，无论是从弹性和非弹性散射是必不可少的。为了有效地抑制背景散射，需要对背景散射源有详细的了解。多栅极热中子探测器是一种Ar/CO $_{2}$充气探测器，在铝基板上涂有一个$^{10}$ B $_{4}$ C中子转换器。这是一个大面积探测器设计，将装备在欧洲中子源（ESS）的非弹性中子谱仪。为此，为多网格探测器构建了参数化的Geant 4模型。这是第一次在探测器响应的详细模拟中对热中子散射背景源进行建模。通过与ILL的IN 6仪器和SNS的CNCS仪器上安装的原型的测量数据进行比较，验证了该模型。源自检测器组件的散射的影响小于源自其他地方的影响。
2018-05-25 physics.ins-det
Cryogenic magnetic coil and superconducting magnetic shield for neutron electric dipole moment searches
使用在低温下操作的磁线圈来产生低于6ppm/cm的空间相对场梯度，稳定数小时。该装置是用于中子电偶极矩（nEDM）搜索的磁性组件的原型，该搜索将在橡树岭国家实验室的Spanish中子源（SNS）使用超冷中子（UCN）进行。该研究需要均匀的磁场来减轻系统效应，并获得中子自旋进动测量的长极化寿命。本文详细介绍了升级到以前描述的设备，特别是超导磁屏蔽和相关的低温设备的引入。观察到的磁梯度足够低，可在SNS进行nEDM检索。
2017-06-21 nucl-ex physics.ins-det
Characterization of a scintillating lithium glass ultra-cold neutron detector
利用Paul Scherrer研究所（PSI）的超冷中子源对为TRIUMF中子电偶极矩实验研制的$^{6}$ Li玻璃闪烁探测器进行了表征。该检测器的数据采集系统被证明在拒绝背景方面表现良好。估计背景抑制的绝对效率为$99.7\pm0.1$ %。对于可变的超冷中子速率（从$<$ 1 kHz变化到约100 kHz每通道）和在Paul Scherrer研究所看到的背景速率，我们估计绝对检测器效率为$89.7^{+1.3}_{-1.9}$ %。最后，在PSI的超冷中子源的West-2束线的特定设置与商业级联探测器进行了比较。
2016-11-08 nucl-ex physics.ins-det
GEANT4 simulation of the neutron background of the C$_6$D$_6$ set-up for capture studies at n_TOF
通过详细的GEANT 4模拟研究了n_TOF俘获测量用C $_6$ D $_6$探测器装置的中子灵敏度。在模拟中实现了整个n_TOF实验大厅的真实软件副本，包括中子束线、样品、探测器支撑和实验区域的墙壁。模拟已被分析的方式与实验数据相同，特别是通过应用脉冲高度加权技术。模拟已被验证对中子背景的测量与$^\mathrm{nat}$ C样品进行，显示出良好的协议以上1千电子伏。在较低的能量下，在测量的$^\mathrm{nat}$ C产率中发现了一个额外的成分，这阻止了在低于几百eV的中子能量下使用$^\mathrm{nat}$ C数据进行中子背景估计。从模拟中得到了中子本底的起源和时间结构。两个不同样品的中子背景的例子证明了中子背景的准确模拟在俘获截面测量中的重要作用。
2014-06-26 nucl-ex physics.ins-det
Neutron Activation Background in the NvDEx Experiment
该研究利用Geant4模拟评估NνDEx-100的中子活化本底，提出在铅屏蔽与钢制容器空隙布置HDPE，仅需20 cm外部屏蔽即可将本底降至0.15±0.05事件/年。
2023-07-24 physics.ins-det
Evaluation of the neutron background in CsI target for WIMP direct detection when using a reactor neutrino detector as a neutron veto system
设计了一种具有中子否决系统的直接弱相互作用大质量粒子（WIMP）探测器，以更好地拒绝中子。本文研究了一种实验装置：将CsI（Na）靶WIMP探测器置于反应堆中微子探测器中。中微子探测器被用作中子否决装置。实验设计的中子背景已估计使用Geant 4模拟。结果表明，每吨CsI（Na）的中子本底可降至O（0.01）事件/年。我们计算了自旋无关的WIMP-核子弹性散射的灵敏度。一吨$\times$/年的暴露量可达到约3 $\times$ $10^{-11}$ pb的横截面。
2014-04-06 astro-ph.IM physics.ins-det
Measurement of the fast neutron background at the China Jinping Underground Laboratory
本文报道了在中国锦屏地下实验室（CJPL）用掺0.5%钆的液体闪烁体探测器测量的环境快中子本底通量和能谱。一个即时的核反冲的签名，随后延迟的高能量$γ$ -射线级联被用来识别中子事件。来自钆上的$(n, γ)$反应的延迟$γ$ -射线的大能量沉积，连同优异的n- $γ$辨别能力一起提供了强大的背景抑制，其允许测量低强度中子通量。根据356天的数据，测量了CJPL A厅1 - 10 MeV能区$(1.51\pm0.03(stat.)\pm0.10(syst.))\times10^{-7}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$的中子通量。在相同的能量区域中，用放置在一米厚的聚乙烯室中的相同的探测器进行测量，得到了174天数据的明显较低的$(4.9\pm0.9(stat.)\pm0.5(syst.))\times10^{-9}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$通量。这是在进行额外的实验特定衰减之前，对世界上地下实验室中最低环境快中子本底的测量。利用GEANT 4模拟软件对A厅和聚乙烯室的快中子能谱进行了重建。
2017-10-17 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
An Improved Evaluation of the Neutron Background in the PandaX-II Experiment
本文提出一种不依赖蒙特卡罗模拟的新方法，通过中子诱发高能信号并结合完整蒙特卡罗产生器评估PandaX-II实验中子本底，得到Run 9和Run 10的本底分别为0.66±0.24和0.47±0.25个事例。
2019-07-24 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Study of Cosmogenic Neutron Backgrounds at LNGS
宇宙μ介子相互作用是地下探测器寻找稀有事件时背景的重要贡献者。通常，中子在这种背景中占主导地位，因为它们在否决系统中特别难以屏蔽和检测。由于实际的背景数据很少，没有很好的记录，模拟研究必须用于设计屏蔽和预测背景率。这意味着任何仿真代码的验证是必要的，以确保可靠的结果。这项工作研究的FLUKA模拟代码的验证，并报告了嵌入在水箱和液体闪烁体屏蔽液氩两相探测器的宇宙起源背景的模拟结果。
2012-10-09 astro-ph.IM physics.ins-det
Fast neutron background characterization with the Radiological Multi-sensor Analysis Platform (RadMAP)
为了描述快中子辐射背景，在放射性多传感器分析平台（RadMAP）中安装了16个EJ-309液体闪烁体单元，以收集旧金山湾区的数据。每个快中子事件都与特定的天气指标（压力、温度、绝对湿度）和GPS坐标有关。快中子计数率对大气压力的预期指数依赖性得到了证明，事件率随后根据检测时的测量压力进行了调整。压力调整后的数据也被用来研究其他环境条件对中子本底率的影响。利用美国国家海洋和大气管理局（NOAA）沿海地区激光雷达数据，实现了一种算法来近似沿RadMAP路线的点的天空视图因子（可见天空的总分数）。在旧金山，奥克兰市中心和伯克利分析的三个地区都表现出超过50%的背景抑制率的范围内测量的天空视图因素。这种效应是由于周围建筑物对宇宙射线产生的中子的屏蔽，与在测量的压力范围内产生32%的计数率抑制的压力影响相当。
2016-11-15 physics.ins-det
Neutron and muon-induced background studies for the AMoRE double-beta decay experiment
本文通过Geant4蒙特卡罗模拟研究中子和μ子诱发本底，评估屏蔽策略以满足AMoRE-II实验的零本底要求。
2019-06-27 astro-ph.IM physics.ins-det
Simulated Fast Neutron Instrument Backgrounds at a MW Spallation Source
像每一个大型项目一样，目前正在瑞典隆德建设的欧洲空间源（ESS）不得不做出一些不可避免的妥协，以保持预算和进度。其中一些妥协带来了技术后果，对设施的运行特性，特别是中子散射仪器有潜在的影响。为了准备该设施的运行，从项目设计阶段开始再次考虑仪器背景和屏蔽问题是及时的。仪器背景的预期范围以及每个贡献者的相对强度使用多个物理模拟来估计。这些是与其他领先的spectrum源进行比较。最后，给出了几个建议，以减少在每种情况下的背景贡献，如果他们被证明是在实践中占主导地位的设施的调试阶段开始时。
2023-01-14 physics.ins-det
Detector optimization to reduce the cosmogenic neutron backgrounds in the TAO experiment
浅覆盖区短基线反应堆反中微子实验通常具有较大的宇宙成因中子本底。台山反中微子天文台（TAO）是一个吨级液体闪烁探测器，位于台山核电站堆芯30 m处。它将以高精度和高能量分辨率测量反应堆反中微子谱，为JUNO和其他反应堆反中微子实验提供参考谱，并为测试核数据库提供基准测量。背景是TAO的关键问题之一，因为覆盖层仅相当于10米的水。宇宙成因的中子背景估计约占信号的10%。通过详细的蒙特卡罗模拟，我们提出了几种降低中子本底的措施，包括在缓冲液中掺杂钆，在底部铅屏蔽层上增加聚乙烯层，以及优化否决策略。通过这些改进，中子背景信号比可以降低到~ 2%，并且可以通过脉冲形状鉴别进一步抑制。
2022-08-18 hep-ex physics.ins-det
Suppression of intrinsic neutron background in the Multi-Grid detector
中子散射仪器的关键要求之一是信号背景比（SBR）。这也是欧洲中子源（ESS）许多仪器的设计驱动要求，ESS渴望成为世界上最亮的中子源。通过背景去除可以有效地改善SBR。Multi-Grid是一种带有固体碳化硼转换器的大面积热中子探测器，是斩波谱仪的一种新解决方案。由于多重网格探测器是一个大面积的探测器，结构复杂，其固有的背景和通过先进的屏蔽设计的抑制，应在其复杂性进行研究，因为它不能简单地计算。通过详细的蒙特卡罗模拟的多网格探测器模块，设计的CSPEC仪器在ESS的固有散射中子背景和其对SBR的影响确定。的影响的探测器容器和中子入射窗口上的散射确定，揭示了优化的内部探测器屏蔽的重要性。通过使用理想吸收体作为屏蔽材料来确定常见屏蔽几何形状（如侧屏蔽和端屏蔽）的本底降低能力，并且还测试了常见屏蔽材料（如B $_{4}$ C和Cd）。在比较不同屏蔽拓扑结构和材料的有效性的基础上，给出了多栅极探测器模块的组合屏蔽的建议，针对增加的SBR进行了优化。
2018-12-02 physics.ins-det
Background Evaluation for the Neutron Sources in the Daya Bay Experiment
本文对大亚湾反应堆中微子实验中$^{241}$ Am- $^{13}$ C中子刻度源的本底进行了评价。作为一个显着的背景，电子反中微子检测在0.26 $\pm$ 0.12每个探测器每天平均，它已被估计由一个特殊的校准数据集基准的蒙特卡罗模拟。这个专用数据集还提供了背景的能谱。
2016-07-07 hep-ex physics.ins-det
Neutron capture-induced nuclear recoils as background for CE$ν$NS~measurements at reactors
本研究量化了反应堆环境中子俘获诱导核反冲对CEνNS测量的本底影响，提出热中子通量需低于7×10⁻⁴ n/cm²s以实现5σ测量，并建议采用主动veto系统降低该本底。
2023-05-26 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Gamma background and neutron flux measurements at Basic Ecological Observatory Moussala
Moussala基础生态观测站位于海拔2925米处，主要活动之一是伽马本底和中子剂量率监测。中子和伽马测量是在现场辐射监测仪Harwell 3208-1的帮助下进行的。用SBN-90测量了环境γ本底剂量率，改进了嵌入式微处理器系统，采用自动PC系统。本文介绍了印度自然研究所监测网中BEO Moussala热释光剂量计的交叉检查和相互校准。一个聚乙烯球层的铅作为中子增殖剂，扩展的能量范围从约40兆电子伏到几百兆电子伏是作为一个项目的发展。另一个正在研制的项目是基于SNM-15探测器的主动探测器的建设，用于宇宙中子剂量率的测量。对探测器的性能进行了初步研究。进一步的项目μ子望远镜类似尚未开发的讨论。
2004-09-14 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
Effective exploitation of a geyser bubble-chamber equipment as a background-free fast neutron detector
MOSCAB设备是一种间歇泉概念的泡室，最初被认为是用于寻找WIMP形式的暗物质，现在被用来探测快中子。一旦确定了无背景操作条件，使得检测器仅对中子敏感，这在成核所需的中子能量阈值高于约2.5 MeV时发生，则使用AmBe中子源研究检测器对快中子的响应。然后通过蒙特卡罗模拟和后处理产生检测效率函数集，通过实验进行验证并进行讨论。最后，使用的探测器来测量非常弱的n-源在清洁的环境中的快中子活动，以及通过广泛的空气淋浴的中子组件来监测宇宙射线的变化，被认为是。
2021-06-25 hep-ex physics.ins-det
Input Comparison of Radiogenic Neutron Estimates for Ultra-low Background Experiments
超低背景实验解决了粒子物理学、宇宙学和天体物理学中一些最重要的悬而未决的问题：暗物质的性质，中微子是否是它自己的反粒子，质子是否衰变。这些罕见事件搜索需要充分理解和最小化的背景。模拟被用来理解岩石中自然发生的放射性以及这些实验中使用的每一块屏蔽和探测器材料所造成的背景。最重要的是像自发裂变和（α，n）反应这样的过程，这些过程在靠近探测器的材料中可以产生中子。两个专用软件包之间的比较研究进行了详细说明。给出了Mei-Zhang-Hime和SOURCES-4A程序的截面库、中子产额和能谱。由此产生的产量和光谱被用作GEANT 4中直接暗物质探测器玩具模型的输入，以研究它们的差异对背景估计和拟合的影响。虽然中子产额计算的差异高达50%，但Mei-Hime-Zhang和SOURCES-4A结果之间没有系统差异。中子传播模拟平滑的光谱形状和产量的差异，这两种工具被发现，以满足低背景社区的广泛要求。
2017-05-12 astro-ph.IM physics.ins-det
A Search for deviations from the inverse square law of gravity at nm range using a pulsed neutron beam
我们描述了一个实验搜索偏离平方反比定律的重力在纳米尺度上使用中子散射惰性气体的脉冲慢中子束线。通过测量氙和氦的微分截面的中子动量传递（$q$）的依赖性，并与它们众所周知的分析形式进行比较，我们提出了一个新的相互作用强度的上限作为相互作用长度$λ$的函数，它改善了以前的结果在区域$λ< 0.1\,$ nm，并在更大的$λ$区域保持竞争力。为该实验开发的伪实验模拟及其在所述数据分析中的作用。最后，我们计划提高灵敏度在更大的$λ$地区。
2018-02-22 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
A simulation-based study of the neutron backgrounds for NaI dark matter experiments
在对弱相互作用大质量粒子（WIMP）暗物质的直接搜索实验中，DAMA实验观察到一个被解释为WIMP相互作用的年度调制信号，其显著性为9.2 $σ$。最近，Jonathan Davis认为DAMA调制可以用μ子和中微子共同引起的中子散射事件来解释。我们试图在Gran Sasso和Yangyang实验室模拟有和没有聚乙烯屏蔽的中子背景，以量化环境中子对基于晶体的直接探测实验的影响。
2015-03-26 astro-ph.IM hep-ex hep-ph
Measurement of Beam-Correlated Background Neutrons from the Fermilab Booster Neutrino Beam in ANNIE Phase-I
加速器中微子中子相互作用实验（ANNIE）旨在对中微子-核相互作用的中子产额进行独特的测量，并为下一代水基中微子探测器进行研发。在本文中，我们描述了在费米国家加速器实验室的实验大厅束感生中子本底。结果表明，背景水平足够低，可以进行下一阶段的实验。这些测量与位于安妮大厅附近的其他助推中微子束（BNB）实验有关，在那里，尘埃中子和天空照射可能会呈现类似的背景。
2019-12-06 hep-ex physics.ins-det
Investigation of background in large-area neutron detectors due to alpha emission from impurities in aluminium
基于$^{10}$ B $_4$ C薄膜的热中子探测器已被开发作为$^3$ He探测器的替代品。特别是，多网格探测器的概念被认为是未来的ESS和ILL仪器的大面积探测器。良好的信号背景比对于获得预期的科学结果至关重要。由于其机械和中子特性，铝是用于多栅极探测器和其他类似概念的机械结构的最天然材料。然而，由于$α$发射体的自然浓度，来自误识别为中子的$α$粒子的背景可能高得不可接受。我们提出了我们的经验，操作受此问题影响的探测器原型。蒙特卡罗模拟已被用来确认背景为$α$粒子。这些问题已经在多栅格检测器的最近实施中通过使用纯化铝以及标准铝的镀镍来解决。结果是背景减少了两个数量级。一个新的大面积原型已建成纳入这些修改。
2015-09-16 physics.ins-det
ATLAS Monitored Drift Tube Chambers in E = 11 MeV Neutron Background
通过将由3层3短标准漂移管组成的腔室暴露于中子通量密度高达16 kHz/cm 2、中子能量为E=11 MeV的中子中，研究了快中子对ATLAS μ子漂移探测器的占位率和单管分辨率的影响。具有脉冲形状能力的NE 213中子探测器和校准的BF 3中子探测器提供了对中子通量密度和能量的监测。通过比较有和无中子本底的数据集，测得漂移室对中子的灵敏度为4 × 10 ~（-4）。为了研究宇宙μ介子的轨道，在腔室的上方和下方安装了两个硅条探测器，可以将测量到的漂移半径与参考轨道进行比较。或者，使用三重和法测定单管分离度。有和没有中子辐照的数据之间的比较表明，只有一个边际的分辨率和μ子径迹重建的影响很小。
2009-08-11 hep-ex physics.ins-det
A Ramsey Neutron-Beam Experiment to Search for Ultralight Axion Dark Matter at the ESS
本研究提出在欧洲散裂源HIBEAM束线开展新型Ramsey中子束实验，利用轴子与中子自旋的耦合搜寻超轻轴子暗物质，预计可将相关耦合的探测灵敏度较现有水平提升2-3个数量级。
2024-05-04 astro-ph.CO hep-ph nucl-ex
Verification of He-3 proportional counters fast neutron sensitivity through a comparison with He-4 detectors
在中子散射科学领域，各种各样的仪器都需要热中子和冷中子探测器。氦-3多年来一直是热中子和冷中子探测的主要元素之一。如今，世界各地的中子设施正在推动他们的技术，以增加仪器提供的可用通量，这使得一个全新的科学景观。随着可用通量的增加，更好的信号与背景比（S/B）能够执行新类型的测量。为了这个目的，这份手稿重新审视今天的“金标准”中子探测的背景灵敏度。快中子和γ射线是中子散射实验中的主要本底粒子。本文通过与氦-4计数器的比较，研究了氦-3探测器探测快中子、宇宙射线和γ射线的效率（灵敏度）。与氦-4的比较允许将热（和冷）中子与基于氦-3的计数器中的快中子贡献分开，否则它们是纠缠的;从间接方法验证先前的结果。此外，本文还对ESS地面宇宙中子注量（也是本底源之一）进行了估算。
2020-02-19 physics.ins-det
Suppression of Neutron Background using Deep Neural Network and Fourier Frequency Analysis at the KOTO Experiment
Enrico Fermi Institute, University of Chicago（芝加哥大学费米研究所）；National Taiwan University（台湾大学）；Osaka University（大阪大学）；Institute of Particle and Nuclear Studies, High Energy Accelerator Research Organization (KEK)（高能加速器研究机构粒子核研究所在）
本文提出两种技术区分中子诱导背景事件与光子信号事件，通过深度卷积神经网络和傅里叶频谱分析，有效抑制中子背景，减少因子达5.6×10^5，同时保持K0L→π0νν效率在70%。
2023-09-21 hep-ex physics.ins-det
A FLUKA Study of $β$-delayed Neutron Emission for the Ton-size DarkSide Dark Matter Detector
在已发表的宇宙起源背景研究中，对一吨级暗物质暗物质的搜索，只考虑了与宇宙起源μ子或μ子诱导簇射相一致的瞬发中子背景，尽管不需要观测起始粒子。本论文现在报告的宇宙起源背景的规模从$β$ -延迟中子发射产生的宇宙起源活动在黑暗面的初步调查。该研究发现，探测器基准体积中$β$缓发中子的本底率约为< 0.1个事件/年。然而，需要进行详细的研究，以获得更准确的估计数。应将结果与DarkSide液体闪烁体内PMT的放射性背景事件率（0.2事件/年）进行比较。
2014-07-25 astro-ph.IM physics.ins-det
Alpha Background in Multi-Grid Neutron Detectors
European Spallation Source ERIC（欧洲散裂波源）；M. Smoluchowski Institute of Physics, Jagiellonian University（雅盖隆大学 M.斯莫卢霍夫斯基物理研究所）；School of Physics and Astronomy, University of Glasgow（格拉斯哥大学物理与天文学院）
研究多级中子探测器中来自锕系杂质的α衰变对背景计数率的影响，通过测量放射纯铝及铝/碳化硼复合材料的α衰变率，并发现通过在复合材料上镀镍可显著降低α衰变率，从而减少背景计数率。
2026-05-21 physics.ins-det
Radiogenic neutron background in reactor neutrino experiments
本文报道了反中微子反β衰变反应探测中的一种新的关联背景。反中微子探测器外围材料（如光电倍增管的硼硅酸盐玻璃）中的自发裂变和$(α,n)$反应会产生快中子和瞬发伽马射线。如果从材料到探测器目标的屏蔽层不够厚，中子和伽马可能进入目标体积并模拟反中微子信号。本文重新讨论了B $(α,n)$ N和F $(α,n)$ Na反应产生的中子产额和能谱。一个基于Geant 4的模拟已经进行了使用一个简化的探测器几何本代反应堆中微子实验。估计了这些实验中的背景速率。如果不考虑这一背景，中微子混合角$\sin^22θ_{13}$的值将被低估。我们建议大亚湾、RENO、Double Bronze和JUNO仔细检查与目标接近且富含硼和氟的探测器材料的质量和放射性纯度水平。
2021-10-22 hep-ex physics.ins-det
First measurement of flux of the neutron background induced by accelerated neutrinos at the J-PARC facility
Kobe University（神户大学）；Yokohama National University（横滨国立大学）；Tokyo University of Science（东京理科大学）；Okayama University（冈山大学）
测量日本J-PARC设施中微子束意外引发的中子本底通量，利用BGO和液体闪烁探测器及塑料闪烁探测器，通过液闪探测器脉冲形状甄别确定中子通量，有助于评估该设施中微子实验的中子本底。
2026-10-19 hep-ex physics.ins-det
Neutron background signal in superheated droplet detectors of the Phase II SIMPLE dark matter search
第二阶段的SIMPLE直接暗物质搜索实验的中子背景的模拟充分报道与各种改进相对于以前的估计。该模型采用Monte Carlo MCNP中子输运程序，使用真实的几何描述作为输入，测量放射性分析和材料成分，并列出（α，n）产率和光谱。发展包括反冲能量分布的会计，考虑额外的反应和材料和检查相关的（α，n）数据。对模拟结果进行了全面的分析，解决了非统计不确定性的增加。可以看出，上述遗漏使以前报告的背景估计数净增加13 $\%$，而非统计不确定性上升到25 $\%$。最终估计的反冲事件发生率为0.372 $\pm$ 0.002（统计）$\pm$ 0.097（非统计学）EVT/kgd，导致实验结果的不显著变化。
2015-12-04 physics.ins-det
New search for mirror neutron regeneration
当考虑镜像磁场时，实验上不排除相对快的中子振荡进入镜像中子态的可能性。在受控的磁场中，人们曾用超冷中子直接研究过中子消失为镜像中子的现象，并报道过一些反常的结果。我们描述了一种使用冷中子进行消失和再生搜索的技术，这将使我们能够明确地识别可能的振荡信号。在橡树岭国家实验室的高通量同位素反应堆中使用现有的通用小角中子散射仪器进行的实验将具有充分探索先前超冷中子搜索的参数空间的灵敏度，并证实或反驳先前的观测声明。该仪器还可以最终测试最近提出的基于振荡的中子寿命异常解释的有效性。
2019-12-17 hep-ex physics.ins-det
Search for Neutron Flux Generation in a Plasma Discharge Electrolytic Cell
继最近的一些意想不到的线索，中子生产的设置，如高压大气放电和等离子体放电在电解池中，我们提出了一个测量的中子通量的配置类似于后者。我们使用两种不同类型的中子探测器，聚烯丙基二甘醇碳酸酯（PADC，又名CR-39）示踪剂和铟盘。95% C.L.我们给出了距离池中心约5 cm处热中子通量的上限为1.5个中子cm^-2 s^-1。考虑到较高能量的中子分量，最大允许通量为64个中子cm^-2 s^-1。这个上限是两个数量级小于先前声称在电解池等离子体放电实验。此外，CR-39的行为进行了讨论，指出我们的可能来源的虚假信号。
2013-10-17 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
First measurement of low intensity fast neutron background from rock at the Boulby Underground Laboratory
发展了一种测量低强度快中子注量率的技术。详细讨论了仪器的设计、标定、数据分析程序和结果的解释。该技术已被应用于测量来自博尔比地下实验室岩石的中子背景，该实验室用于暗物质和其他实验，需要屏蔽宇宙射线μ子。使用液体闪烁检测器进行实验。将6.1升体积的不锈钢池填充有内部制造的装载有Gd的液体闪烁体以增强中子捕获。一个双脉冲签名（质子反冲，然后从中子捕获伽马）被用来识别来自PMT的更大的伽马背景的中子事件。通过在探测器周围包裹高纯度的铅和铜来抑制岩石中的伽马射线。用各种伽马和中子源对探测器进行了校准。特别注意消除PMT后脉冲和相关的背景事件从延迟符合的两个脉冲的Bi-Po衰变链。四个月的运行显示，中子诱发事件率为1.84 ± 0.65（统计）。事件/天。基于GEANT 4工具包进行了蒙特卡罗模拟，以估计探测器的效率和预期的质子反冲的能谱。通过与蒙特卡罗模拟的比较，估算出岩石中快中子的通量为（1.72 ± 0.61）。+- 0.38（系统））* 10^（-6）cm^（-2）s^（-1）。
2006-12-08 hep-ex physics.ins-det
Search for neutron-hidden neutron interbrane transitions with MURMUR, a low-noise neutron passing-through-walls experiment
多膜世界宇宙是标准模型和宇宙学模型$ΛCDM$之外的许多物理学场景的核心。因此，这是一个重要的问题，以限制这些方案，也允许低于GeV规模的实验。MURMUR是一个新的中子穿墙实验，旨在限制膜世界场景中的中子隐藏中子跃迁。由于我们的可见宇宙可能是一个嵌入多维块体中的3-膜，因此通常预期相邻的隐藏3-膜。它们的存在可以被限制，因为膜世界之间的物质交换必须以交换概率$p$发生。中子$n$被截面为$σ(n \to n')$ $\propto$的原子核散射时，可以转化为隐中子$n'$，其中$σ_E$是通常的弹性截面。因此，在核反应堆的慢化剂介质中可能会产生隐藏的中子，在那里高通量中子经历许多弹性碰撞。本文介绍了即将在研究堆BR 2（SCK，CEN，Mol，Belgium）上进行这项实验的所有理论和技术关键。
2019-02-15 hep-ex hep-ph nucl-ex
A. Fluka Study of Underground Cosmogenic Neutron Production
宇宙μ子相互作用产生的中子是地下探测器寻找罕见事件时背景的重要贡献者。通常情况下，这样的中子可以占主导地位的背景，因为他们是特别难以屏蔽和检测。由于实际数据很少，而且没有很好的记录，因此必须使用模拟研究来设计屏蔽和预测本底率。因此，验证任何模拟代码是必要的，以确保可靠的结果。这项工作比较详细的FLUKA模拟代码的预测现有的数据，并使用此代码报告的典型探测器嵌入在水箱与液体闪烁体屏蔽的宇宙背景的模拟。
2014-08-05 astro-ph.IM physics.ins-det
Monte Carlo evaluation of the external gamma, neutron and muon induced background sources in the CUORE experiment
CUORE是一个1吨级的低温实验，旨在测量电子中微子的马约拉纳质量。该探测器是一个阵列的988 TeO 2测辐射热计用于量热检测的两个电子发射的BB 0 n的130 Te。实验对最低马约拉纳质量的灵敏度取决于可以模拟BB 0 n的背景事件的速率。在本文中，我们调查的贡献的外部源，即环境γ，中子和宇宙射线μ子的CUORE背景，并显示，屏蔽设置设计的CUORE保证降低到一个水平<1.0 E-02 c/keV/kg/y的Q值，作为实验的物理目标所要求的外部背景。
2010-03-23 hep-ex physics.ins-det
Supernova Relic Neutrino Search with Neutron Tagging at Super-Kamiokande-IV
超新星遗迹中微子$\barν_e$的搜索首先通过在超级神冈-IV上标记氢上的中子俘获的逆β衰变进行。中子标记效率被确定为$(17.74\pm0.04_{stat.}\pm1.05_{sys.})%$，而相应的偶然本底概率为$(1.06\pm0.01_{stat.}\pm 0.18_{sys.})$ %。使用960天的数据，我们获得了13个逆β衰变候选人的范围内的$E_{\barν_e}$ 13.3 MeV和31.3 MeV之间。所有观察到的候选人都归因于背景。90% C.L.时的上限是在没有信号的情况下计算的。
2014-05-13 hep-ex physics.ins-det
A new high sensitivity search for neutron-antineutron oscillations at the ESS
对中子-反中子振荡的敏感研究可以为粒子物理学和宇宙学中的一些核心问题提供独特的探索：重子数破坏的能量尺度和机制，宇宙的重子-反重子不对称性的起源，以及中微子质量产生的机制。一个显着的机会已经出现了寻找这样的振荡与欧洲SpectrossSource（ESS）的建设。已经形成了一个合作，提出了一个搜索在ESS，这将提供一个灵敏度的振荡概率是三个数量级以上的ILL实验，在该实验中获得了目前最好的限制自由中子反中子振荡。
2015-10-06 hep-ex hep-ph physics.ins-det
