Comparison of Plastic Antineutrino Detector Designs in the Context of Near Field Reactor Monitoring
我们比较现有的分段塑料反中微子探测器与我们的新的几何改进设计的反中微子检测和光收集效率。本研究的目的是确定最合适的设计风格的远程反应堆监测的背景下，核保障。使用Monte Carlo的GEANT4模拟包，我们进行探测器模拟的基础上两个突出的实验：塑料反中微子探测器阵列（熊猫）和反应堆反中微子探测器（Cormorad）的核心监测。除了这两个著名的设计，另一个概念，熊猫2，可以通过使熊猫检测器的一个小的变化，也被认为是在模拟中。结果表明，Cormorad的光收集效率相对于其他两个探测器要低得多，而Cormorad和Panda2的反中微子探测效率最高。此外，作为替代这些设计选择，这是由一个阵列的相同的矩形形状的模块，我们建议结合规则的六边形形状的模块，最大限度地减少了整个检测器的表面积，从而大大减少了光学读出通道的数量。通过这种方法，可以获得相对于Panda设计具有略高检测效率的检测器配置，并且与Cormorad设计相比具有更好的能量分辨率检测器。
2019-02-20 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Directional Response of Several Geometries for Reactor-Neutrino Detectors
本研究通过模拟六种吨级低能电子反中微子探测器设计，比较其反β衰变探测及反中微子源方向分辨能力，发现最优方案角分辨率达几度级（优于现有水平至少两倍），可用于反应堆监测与核不扩散。
2024-02-02 astro-ph.IM hep-ex nucl-ex
Large scale Gd-beta-diketonate based organic liquid scintillator production for antineutrino detection
在过去的几十年里，有机液体扩散器已经成为成功的中微子探测器的基础。在核反应堆中，钆液体稀释剂为电子反中微子探测提供了有效的背景抑制。首次在双氘代反应堆反中微子实验中使用了一种新研制的β-二酮钆闪烁体。描述了其大规模生产和表征。介绍了一种新的光产额匹配的无金属伴闪烁体。这两种有机液体都包括目标和“伽马捕捉器”的双金属探测器。
2012-06-25 physics.ins-det
Estimating the detection of antineutrinos in the future Brazilian neutron source
本研究探讨将巴西多用途反应堆（RMB）用作反中微子源的可行性，提出依托其每日3500个反中微子的产出开展β与逆β反应、中微子振荡及θ₁₃参数测定等实验，同时可支持IAEA核燃料监测，并分析了相关技术局限。
2024-05-13 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Determining reactor fuel type from continuous antineutrino monitoring
我们调查的能力的反中微子探测器，以确定燃料类型的反应堆。一个假设的5吨反中微子探测器被放置在离堆芯25米的地方，测量堆芯中裂变碎片发射的反中微子的光谱形状和速率，测量周期为90天。我们的研究结果表明，四种主要的燃料类型可以区分的裂变分数在辐照时间的变化，在95%的真阳性检测概率。此外，我们还证明了反中微子可以识别武器级混合氧化物（MOX）燃料将平均减少到反应堆级MOX的燃耗，从而保证钚处置目标得到满足。此外，我们还调查了有目的地从混合氧化物燃料和低浓铀燃料混合物中转移钚的去除方案。最后，我们讨论了我们的分析是如何影响的光谱失真约6MeV的商业动力反应堆测量的反中微子光谱中观察到的。
2016-12-21 hep-ex hep-ph nucl-ex
Antineutrino reactor safeguards - a case study
反中微子作为反应堆保障措施的一种手段已经提出了30多年，在中微子探测方面取得了令人印象深刻的实验进展。在本文中，我们进行，第一次，反中微子保障措施的应用到一个现实世界的情况下，在1994年的朝鲜核危机的案例研究。我们得出的检测极限，部分或全部核心放电在1989年的基础上，实际原子能机构的保障访问，并发现，两个独立的方法会产生积极的证据，第二个核心具有很高的信心。为了推广我们的研究结果，我们提供了详细的估计灵敏度的钚含量的各种类型的反应堆，包括大多数类型的钚生产反应堆，详细的反应堆模拟的基础上。这项研究的一个关键发现是，热功率小于0.1-1千兆瓦时的各种反应堆都可以得到保障，实现原子能机构在反应堆建筑物外使用探测器的定量灵敏度和及时性目标。这种类型的保障措施不依赖于知识的连续性，并实时提供有关堆芯库存和动力状态的信息。
2014-02-13 hep-ex hep-ph nucl-ex
Prompt directional detection of galactic supernova by combining large liquid scintillator neutrino detectors
核心坍缩的超新星会产生几十兆电子伏范围内的电子反中微子的强烈爆发。目前，世界各地都在使用几种大型液体闪烁体探测器，它们通过反β衰变（IBD）过程对低能反中微子探测非常有效。在这篇文章中，我们开发了一个程序，迅速提取超新星的位置，通过重新审视IBD运动学的细节在广泛的能量范围内的超新星中微子。结合目前所有基于闪烁器的探测器，我们可以定位一个典型的超新星在10千秒差距的精度为45度（68%C. L）。在增加了下一代基于反射器的探测器之后，精度可以达到12度（68%C.L.），从而达到大型水切伦科夫中微子探测器的性能。我们还讨论了一个可能的改进超新星预警系统（SNEWS）的实验间网络的方向性信息在每个实验中的实施。最后，我们讨论了用LLSD数据约束中微子能谱和新诞生的中子星质量的可能性
2015-08-25 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ph
Simulation and Efficiency Studies of Optical Photon Transportation and Detection with Plastic Antineutrino Detector Modules
在这项工作中，光学光子的模拟是在一个由塑料闪烁体连接到光导和光电倍增管两端，这被认为是用于远程反应堆监测在核安全领域的反中微子探测器模块。使用基于蒙特卡罗（MC）的GEANT4模拟，研究了影响光收集的许多参数，从而研究了反中微子探测器模块的能量分辨率：例如，闪烁体表面粗糙度、反射体类型及其在闪烁体和光导表面上的应用方法、反射体的反射率、光导几何形状和光电阴极的直径。通过观察检测到的光谱，即每个沉积能量的光电子数量，来研究每个参数的影响。此外，平均光收集效率的检测器模块和它的空间变化计算每个模拟设置。根据模拟结果发现，光阴极尺寸、导光管形状、反射材料的反射率和包裹方式对光收集效率有显著影响，而闪烁体表面抛光程度和反射镜类型的选择对光收集效率的影响相对较小。研究表明，这些参数在塑料闪烁体反中微子探测器的设计中是非常重要的，以提高能量分辨率的效率。
2018-04-30 hep-ex physics.ins-det
A mobile antineutrino detector with plastic scintillators
本文提出了一种新型的用于核安全保障的分段式塑料反中微子探测器。一个小的原型被建造和测试，以测量背景事件。该探测器系统的无人现场操作令人满意。此外，还开发了详细的蒙特卡罗模拟程序来估算探测器的反中微子探测效率。
2012-06-28 hep-ex physics.ins-det
Physics-informed machine learning approaches to reactor antineutrino detection
针对反应堆反中微子探测中宇宙射线快中子背景难以剔除的问题，本文提出基于树的分类器和图卷积神经网络两种机器学习方法，在重建特征和原始信号层面提升背景抑制能力，相比传统截断计数方法显著提高了背景主导搜索的灵敏度。
2024-07-08 hep-ex physics.data-an physics.ins-det
Observation of Reactor Antineutrinos with a Rapidly-Deployable Surface-Level Detector
我们部署了一个小型的，80公斤，基于固体塑料闪烁体的反中微子探测器，称为MiniCHANDLER近三个月的距离25米的2.9GW的热电反应堆堆芯在北安娜核电站。我们报告的反中微子信号的检测，从逆β衰变在5.5西格玛的意义，没有过载和最小的屏蔽。该结果还表明，3D分割可用于显著提高信噪比，在这种情况下提高4倍。此外，这一测量代表了在一个小型的表面部署探测器中对正电子谱的观测;反应堆反中微子的观测是通过安装在一个普通的小型拖车中的移动中微子探测器实现的。
2020-03-10 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Coincidence-based reconstruction for reactor antineutrino detection in gadolinium-doped Cherenkov detectors
本研究提出一种基于符合的重建算法，利用IBD事件对的组合光重建顶点，在掺钆水及水基液体闪烁体探测器中显著提升顶点分辨率，并实现高效的本底排除。
2023-06-15 hep-ex physics.ins-det
High flux lithium antineutrino source with variable hard spectrum
本工作致力于研制光谱可变和可调的硬电子反中微子源。本文讨论了基于7 Li的中子活化和8Li同位素的快速β衰变（T1/2 = 0.84s），发射能量高达13 MeV -的高通量硬反中微子源。建立强的硬谱同位素中微子源将有助于提高中微子相互作用的探测统计量，这对振荡实验尤为迫切。建议的中微子源的方案是基于所产生的8Li到中微子探测器的连续运输，该中微子探测器远离中子活化的地方。得到了锂反中微子通量的解析表达式。与反应堆反中微子谱相比，所讨论的源将确保增加与氘核反应的截面，从几倍到几十倍。该装置的另一个独特之处是可以平滑地改变反中微子光谱的硬度。
2017-05-15 nucl-ex physics.ins-det
Neutrino-Antineutrino Identification in a Liquid Scintillator Detector: Towards a Novel Decay-at-Rest-based Neutrino CPV Framework
我们介绍了一种新的方法来研究中微子扇区中的CP破坏，基于同时检测的$ν_e$和$\barν_e$的振荡产生的$ν_μ$和$\barν_μ$在休息的$π$ s和$μ$ s的衰变在束流收集器。这种方法依赖于一种新的液体闪烁体探测器技术，预计将产生前所未有的识别$ν_e$和$\barν_e$带电电流的相互作用，我们调查通过蒙特卡洛模拟。在这里，我们报告的检测技术和它的物理范围的初步结果。
2018-09-25 hep-ex physics.ins-det
Reference worldwide model for antineutrinos from reactors
核反应堆产生的反中微子构成了探测地中微子的一个严重的背景源，地中微子将整个地球的天然放射性信息带到地球表面。在这个框架内，我们提供了一个参考的全球范围内的反中微子从反应堆模型，鉴于反应堆的运行记录，每年由国际原子能机构（IAEA）公布。我们评估了正在进行的（KamLAND和Borexino），计划的（SNO+）和拟议的（朱诺，RENO-50，LENA和Hanohano）实验地点的商业反应堆的预期信号。与反应堆反中微子的生产，传播和检测过程的不确定性估计使用基于蒙特卡罗的方法，它提供了一个整体的网站依赖的不确定性的信号在地球中微子能量窗口的顺序为3%。我们还实施了非平衡校正的参考反应堆光谱与长寿命同位素，我们估计增加了2.4%的非振荡事件率在地中微子能量窗口，由于存储在冷却池中的乏核燃料。我们预测，研究堆的贡献小于0.2%的商业反应堆信号在调查的14个站点。我们使用在www.fe.infn.it/antineutrino上发布的综合数据库中收集的反应堆运行记录，对10年内的预期反应堆信号进行多时间分析。
2015-02-16 hep-ex physics.ins-det
Sensitivity of seismically cued antineutrino detectors to nuclear explosions
我们评估的灵敏度大，钆掺杂的水探测器的核裂变爆炸释放的反中微子，使用更新的信号和背景模型，并利用地震观测的能力，提供一个分析触发。在某些现实条件下，25万吨级纯裂变爆炸的反中微子特征可以在几百公里外的一个探测器中识别出来，这个探测器的大小相当于目前提出的用于基础物理实验的最大模块。原则上，这种观测可以迅速证实地震信号与裂变事件相吻合，这可能有助于对核武器试验进行国际监测。我们讨论了有限的潜力，地震提示的反中微子观测，以限制裂变产额，区分纯裂变聚变增强武器试验，表明爆炸的地震证据已被故意掩盖，或验证没有爆炸试验在目标区域。我们的结论是，在地震监测和中微子物理学的进步，使爆炸衍生的反中微子的检测比以前断言更有可能，但足够灵敏的探测器的大小和成本继续限制应用。
2018-09-11 hep-ex nucl-ex physics.app-ph
Theoretical Antineutrino Detection, Direction and Ranging at Long Distances
在本文中，我们介绍的概念，我们称之为“NUDAR”（中微子方向和测距），使点的测量所观察到的能量和方向矢量可以被动地推导出精确的三维位置和热功率的地球物理和人为中微子源，甚至从一个单一的检测器。我们提出了迄今为止最精确的背景估计，所有这些都在全三维中处理，作为深度和地理位置的函数。对于目前的计算，我们考虑一个假设的138千吨级探测器，它可以被运送到一个海洋站点，并部署到一个操作深度。我们提出了一个贝叶斯估计框架，将任何先验知识的反应堆，我们正试图检测，以及估计的不确定性的背景和振荡参数。最重要的是，我们充分利用知识的反应堆光谱和距离依赖的影响，中微子振荡对这样的光谱。特别地，后者使得在给定足够的信号统计的情况下从一个位置确定距离成为可能。此外，我们探索丰富的潜力，提高检测，即使是在个别中微子方向确定适度的改进。我们得出的结论是，300兆瓦的反应堆确实可以被地理定位，其运行功率估计与一个或两个探测器在十万吨级的范围达几百公里。我们注意到，这种探测器将有自然的和非干扰的效用，为科学研究的地球中微子，中微子振荡，和天体物理中微子。这促使开发成本有效的方法来构建和部署这样的下一代探测器。
2013-07-11 hep-ph physics.geo-ph physics.ins-det
Calibration of the highly segmented SoLid antineutrino detector
SoLid是一个短基线中微子实验，目前正在比利时SCK $\bullet$ CEN BR 2研究反应堆运行一个1.6吨的探测器。SoLid将致力于研究所谓的反应堆反中微子异常（RAA），其起源可能是存在一种质量在eV量级左右的轻无菌中微子状态。此外，它还将对$^{235}$ U同位素产生的反中微子能谱进行新的测量，这将有助于理解在以前的反应堆反中微子实验中观察到的5 MeV畸变。SoLid利用了一种新技术，将尺寸为5 $\times$ 5 $\times$ 5 cm $^{3}$的PVT立方体和厚度为$\sim$ 250 $μ$ m的$^{6}$ LiF：ZnS（Ag）屏幕相结合。为了检测反中微子相互作用，信号由波长移动光纤和SiPM网络读出。细粒度（12800个单元）提供了区分信号和背景的强大工具，但在确保均匀的检测器响应和校准能量标度和中子检测效率方面存在挑战。在这方面的贡献，已开发的方法，用于校准这样的分段检测器将被描述。最后给出了标定结果。
2019-10-28 hep-ex physics.ins-det
A reactor antineutrino detector based on hexagonal scintillator bars
本研究提出一种新概念的分段式反中微子探测器的基础上，六角形塑料闪烁棒探测核反应堆堆芯的反中微子。六角形闪烁体棒的选择是独创的，并且提供紧凑性。提出的探测器通过反β衰变（IBD）和延迟双符合探测反中微子。由于其分段结构，满足延迟符合条件的背景可以通过适当的事件选择切割来消除。以这种方式，主要焦点是确定适当的选择标准以精确标记真实的IBD事件。利用Geant 4工具包对该探测器进行了蒙特卡罗模拟，研究了IBD相互作用的特性。基于模拟数据建立了一组事件选择标准。发现在所应用的选择条件下，可以实现10%的检测效率。它还表明，快中子，构成地上探测的主要背景源，可以有效地消除这些选择标准。这项研究的动机是将这种紧凑型探测器安装在距离Akkuyu核电站很近的地方（<100米），该核电站预计将于2023年开始运行。
2019-12-05 physics.ins-det
Towards Earth AntineutRino TomograpHy (EARTH)
地球反中微子层析成像方案（EARTH）计划建造10个地下设施，每个设施都有一个望远镜。每个望远镜由许多探测器模块组成，通过利用方向敏感的地中微子探测来绘制地球内部深处的放射性热源。最近的假说把核幔边界（CMB）作为天然放射性核素的主要来源，因此也是放射性热的主要来源。在CMB发生的过程的典型规模约为200公里。从表面观察这些过程需要大约3度的角分辨率。EARTH的目标是创建地球内部放射性热源的高分辨率3D地图。因此，它将有助于更好地了解在地球表面观察到的一些地球物理现象。这种情况需要与单片探测器系统（例如KamLAND）完全不同的方法。本文介绍了这样的望远镜，边界条件设置的物理，估计计数率，并从蒙特卡罗模拟和实验室实验的第一个初步结果。蒙特卡罗模拟表明，大体积望远镜应该由探测器模块组成，每个探测器模块包括非常多的探测器单元，其截面大约为几平方厘米。反中微子事件的特征将是双脉冲事件。一个脉冲来自发射的正电子的减速，另一个来自中子捕获。在实验室实验中，小尺寸的，10B加载的液体闪烁探测器作为方向敏感，低能反中微子探测的候选人进行了研究。
2006-07-06 physics.geo-ph physics.ins-det
Performances and stability of a 2.4 ton Gd organic liquid scintillator target for antineutrino detection
在这项工作中，我们报告的性能和（2 × 1.2）吨的有机液体闪烁体目标的化学和物理性质与Gd掺杂高达~ 0.1%，和一个为期2年的长期稳定性调查的结果。特别是，我们已经监测的Gd和主要的荧光的量实际上在溶液中，Gd掺杂的液体闪烁体（GdLS）的光学和荧光性质和其作为中子探测器的性能，即中子捕获效率和平均捕获时间。实验性调查正在进行，目标正在持续监测。掺杂时间两年后，Gd掺杂液体闪烁体的性能没有显示出任何退化和不稳定的迹象;这一结论来自实验室测量和“罐内”测量。这是有史以来生产的最大的稳定的Gd掺杂有机液体闪烁体靶，并可长时间连续运行。
2008-03-11 physics.ins-det
Sensitivity of an antineutrino monitor for remote nuclear reactor discovery
来自核反应堆的反中微子包含一个无法屏蔽的信号，它携带着关于核的信息。掺钆的水基切伦科夫探测器可以探测反应堆反中微子，用于不扩散应用的中远场远程反应堆监测。两个新的和独立的重建和分析途径已被开发和应用到一些有代表性的反应堆信号，以评估的千吨级，钆掺杂切伦科夫探测器作为远程监测器的灵敏度。四个探测器配置九个反应堆的信号组合的灵敏度进行了评估，位于博尔比矿，接近博尔比地下实验室在英国的探测器。结果表明，在当前反应堆环境下，一个22 μ m的探测器在$\rm \sim150~km$距下对$\rm \sim 3~GW_{th}$反应堆的探测灵敏度在两年内达到最大值。需要更大的探测器来实现更及时的探测或监测更小或更远的反应堆。
2023-02-27 hep-ex physics.app-ph physics.ins-det
Acrylic Target Vessels for a High-Precision Measurement of theta13 with the Daya Bay Antineutrino Detectors
本文详细介绍了大亚湾核试验第一对反中微子探测器中用于封装靶区和γ捕集区的丙烯酸靶容器。我们给出了一个概述的设计，制造，运输和安装的丙烯酸靶船及其液体溢流罐。综述了大亚湾的丙烯酸质量保证计划和容器表征，该计划测量了与νe检测相关的所有几何、光学和材料特性。本文是大亚湾丙烯酸容器的技术参考，可为将来中微子或暗物质实验中丙烯酸组件的设计和使用提供指导。
2012-02-10 hep-ex physics.ins-det
Challenges for the directional dark matter direct detection
本文围绕定向暗物质直接探测，介绍气体TPCs这一主流成熟探测装置，综述其发展历程、现存挑战与未来前景，为定向暗物质探测研究提供参考。
2024-03-07 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ex
Carbon nanotubes as target for directional detection of light WIMP
在本文中，我将简要介绍使用碳纳米管（CNT）作为目标的检测小质量WIMP的方向性的附加信息的想法。我还将介绍开发一个时间投影室与CNT目标内的实验努力和测试束在INFN-LNF束测试设备的结果。
2017-07-09 hep-ex physics.ins-det
TAO -- The Taishan Antineutrino Observatory
台山中微子天文台（TAO或JUNO-TAO）是江门地下中微子天文台（JUNO）的卫星探测器。JUNO的目标是同时探测三味中微子振荡的两个主要频率，以及它们与质量排序相关的干扰，距离中国两个强大的核反应堆复合体约53公里。TAO位于泰山一号反应堆附近，以前所未有的能量分辨率独立测量反应堆的反中微子能谱。TAO实验将实现每天约2000个中微子的探测率。为了实现其目标，TAO依靠尖端技术，无论是在光电传感器和液体闪烁体（LS）的发展，预计将对未来的中微子和暗物质探测器的影响。在本文中，设计的TAO检测器，特别侧重于量热法进行了讨论。此外，还将介绍在TAO项目框架内，目前在光传感器和LS技术的研发方面所取得的进展。
2022-09-21 physics.ins-det
Liquid-organic time projection chamber for detecting low energy antineutrinos
针对MeV能区反中微子探测需求，本文首次对液态有机时间投影室的IBD探测信号开展模拟研究，验证了其低本底探测、能量测量和逐事件方向重建的潜力，为后续原型实验提供依据。
2023-05-26 physics.ins-det
Directional detection of dark matter with diamond
在不久的将来，WIMP暗物质将对太阳中微子敏感。定向探测提供了一种拒绝太阳中微子和改善WIMP搜索的方法，但现有定向探测器达到这种灵敏度带来了挑战。我们提出了一种结合原子/粒子物理方法，使用大体积的金刚石探测器。WIMP候选事件触发粒子探测器，之后氮空位中心的光谱学读取进入粒子的方向。我们讨论了目前的技术状态，需要实现定向检测钻石，并提出了一个探测器的灵敏度低于中微子地板的路径。
2021-03-03 hep-ph physics.app-ph physics.ins-det
Prospects for long-range reactor monitoring with gadolinium-loaded water-Cherenkov detectors
反中微子探测器是能够远程监测核反应堆活动的实用、非侵入性工具。在这里，我们探讨的超级神冈水切伦科夫探测器的灵敏度，钆负载后，从一个核反应堆复杂的距离约190公里的反中微子。观察反应堆综合体中两个目前正在运行的堆芯所需的寿命取决于附近其他反应堆的活动，以及对探测效率和本底率的估计。在合理的假设下，我们发现，钆负载的超级神冈可以在50（10）活天95%（50%）的时间内以95%的置信度检测到来自高滨反应堆复合体两个堆芯的反中微子通量，或者在397（73）活天内检测到来自一个堆芯的通量，前提是每个堆芯都以标称功率运行。
2018-04-10 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Remote detection of undeclared nuclear reactors using the WATCHMAN detector
对未申报的核反应堆进行远程探测仍然是全球核安全的关键目标之一。为了实现这一目标，WATCHMAN合作提议在距离核反应堆综合体13至25公里处建造一个水基反中微子探测器。来自反应堆的反中微子在探测器的水中通过逆β衰变相互作用产生两个相隔数十毫秒的切伦科夫光锥。利用这种相互作用，WATCHMAN（反中微子切伦科夫监视器）将成为第一个在10公里以外确定反应堆综合体活动/非活动状态的探测器。探测器中使用的水将掺有钆，首次展示掺钆探测器用于反应堆监测的潜力，并将证实该技术用于更大的数千吨中微子实验的潜力。拟议的WATCHMAN设计将是一个千吨级水基探测器，由一个直径16米、高16米的水箱构成，将包括大约3000个光电倍增管。将给出WATCHMAN合作的远程监测目标的概述，并详细描述拟议的探测器。还将详细介绍两个拟议的WATCHMAN站点的概要，并预测预期的反中微子速率和确定每个站点相关反应堆开启和关闭状态之间切换所需的时间。还将简要介绍该项目和今后的合作目标-不扩散目标。
2018-04-01 physics.ins-det
A remote reactor monitoring with plastic scintillation detector
考虑到塑料闪烁体棒作为强探测器用于反应堆远程监测和核保障应用的可能性，我们采用蒙特卡罗模拟研究了预期的基本性能。我们提出的初步结果为1立方米的高度分段检测器由100个矩形闪烁条形成一个阵列，夹在两侧的连续光导，使所有的光电探测器之间的光共享。考虑不同的闪烁块几何形状和光电探测器的数量，计算了几种光收集配置的光探测效率。光电探测器信号形成特定的撞击图案，其表征撞击颗粒。命中模式的统计分析允许有效地选择反中微子事件和拒绝背景。为了评估探测器对燃料燃烧循环中燃料同位素组成演化的灵敏度，我们计算了反中微子谱。在1 MeV能量分辨率下，对几个燃料燃烧周期的反中微子谱进行了统计分析，结果表明，该探测器可以测量燃料循环过程中的组分变化。
2016-10-19 physics.ins-det
SoLid: Search for Oscillation with a 6Li Detector at the BR2 research reactor
在过去的几十年里，各种核反应堆中微子实验测量到，与理论计算相比，在反应堆-探测器距离较短的情况下，来自反应堆的反中微子通量不足。其中一个用来研究反应堆反中微子异常的实验是固体实验。它使用比利时莫尔SCK-CEN的紧凑型BR 2研究反应堆，在非常短的基线上进行反应堆反中微子通量测量。这些会议记录讨论了Solid实验的一般检测概念及其新颖的检测器技术。SoLid设计的性能通过对实验的第一个大规模测试模块SM 1收集的数据进行分析的一些结果得到了证明。
2016-05-01 hep-ex physics.ins-det
Directional fast neutron detection using a time projection chamber and plastic scintillation detectors
提出了一种基于中子时间投影室（TPC）和位置灵敏塑料闪烁探测器的定向快中子探测新方法。该探测系统仅使用中子TPC就能有效地定位4π视场的热点的近似位置。然后，系统使用TPC和闪烁探测器中的选定符合事件生成热点的高分辨率图像。使用Cf-252源构建并测试了原型。快速搜索的效率达到7.1 × 10 -3。采用简单反投影法进行高分辨率成像，角分辨率为7.8°（半高宽，FWHM）。
2018-10-31 nucl-ex physics.ins-det
A prototype reactor-antineutrino detector based on $^6$Li-doped pulse-shaping-discriminating plastic scintillator
Georgia Institute of Technology（佐治亚理工学院）；Illinois Institute of Technology（伊利诺伊理工学院）；Lawrence Livermore National Laboratory（劳伦斯利弗莫尔国家实验室）；National Institute of Standards and Technology（美国国家标准与技术研究院）；Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）；United States Naval Academy（美国海军学院）；Virginia Tech（弗吉尼亚理工大学）；Yale University（耶鲁大学）
本文提出一种由36根掺$^6$Li脉冲形状甄别塑料闪烁体条组成的60千克地面反应堆反中微子探测器原型，利用反贝塔衰变关联能量沉积并结合脉冲形状、能量、位置与时间等多观测量实现反中微子探测及本底识别。
2025-11-10 hep-ex physics.ins-det
Directional Fast Neutron Detection Using a Time Projection Chamber
利用氢气时间投影室测量反冲质子的三维轨迹和比电离，提供了入射快中子的方向信息。在这里，我们展示了定向快中子探测使用这样的设备。获得的宽视场和出色的伽马抑制表明，该设备非常适合于搜索特殊核材料等应用。
2010-10-07 physics.ins-det
Directional direct detection of light dark matter up-scattered by cosmic rays from direction of the Galactic center
本研究针对 MeV 尺度暗物质难以直接探测的问题，提出利用宇宙线向上散射机制，模拟核反冲并定量揭示大量暗物质来自银河系中心方向，证明未来方向性探测器能以超过 5σ 置信度验证该特征。
2023-07-30 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Potassium-40 geoneutrinos detection and the Earth's large-scale structures imaging by directional geoneutrino detection
Tsinghua University（清华大学）
本文研究了利用方向性地球中微子探测技术探测钾-40中微子，并通过优化太阳角切割抑制本底，实现对地球大尺度结构的成像。
2026-08-07 hep-ex physics.ins-det
Directional Detection of Dark Matter Using Solid-State Quantum Sensing
本研究提出基于宽禁带半导体金刚石的混合模式暗物质定向探测器方案，利用亚微米损伤径迹记录方向信号，结合量子传感等技术读出，有望突破中微子本底限制，推动多学科发展与精密暗物质、中微子物理研究。
2023-06-14 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Broad-Range Directional Detection of Light Dark Matter in Cryogenic Ice
提出以六角冰作为轻暗物质直接探测的新靶材，通过单声子探测结合轻暗光子与轻标量介子模型，实现了低至keV质量范围的宽频灵敏度，且高频声子提升了近期实验阈值灵敏度。
2023-04-13 hep-ph physics.ins-det
Directional detection of keV proton and carbon recoils with MIMAC
本研究利用MIMAC探测器开发中子诱导核反冲核方向重建方法，首次实现对keV级质子和碳反冲核的无限制方向性测量，证明方向性探测即将能探索低至O(1 GeV)质量的暗物质。
2024-03-27 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Online Monitoring of the Osiris Reactor with the Nucifer Neutrino Detector
Nucifer探测器最初是作为一种新的核反应堆监测设备设计的，它已经成功地探测到了第一批中微子。我们提供了第二个最短的基线测量反应堆中微子通量。探测裂变产物衰变链中发射的电子反中微子，结合反应堆堆芯模拟，为评估整个核堆芯的热功率和裂变含量提供了一种新的工具，国际原子能机构（原子能机构）可以利用这种工具来加强民用核反应堆的保障监督。该实验部署在距离法国替代能源和原子能委员会（CEA）萨克雷研究中心运行的紧凑型奥西里斯研究反应堆堆芯（70兆瓦）仅7.2米的地方，也展示了一种非常适合寻找新的短基线振荡的配置。我们报告的第一个结果的Nucifer实验，描述的0.85立方米的探测器远程操作在一个浅的深度相当于12米的水和强烈的背景辐射条件下的性能。根据145（106）天的数据与反应堆开（关），导致估计40760电子反中微子的检测，检测到的反中微子的平均数为281 +- 7（统计）+- 18（系统）电子反中微子/天，与预测的277（23）电子反中微子/天。然而，由于背景太大，无法得出关于轻贫中微子存在的结论性结果。作为第一个社会应用，我们量化了反中微子如何用于钚管理和处置协议。
2016-05-25 hep-ex physics.ins-det
A review of the discovery reach of directional Dark Matter detection
宇宙学观测表明宇宙中的大部分物质是暗物质。弱相互作用大质量粒子（WIMPs）形式的暗物质可以通过其在目标核上的弹性散射直接被探测到。目前大多数直接探测实验只测量反冲核的能量。然而，定向探测实验对核反冲的方向也很敏感。由于太阳相对于银河系静止坐标系的运动，方向反冲率具有偶极特征，在太阳运动方向附近达到峰值。这为证明核反冲的银河起源提供了一个强有力的工具，从而明确地探测到暗物质。此外，定向反冲分布取决于WIMP的质量，散射截面和当地的速度分布。因此，有了大量的反冲事件，就有可能从粒子和天体物理性质的角度研究暗物质的物理学。我们审查的潜在的定向探测器检测和表征WIMP。
2016-03-17 astro-ph.CO hep-ph physics.ins-det
Directional recoil detection
对暗物质引起的反冲的研究在过去几年里取得了令人印象深刻的进展。然而，该领域面临着几个突出的问题。首先，太阳中微子不可避免的背景将很快抑制许多暗物质模型的结论性鉴定。第二，也是更根本的一点，目前的实验没有实际的方法来确认探测到的信号的星系起源。定向探测的概念解决了这两个问题，同时提供了研究新的暗物质和中微子相关物理的机会。这个概念在实验上仍然具有挑战性，但气体时间投影室是一个越来越有吸引力的选择，并且当适当配置时，将允许对核反冲和电子反冲进行定向测量。在这篇综述中，我们重新评估所需的探测器性能和调查相关技术。幸运的是，实现良好方向性所需的高度分段的检测器也能够实现几种基本和应用物理测量。我们评论近期的挑战以及如何推进该领域。
2021-06-22 astro-ph.CO hep-ph physics.ins-det
Direct detection of dark matter axions with directional sensitivity
我们研究了轴子晕圈探测器谐振腔中轴子暗物质信号的方向性效应，对于不满足轴子德布罗意波长$λ_a$充分大于完全相干转换的腔尺寸$L$（即$λ_a \gtrsim 2πL$）的腔几何形状.我们专注于长薄腔沉浸在偶极磁铁，并找到适当选择的腔长度，O（1）调制的信号与腔的方向相对于由银河系暗物质晕的等温球模型预测的遗迹轴子背景的动量分布。这种效应可以被用来设计定向轴子暗物质探测器，提供一个明确无误的外星起源的可能的积极检测签名。此外，调制的精确形状可以给出星系晕分布的信息，并且对于特定的晕模型，对于更高的轴子质量给出额外的灵敏度。
2012-08-28 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ph
Three-dimensional track reconstruction for directional Dark Matter detection
定向探测暗物质是一种很有前途的搜索策略。然而，为了执行这样的检测，必须从反冲轨道中检索给定的一组参数：方向、感测和检测器体积中的位置。为了优化航迹重建并充分利用未来方向检测器的数据，我们提出了一种专用于三维航迹重建的似然方法。这种新的分析方法被应用到MIMAC检测器。它需要对轨道测量进行完全模拟，以便将真实轨道与模拟轨道进行比较。我们得出结论，可以实现良好的空间分辨率，即阳极平面中的亚毫米和沿漂移轴的厘米。这开启了执行定向检测器的基准化的可能性。角分辨率的范围为20 $^\circ$至80 $^\circ$，这取决于反冲能量，然而，这足以实现暗物质的高意义的发现。相反，我们表明，方向探测器的意义识别能力强烈依赖于反冲能量和漂移距离，与小的效率值（50%-70%）。我们建议不要考虑这些信息，无论是排除或发现暗物质的反冲低于100千电子伏，然后把重点放在轴向数据。
2012-04-11 astro-ph.IM physics.ins-det
Micromegas detector developments for Dark Matter directional detection with MIMAC
MIMAC项目的目的是利用高精度Micromegas读出平面，通过定向TPC探测非重子暗物质。我们将详细描述最近的发展，以及在氩气（95%）-异丁烷（5%）混合物中进行的表征测量与散装Micromegas探测器。将显示用α粒子进行的径迹测量。
2011-05-10 physics.ins-det
Graphene-based detectors for directional dark matter detection
具有方向灵敏度的暗物质探测器有能力从各向同性背景中区分出暗物质引起的核反冲，从而为星系晕中的暗物质提供了确凿的证据。受石墨烯和二维材料研究的最新进展的启发，我们提出了一类新的定向暗物质探测器，利用石墨烯为基础的范德华异质结。基于石墨烯/六方氮化硼和石墨烯/二硫化钼异质结构的探测器的概念设计的开发和分析。建议的探测器具有模块化的可扩展性，keV级的检测阈值，纳米位置分辨率，灵敏度下降到10 $\mathrm{GeV}/c^2$暗物质质量，和固有的头尾歧视和背景抑制能力。
2019-07-02 astro-ph.CO astro-ph.IM cond-mat.mtrl-sci
Dark Matter directional detection: comparison of the track direction determination
已经提出了几种定向技术用于暗物质的定向探测，其中包括各向异性晶体探测器、核乳胶板和低压气态TPC。关键是要获得由于WIMP的弹性散射引起的核反冲的初始方向。在这篇文章中，我们的目的是估计，对于每种方法，如何反冲轨道的初始方向的信息被保存在不同的探测器材料。我们使用SRIM模拟代码来模拟每种材料中第一个反冲核的运动。我们建议使用一个新的观察，D，量化保存的反冲核在检测器中的初始方向。我们表明，在乳液混合物和各向异性晶体，初始方向是失去了非常早，而在一个典型的TPC气体混合，方向是保存完好。
2017-01-16 astro-ph.IM physics.ins-det
MIMAC: MIcro-tpc MAtrix of Chambers for dark matter directional detection
非重子暗物质的定向探测是区分WIMP事件和中子的一种很有前途的搜索策略，中子是暗物质直接探测的最终背景。这种策略需要精确测量的能量下降到几个千电子伏和三维重建的轨道下降到几毫米。MIMAC（MIcro-tpc MAGNETIC的商会）合作在过去几年中开发了一个原始的原型探测器的基础上直接耦合的大型像素化micromegas与一个特殊的开发快速自触发电子显示的可行性，新一代的定向探测器。第一个双室原型已于2012年6月安装在Modane地下实验室。显示了第一个背景事件、增益稳定性和校准。第一个频谱的核反冲显示来自氡子体的三维轨道。
2013-11-04 astro-ph.CO physics.ins-det
Low energy electron/recoil discrimination for directional Dark Matter detection
定向探测是一种很有前途的暗物质搜索策略。即使它可以适应相当大的背景污染，电子/反冲歧视仍然是一个关键和具有挑战性的问题，方向不敏感的探测器。3D径迹的测量可用于区分电子与核反冲。虽然在20 keV电离以上预期高抑制功率，但在低能量下需要专用数据分析。在识别判别观测量后，提出了一种多变量分析，即提升决策树，使暗物质搜索的有效事件标记。我们表明，它使我们能够优化拒绝，同时保持一个相当高的效率，这是强制性的稀有事件search.With顺序分析，拒绝是约20倍高的多变量分析，对于相同的暗物质排除限制。
2012-07-11 astro-ph.IM physics.ins-det
MIMAC: A micro-tpc matrix for dark matter directional detection
暗物质定向探测开辟了一个新的领域，在宇宙学带来的可能性，以建立一个地图的核反冲，将能够探索银河系的暗物质晕，使访问这种物质的粒子表征和形状的晕。MIMAC（MIcro-tpc MAGNETIC of Chambers）合作在过去几年中开发了一种原始原型探测器，该探测器基于大型像素化micromegas与专用快速自触发电子器件的直接耦合，显示了新一代定向探测器的可行性。这种搜索策略的发现潜力进行了讨论和说明。2012年6月，第一个双室原型已经安装在Modane地下实验室（LSM），并显示了第一个地下背景事件，增益稳定性和校准。
2013-04-08 astro-ph.CO physics.ins-det
Status and Prospects of the DMTPC Directional Dark Matter Experiment
DMTPC定向暗物质探测实验是一个低压CF4气体时间投影室，装有电荷和闪烁光子读出器。这种探测器的设计策略强调重建WIMP引起的核反冲轨道，以确定入射的暗物质粒子的方向。定向探测有可能利用暗物质风的独特角度特征对暗物质进行明确的观测，这种特征与所有已知的背景都不同。本文将简要回顾DMTPC的实验技术和现状。
2011-11-01 physics.ins-det
Dark Matter directional detection with MIMAC
定向探测是一种很有前途的直接暗物质搜索策略。在银道坐标系中，WIMP事件的核反冲径迹角分布应呈现各向异性。该策略需要测量具有约5 keV的阈值的反冲能量，并且3D反冲跟踪下降到几毫米。MIMAC项目以\textmu -TPC矩阵为基础，包括$CF_4$和$CHF_3$，正在开发中。2012年6月，在LSM（Modane的Souterrain）安装了一个双室原型。对前四个月数据采集的初步分析首次允许观察到来自$\mathrm{^{222}Rn}$子代的反冲。
2013-06-18 astro-ph.CO astro-ph.IM physics.ins-det
