Application of PbWO4 crystal scintillators in experiment to search for double beta decay of 116Cd
讨论了PbWO_4晶体闪烁体在116 Cd双β衰变实验中作为有源屏蔽和光导的作用。研究了PbWO_4闪烁体的闪烁性能和放射性污染。测试了与作为光导的PbWO 4晶体耦合的CdWO 4探测器的能量分辨率。计算了PbWO 4基有源屏蔽层抑制PbWO 4晶体内污染背景的效率。用钨酸铅晶体作为高效率的4 π有源屏蔽，可以用116CdWO_4晶体作为高灵敏度的双β实验。
2004-12-10 nucl-ex
Final results of the Aurora experiment to study 2$β$ decay of $^{116}$Cd with enriched $^{116}$CdWO$_4$ crystal scintillators
在Gran Sasso地下实验室用放射性纯的富集$^{116}$ CdWO $^{116}$晶体振荡器（质量为1.162 kg）研究了$^{116}$ Cd的双β衰变。$^{116}$ Cd相对于$2\nu2β$衰变到$^{116}$ Sn基态的半衰期以最高的最新精度测量为$T_{1/2}=(2.63^{+0.11}_{-0.12})\times10^{19}$ yr。将$^{116}$ Cd的0 $ν$ 2 $β$衰变到$^{116}$ Sn的基态的新的改进极限设定为在90% C. L.下的$T_{1/2}\geq 2.2 \times 10^{23}$ yr，这是已知对该同位素最严格的限制。它对应于有效的马约拉纳中微子质量极限范围$\langle m_ν\rangle\le(1.0-1.7)$ eV，这取决于核矩阵元素中使用的估计。在$T_{1/2}\geq 10^{20}-10^{22}$ yr的水平上设定了0 $ν$ 2 $β$衰变伴majoron（s）发射、Lorentz破坏$2\nu2β$衰变和$2β$跃迁到$^{116}$ Sn激发态的新的改进半衰期限值。对假设的轻子数破坏参数（弱相互作用中的右手流混合物、有效的强子-中微子耦合常数、R宇称破坏参数、洛伦兹破坏参数、重中微子质量）设定了新的极限。
2018-11-15 nucl-ex
Search for double beta decay of $^{116}$Cd with enriched $^{116}$CdWO$_4$ crystal scintillators (Aurora experiment)
在Gran Sasso地下实验室，正在利用1.162千克钨酸镉晶体蒸发器研究$^{116}$ Cd的双β衰变，该蒸发器中的$^{116}$ Cd含量达到82%。测量了$^{116}$ Cd相对于两个中微子双β衰变的半衰期，其最高精度为$T_{1/2}=(2.62\pm0.14)\times10^{19}$年。实验对$^{116}$ Cd到$^{116}$ Sn基态的无中微子双β衰变的灵敏度估计为90 CL时的$T_{1/2} \geq 1.9\times10^{23}$ yr，它对应于有效Majorana中微子质量极限$\langle m_ν\rangle \leq (1.2-1.8)$ eV.对$^{116}$ Cd到$^{116}$ Sn激发态的双β衰变和无中微子双β衰变的强子发射给出了新的极限。
2016-01-21 nucl-ex physics.ins-det
Gamma spectrometry with CsI(Tl), NaI(Tl) and CdWO4 scintillation crystals using a silicon photomultiplier
Institute for Nuclear Research, National Academy of Sciences of Ukraine（乌克兰国家科学院核物理研究所）；Czech Technical University（捷克理工大学）；Syracuse University（雪城大学）
研究探讨用硅光电倍增管对特定晶体进行伽马能谱分析，室温下 CsI(Tl)晶体性能最佳但能量分辨率低于传统光电倍增管，凸显其在核物理应用中可替代 PMT 的潜力，尤其适用于轻型便携式能谱仪。
2026-08-03 nucl-ex physics.ins-det
First results of the experiment to search for double beta decay of 106Cd with 106CdWO4 crystal scintillator in coincidence with four crystals HPGe detector
在意大利INFN的Gran Sasso地下实验室的STELLA设施中，正在进行一项利用富集106 Cd的钨酸镉晶体闪烁体（106 CdWO 4）与四晶体HPGe探测器GeMulti配合进行的寻找106 Cd双β过程的实验。106 CdWO 4闪烁体由低背景光电倍增管通过由深度纯化的考古铅产生的钨酸铅晶体光导观察，以抑制来自光电倍增管的伽马量子。在这里，我们报告了3233小时的数据采集后的第一个实验结果。对~（106）Cd的双β过程给出了几个新的改进极限，特别是在90%C. L时T_（1/2）（2nuECb ~+）> 8.4e ~（20）yr。
2013-12-19 nucl-ex
CdZnTe room-temperature semiconductor operation in liquid scintillator
我们演示了第一个操作的CdZnTe室温探测器在液体闪烁体环境中。这项工作在概念上遵循在液氮和液氩中操作HPGe探测器的Heusser型探测器方法，而是用于更实用的室温系综，目的是实现辐射探测的超低背景水平。
2007-10-15 nucl-ex
First test of an enriched $^{116}$CdWO$_4$ scintillating bolometer for neutrinoless double-beta-decay searches
首次成功地将富含$^{116}$ Cd的钨酸镉晶体闪烁体用作测量辐射热计。测量在地面上在18 mK的温度下进行。晶体质量为34.5 g，富集程度约为82%。尽管由于地面上的操作而产生了大量的堆积效应，但该探测器表现出了高能量分辨率（在0.2-2.6 MeV $γ$能量范围内的2-7 keV半高宽）、强大的粒子识别能力和高水平的内部放射性纯度。这些结果证明钨酸镉是一种非常有前途的探测器材料，用于下一代无中微子双β衰变测辐射热实验，如CUPID项目（CUORE升级与粒子识别）中提出的。
2016-06-24 nucl-ex physics.ins-det
Low background detector with enriched 116CdWO4 crystal scintillators to search for double beta decay of 116Cd
采用低热梯度提拉法生长了质量为1868 g的$^{116}$ Cd含量为82%的钨酸镉晶体。镉的同位素组成和晶体的痕量污染估计高分辨率电感耦合等离子体质谱。对从晶锭生产的晶体晶体衍射器进行表征，包括透射率和能量分辨率的测量。研制了一种由两个$^{116}$ CdWO $_4$晶体闪烁体（586 g和589 g）组成的低本底闪烁探测器。该探测器在INFN（意大利）的Gran Sasso国家实验室的地下深处运行了1727小时，从而可以估计浓缩晶体蒸发器的放射性污染。借助超低背景高纯锗$γ$检测器测试第三$^{116}$ CdWO $_4$样品（326 g）的放射性纯度。用蒙特卡罗模拟了$^{116}$ Cd中的$β$双衰变过程，并对寻找$^{116}$ Cd的$β$双衰变实验的灵敏度进行了估算.
2011-08-13 nucl-ex physics.ins-det
On the possibility to search for double beta decay of initially unstable (alpha/beta radioactive) nuclei
讨论了寻找α/β不稳定核双β衰变的可能性，其中许多核的能量释放比“常规”（β稳定）双β衰变候选核高。铀族和钍族放射性核素双β衰变的首次实验半衰期极限利用这些探测器对Solottera地下实验室的低本底测量数据进行了重新分析，确定了CaWO_4、CdWO_4和Gd_2SiO_5等离子体的痕量污染物（CaWO_4为1734 h，CdWO_4为13316 h，Gd_2SiO_5为13949 h）。
2004-04-13 nucl-ex
Experimental research of double beta decay of atomic nuclei
本文介绍了几个利用低本底晶体闪烁器进行的双β衰变实验的结果。特别是，116-Cd的双中微子双β衰变的半衰期值已被测量为2.9 × 10^{19}年，而116-Cd的无中微子双β衰变的新半衰期极限已被确定为>1.7 × 10^{23}年（90%），这对应于中微子质量<1.7 eV的限制。利用低本底CdWO_4、GSO和ZnWO_4晶体闪烁器，对64-Zn、70-Zn、106-Cd、108-Cd、114-Cd、136-Ce、138-Ce、142-Ce、160-Gd、180-W和186-W的双β过程设定了10^{17}-10 ^{21}年水平的新半衰期界限。76-Ge的无中微子双β衰变的发现[Mod. Phys. Lett. A 16（2001）2409]进行了分析。考虑了未来高灵敏度双β衰变实验的要求，旨在观察无中微子双β衰变或将中微子质量限制提高到< 0.01 eV。对它们的灵敏度和发现潜力提出了要求。讨论了两个灵敏度在10^{26}-10 ^{27}年水平的双β实验方案（CAMEO和CARVEL方案）。研究了CaWO_4、ZnWO_4、CdWO_4、PbWO_4、GSO（Ce）、CeF_3、掺钕钇铝石榴石（YAG：Nd）晶体闪烁体的闪烁性能和放射性污染。讨论了这两种方法在寻找双β衰变中的适用性。
2011-12-26 nucl-ex
Simulation of background reduction and Compton depression in low-background HPGe spectrometer at a surface laboratory
高纯度锗探测器非常适合分析样品的放射性。为了降低环境本底，在探头外安装了低活度铅和无氧铜屏蔽γ射线，最外面安装了塑料闪烁体屏蔽宇宙射线，并安装了反康普顿探测器以提高峰康比。利用GEANT 4工具，并考虑到探测器的详细描述，我们优化的探测器的尺寸，以达到设计指标。利用一组在用HPGe谱仪的实验数据与模拟结果进行了比较。对于新型HPGe探测器的模拟，考虑到BGO晶体的厚度和反符合效率的不同，模拟结果表明，BGO晶体的最佳厚度为5.5cm，当反符合效率为0.85时，40 K的峰康比可提高到1000。作为本底模拟，15 cm无氧铜加10 cm铅可以将环境γ射线降低到0.0024cps/100cm ~ 3Ge（50 keV ~2.8MeV），约为环境本底的10 ~（-5）。
2014-10-16 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Search for 2β decay of 116Cd with the help of enriched 116CdWO4 crystal scintillators
在INFN（意大利）的Gran Sasso国家实验室，使用富集$^{116}$ Cd至82%的钨酸镉晶体闪烁器（$^{116}$ CdWO $_4$，总质量为$\approx$ 1.2 kg）来搜索地下深处的$^{116}$ Cd的2 $β$衰变。对$^{116}$ CdWO $_4$晶体的放射性污染进行了仔细的研究，以重建探测器的本底。测量的$^{116}$ Cd相对于2 $ν$ 2 $β$衰变的半衰期为$T^{2\nu2β}_{1/2}$ = [2.8 $\pm$ 0.05（stat.）$\pm$ 0.4（系统）] $\times$ 10 $^{19}$ yr，与先前实验的结果一致。$^{116}$ Cd的0 $ν$ 2 $β$衰变的所获得的极限（考虑到在能量间隔2.7-2.9 MeV中使用高级本底0.12（2）计数/年/kg/keV的最后8696 h运行的数据）为90% C. L时的$T_{1/2} \ge 1.0 \times 10^{23}$年。实验对$0\nu2β$工艺的灵敏度为90% C. L时的$\lim T_{1/2} = 3 \times 10^{23}$ yr。超过5年的测量，并且对于相同的数据采集周期，它可以被提高（通过将背景进一步降低因子3-30）到$\lim T_{1/2} = (0.5-1.5) \times 10^{24}$ yr的水平。
2013-12-03 nucl-ex physics.ins-det
New limits on double beta processes in 106-Cd
用质量为216 g（106-CdWO 4）的放射性纯钨酸镉晶体闪烁体（106-Cd富集到66%）与4个超低本底HPGe探测器在一个低温恒温器中同时探测106-Cd的双β衰变过程。在地下深处（3600 m w.e.）采集13085 h数据后，106-Cd双β过程的新改进半衰期限值已设定为1 e20 - 1 e21年。在INFN（意大利）的Gran Sasso国家实验室。特别是双中微子电子俘获与正电子发射T_（1/2）> 1.1e ~（21）yr的极限，已达到理论预测的范围。共振无中微子双电子俘获到~（106）-Pd的2718、2741和2748 keV激发态的能级限制在T_（1/2）> 8.5e ~（20）-1.4e ~（21）yr。
2016-01-21 hep-ex nucl-ex
High sensitivity double beta decay study of 116-Cd and 100-Mo with the BOREXINO Counting Test Facility (CAMEO project)
CTF和BOREXINO装置的独特之处（超低本底和大灵敏体积）被用于CAMEO计划中100-Mo和116-Cd无中微子双β衰变的高灵敏度研究。用116-Cd和蒙特卡罗模拟进行的飞行员测量表明，CAMEO实验的灵敏度（根据无中微子双β衰变的半衰期极限）为（3-5）10 ^24年，100-Mo源为1 kg（116-Cd、82-Se和150-Nd）和约10^26年，65 kg富集的116-CdWO_4晶体放置在CTF的液体闪烁体中。最后一个值对应于中微子质量小于0.06 eV的极限。同样地，在BOREXINO装置中放置1000公斤的116-CdWO_4晶体，中微子质量极限可以被推低到m_nu<0.02 eV。
2000-07-11 nucl-ex
CLARION2-TRINITY: a Compton-suppressed HPGe and GAGG:Ce-Si-Si array for absolute cross-section measurements with heavy ions
介绍了一种新的康普顿抑制HPGe和带电粒子阵列的设计和性能。TRINITY带电粒子阵列由64个铈掺杂的钆铝镓石榴石（GAGG：Ce）晶体组成，配置成5个7-54度的环，以及两个环形硅探测器，可以以最小的$γ$射线衰减遮蔽或将角覆盖范围扩展到后向角。GAGG：Ce是一种不吸湿、明亮且相对快速的闪烁体，其光分布与SiPM很好地匹配。每个晶体的计数率可高达40 kHz。GAGG：Ce的基本特性的测量和介绍，包括轻，重离子粒子识别（PID）的能力，脉冲高度缺陷，辐射硬度，和发射光谱。该阵列由多达16个康普顿抑制HPGe三叶草探测器（$\approx4\%$效率在1 MeV）配置成四个环（八个HPGe晶体环）使用非阿基米德几何，抑制背靠背符合511 keV的伽马射线。整个阵列配有100和500 MHz（14位）波形数字化仪，可实现无干扰操作、脉冲形状鉴别、快速定时和堆积校正。最后，给出了两个例子的实验数据，在调试过程中的AMPLION 2-TRINITY系统：一个PID光谱从$^{16}$ O + $^{18}$ O融合蒸发，和PID和多普勒校正$γ$ -射线光谱从$^{48}$ Ti + $^{12}$ C库仑激发。
2022-08-10 nucl-ex physics.ins-det
The X-Array and SATURN: A new decay-spectroscopy station for CARIBU
一个新的衰变光谱学站已投入使用，对来自加勒比区域实验室离子源的低能裂变碎片放射性核束进行实验。新的装置包括“X阵列”，一个高效的HPGe三叶草探测器阵列，和“SATURN”（使用放射性核的闪烁体和磁带），一个塑料闪烁体探测器与磁带传输系统相结合，用于探测β粒子和去除长寿命的等压衰变产物。
2015-12-19 nucl-ex physics.ins-det
New results of 116Cd double beta decay study with 116CdWO4 scintillators
新一阶段的116 Cd双β衰变实验正在索洛托地下实验室进行。在一个装置中使用了总质量为339 g的四个富集116 CdWO 4晶体，其活性屏蔽由15个天然CdWO 4晶体（20.6 kg）制成。在2.5-3.2 MeV的能量区间内的本底率为0.03计数/y*kg*keV。116 Cd的2-中微子2-β衰变的半衰期测量为T{1/2}（2-中微子）= [2.6+-0.1（stat）-0.4+0.7}（syst）]*10**19 y。~（116）Cd无中微子2-β衰变的T{1/2}极限为T{1/2} ≥ 0.7（2.5）*10**23 y（90%（68%）C. L）。对于跃迁到~（116）Sn的基态，而对于衰变到~（116）Sn的第一个~（2+）和第二个~（0+）激发态，T{1/2} ≥ 1.3（4.8）× 10**22 y和≥ 0.7（2.4）× 10**22 y，具有90%（68%）C. L.，分别对于发射一个或两个Majorons的0-中微子2-β衰变，在90%（68%）C. L时，极限T{1/2}（0-中微子M1）>=3.7（5.8）*10**21 y和T{1/2}（0-中微子M2）>=5.9（9.4）*10**20 y。在90%（68%）C. L.时，中微子质量、弱相互作用中的右手混合物和中微子-Majoron耦合常数的限制条件为：m（中微子）≤ 2.6（1.4）eV，eta …
2000-08-07 nucl-ex
The use of Geant4 for simulations of a plastic beta-detector and its application to efficiency calibration
为了确定ft值，需要精确的β-分支比测量，作为我们通过Cabibbo-Kobayashi-Moskawa矩阵的么正性来测试电弱标准模型的程序的一部分。为了使测量值在本测试中有用，其精度必须接近0.1%。在分支比测量中，我们将放射性样品放置在用于检测β粒子的薄塑料闪烁体和用于γ射线的HPGe检测器之间。记录β单粒子和β-γ符合。虽然分支比最强烈地依赖于HPGe探测器效率，但它对β探测器效率的能量依赖性具有一定的敏感性。我们在这里报告我们的β-探测器响应函数的研究，它使用Monte Carlo计算的Geant 4工具包进行。模拟的结果进行比较，从几个标准的β-源测得的β-光谱。
2008-06-15 nucl-ex
Measurement of cosmic muon-induced events in an HPGe detector using time-coincidence technique
National Institute of Science Education and Research, An OCC of Homi Bhabha National Institute（国家科学教育与研究所，霍米·巴巴国立学院附属机构）
本研究利用时间符合技术测量HPGe探测器中宇宙线μ子诱发事件，评估铅屏蔽产生的次级背景产额，为CEνNS实验的背景抑制提供关键数据。
2025-05-23 astro-ph.IM nucl-ex physics.ins-det
Kaonic lead feasibility measurement at DAΦNE to solve the charged kaon mass discrepancy
针对带电K介子质量精确测定需求，在DAΦNE对撞机上利用HPGe探测器等开展kaonic铅X射线可行性测量，验证了束流条件下探测器分辨率不变且本底压低效果良好，为后续相关测量提供试验平台。
2024-05-21 nucl-ex physics.ins-det
Double beta decay of ^{64,70}Zn and ^{180,186}W isotopes
The results of the experimental investigations of double beta processes in Zinc and Tungsten isotopes with the help of middle volume (117 g, 168 g and 699 g) low-background ZnWO_4 crystal scintillators are presented. The experiment was carried out in the low-background "DAMA/R&D" set-up at the Gran Sasso National Laboratories of the INFN (Italy) at a depth of \approx 3600 m w.e. The total measurement time exceeds ten thousand hours. New improved half-life limits on double electron capture and electron capture with positron emission in ^{64}Zn have been set: T^{2ν2K}_{1/2}(^{64}Zn) \geq 6.2(6.3…
2011-12-05 nucl-ex
Burnup Measurement using Bent Crystal Diffraction Spectrometers for Pebble Bed Reactors
针对球床反应堆卸料球高活度导致传统HPGe伽马能谱法测量困难的问题，本研究采用弯晶衍射光谱仪过滤伽马谱并分离关键峰，结合机器学习模型实现燃耗预测$R^2$达0.995，不同BCD配置对特定同位素测量性能最优。
2025-11-11 nucl-ex physics.ins-det
High precision measurement of the half-life of the 391.6 keV metastable level in 239Pu
稀有事件物理学的材料选择需要高性能的探测器和定制的分析。在这种情况下，一种新的$β$ - $γ$检测系统，包括符合HPGe的液体闪烁体，开发的主要目的是研究超痕量铀，钍和钾的液体样品中的污染。在通过中子活化分析寻找$^{238}\textrm{U}$污染物时，由于活化产物$^{239}\textrm{Np}$衰变为相对长寿命的同分异构态$^{239}\textrm{Pu}$，因此可以对这些事件进行时间选择，从而获得强的背景抑制。研究了$^{239}\textrm{Np}$的$β^-$衰变与$^{239}\textrm{Pu}$同分异构能级在391.6 keV处去激发后的延迟事件之间符合的时间分布，对该能级的半衰期进行了精确测量。391.6 keV $^{239}\textrm{Pu}$能级的半衰期导致$190.2 \pm 0.2$ ns，从而使精度比以前的测量提高约20倍。
2022-03-23 nucl-ex
