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
PALM -- Precision Attenuation Length Measurement in Liquid Scintillators
针对低能中微子实验对液体闪烁体光学衰减长度的需求，慕尼黑工业大学搭建了名为 PALM 的新型光学光谱仪，可在 400-1000 nm 波长和约 100 m 距离内原位测量光衰减，并在 430 nm 和 500 nm 波长下验证了其能力与重复性。
2024-12-20 hep-ex 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
A new diffuse reflector filament for additive manufacturing of 3D printing finely-segmented plastic scintillator
Institute for Scintillation Materials NAS of Ukraine（乌克兰国家科学院闪烁材料研究所）；ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）；CERN（欧洲核子研究组织）
本文提出了一种新型白色反射丝条，用于3D打印精细分段塑料闪烁体，通过优化材料组合和厚度，提高了反射性能和光子输出。
2026-10-30 physics.ins-det
A new diffuse reflector filament for additive manufacturing of 3D printing finely-segmented plastic scintillator
本研究开发了负载TiO₂和PTFE的PC/PMMA基白色反射丝材，采用FDM制备反射层，制成的3D分段塑料闪烁体原型光串扰更低、光产额更高，可用于制造性能对标标准探测器的紧凑型模块化3D打印闪烁体探测器。
2025-09-01 physics.ins-det
Prospects for the detection of the Diffuse Supernova Neutrino Background with the experiments SK-Gd and JUNO
载有钆的超级神冈（SK-Gd）和即将启动的JUNO液体闪烁体探测器的出现标志着漫射超新星中微子背景（DSNB）的全球灵敏度的实质性改善。本文回顾了在这两个实验中最相关的DSNB搜索的检测器属性，并估计预期的信号和背景水平。基于这些输入，我们评估了两个实验单独和组合的灵敏度。使用一个简化的统计方法，我们发现SK-Gd和JUNO都有可能达到$>$ 3 $σ$证据的DSNB信号在10年的测量。综合结果可能使$5σ$在未来十年内发现DSNB信号。
2022-03-14 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
Fluorescence time profile measurement of LAB based liquid scintillator in response to medium relativistic ion particles
研究首次测量了LAB液体闪烁体对高能氢、氦和氪离子的荧光时间特性，发现其dE/dX依赖性，对超新星中微子背景搜索和闪烁时间机制理解具有重要意义。
2025-08-12 hep-ex physics.ins-det
A laserball calibration device for the SNO+ scintillator phase
本文为SNO+闪烁体阶段研制了一种改进型激光球校准装置，通过模拟优化扩散特性，原型展示亚纳秒时间分辨率和准各向同性光分布，用于测量探测器光学特性及PMT增益和时间校准。
2023-11-21 hep-ex physics.ins-det
Future Advances in Photon-Based Neutrino Detectors: A SNOWMASS White Paper
我们在这里讨论未来基于光子的中微子探测器的新技术。这些技术几乎涉及此类探测器的各个方面：新的封装材料、装载同位素的新方法、新的光子传感器和收集器、新的模拟和分析方法以及新的前端电子和DAQ理念。特别感兴趣的是能够在混合切伦科夫/闪烁探测器中实现广泛物理程序的技术，例如慢荧光剂，水基液体闪烁体和光子的光谱分选。还讨论了几种新的大规模探测器的想法，包括混合探测器，如Theia，ArTEMIS，和通用的慢荧光探测器，以及非常不同的SLIP和LiquidO的方法来仪表化光子为基础的探测器。还讨论了未来探测器的演示程序，包括ANNIE，Eos和NuDOT。
2022-03-14 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
The Physics Potential of the LENA Detector
大体积液体闪烁体探测器LENA（低能中微子天文学）已被提议作为下一代低能中微子实验。太阳、超新星和地中微子的高精度光谱学提供了一个新的途径，可以观察到地球、太阳和重恒星的内部。由于强有力的背景歧视，弥漫超新星中微子背景的检测预计将首次在LENA。质子寿命衰变为K介子和反中微子的灵敏度将比现有的实验极限提高一个数量级。最近的研究表明，液体闪烁体探测器能够重建中微子事件，即使在GeV的能量，提供了机会，使用LENA远探测器在长基线中微子束实验。
2010-04-20 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Advanced Scintillator Detector Concept (ASDC): A Concept Paper on the Physics Potential of Water-Based Liquid Scintillator
水基液体闪烁体（WbLS）的最新发展，以及高效率和高精度定时光传感器的同时发展，为一种能够进行非常广泛的物理程序的新型大规模探测器开辟了可能性。该计划将包括确定中微子质量等级和观测长基线中微子的CP破坏、寻找质子衰变、超精确的太阳中微子测量、地球中微子和超新星中微子（包括弥散超新星反中微子）以及无中微子双β衰变。我们在这里概述了先进闪烁探测器概念（ASDC）的基本要求，它结合了WbLS的使用，掺杂了许多潜在的同位素，用于一系列物理目标，高效率和超快定时光电传感器，以及深地下位置。我们正在考虑在长基线中微子设施（LBNF）的远地点安装这样的探测器，在那里ASDC可以与LBNE合作提出的液氩跟踪探测器一起工作。目标是部署一个30-100千吨级的探测器，其基本元件目前正在WATCHMAN，ANNIE，SNO+和EGADS等实验中开发。
2014-10-24 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Detecting the Diffuse Supernova Neutrino Background with LENA
LENA（低能中微子天文学）已被提出作为下一代50 kt液体闪烁体探测器。它的大目标质量允许搜索弥漫超新星中微子背景（DSNB），这是由整个宇宙中所有核心坍缩超新星的累积排放产生的。来自反应堆和大气电子反中微子的不可区分的背景限制了检测窗口到9.5 MeV和25 MeV之间的能量范围。根据超新星中微子的平均能量，在这个能量窗口中，预计每年大约有5到10个事件。大气中微子的中性流反应本底比DSNB高出一个数量级以上，但可以通过脉冲形状鉴别加以抑制。假设剩余背景已知，具有5%的不确定性，DSNB可以在10年的数据采集后以2 sigma显著性检测到。如果没有看到信号的提示，则当前标准DSNB模型将被排除，其具有超过90%的C.L.
2014-09-08 astro-ph.IM astro-ph.SR physics.ins-det
Optimization of light collection from crystal scintillators for cryogenic experiments
在闪烁探测器的任何应用中，高的光收集效率是一个重要的要求。本研究的目的是探讨在低温闪烁测辐射热计中改善该参数的可能性，该测辐射热计可以被认为是在研究无中微子双β衰变和暗物质的实验中有前途的探测器。在室温下测量了不同形状（直径20 mm × 20 mm的圆柱体和对角线20 mm、高20 mm的六棱柱体）ZnWO4闪烁晶体的闪烁探测器的能量分辨率和相对脉冲幅度、反射器材料和形状、光学接触和表面特性（抛光和扩散）。在这些实验条件下的光学光子的传播使用Geant 4和ZEMAX代码进行了模拟。模拟的结果被发现是在良好的协议，彼此和直接测量的晶体。这可以应用于低温实验中使用的闪烁探测器的几何优化。
2014-02-10 nucl-ex physics.ins-det
Jiangmen Underground Neutrino Observatory: Status and Prospectives
江门地下中微子观测站（JUNO）是一个20 kton的液体闪烁体（LS）探测器，计划利用反应堆反中微子振荡来确定中微子质量等级和测量亚百分位数水平的振荡参数。作为一个多用途的中微子实验，JUNO还能够测量超新星爆发中微子，漫射超新星中微子背景，地球中微子，太阳中微子和大气中微子。在简要介绍了JUNO项目的物理动机之后，我们讨论了JUNO项目的现状，包括探测器系统的设计。最后，还强调了最新的民用进展和未来的展望。
2016-06-15 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Directional Antineutrino Detection
我们提出了第一个真正的定向反中微子探测器的反中微子以上的氢逆β衰变（IBD）阈值，与潜在的应用，包括监测核不扩散，空间映射地理中微子，表征扩散超新星中微子背景，并在中微子部门寻找新的物理。探测器由相邻和分离的目标和捕获闪烁体平面组成。IBD事件发生在靶层中，靶层足够薄，允许中子在没有弹性散射的情况下逃逸。中子在较厚的硼俘获层中被探测到。IBD事件的位置和正电子的动量是通过跟踪正电子穿过探测器的轨迹来确定的。我们的设计是对现有反中微子探测器的直接修改;可以用现有技术建造原型。
2014-10-30 hep-ex hep-ph nucl-ex
Status and perspectives of the JUNO experiment
中微子质量等级的确定，即$ν_3$中微子质量本征态是比$ν_1$和$ν_2$质量本征态重还是轻，是标准模型在轻子部分剩下的未确定的基本方面之一。此外，质量等级的确定将产生影响，在追求中微子性质（狄拉克或马约拉纳质量条款）对制定的理论的味道。江门地下中微子观测站（JUNO）是正在建设中的一个反应堆中微子实验站，由一个由18000个大光电倍增管和25000个小光电倍增管组成的大型液体闪烁体探测器（直径35.4 m）、一个水切伦科夫探测器和一个顶部跟踪探测器组成。大的有效质量（20 kton）和前所未有的能量分辨率（1 MeV时为3%）将允许以良好的灵敏度确定中微子质量等级，并精确测量低于1%水平的中微子混合参数$θ_{12}$、$Δm^2_{21} $和$Δm^2_{ee}$。此外，大型液体闪烁体探测器将允许探索质量等级确定之外的物理学，特别是在许多其他主题上，例如天体粒子物理学，如超新星爆发和扩散超新星中微子，太阳中微子，大气中微子，地球中微子，核子衰变，间接暗物质搜索和一些额外的外来搜索。在这项工作中，JUNO实验的现状和前景将被描述，也集中在主要的物理目标和其他可能的物理情况。
2018-04-10 hep-ex physics.ins-det
Multi-threaded Simulation Software for the JUNO Experiment
针对JUNO大型探测器模拟的CPU与内存挑战，基于SNiPER和Geant4设计多线程模拟软件，提升多核资源利用率。
2025-03-26 physics.ins-det
Neutrino Physics with JUNO
江门地下中微子观测站（JUNO）是一个20 kton多用途的地下液体闪烁探测器，其主要物理目标是确定中微子的质量等级。它也能够观测来自地球和地外的中微子源，包括超新星爆发中微子，弥漫超新星中微子背景，地中微子，大气中微子，太阳中微子，以及外来的搜索，如核子衰变，暗物质，不育中微子等，我们提出的物理动机和预期的性能JUNO探测器的各种建议的测量。通过检测53公里外两个发电厂的反应堆反中微子，JUNO将在6年的运行中以3-4 sigma的显著性确定中微子质量等级。反中微子谱的测量也将导致六个振荡参数中的三个的精确测定，精确度优于1%。一个典型的核心坍缩超新星在10 kpc的中微子爆发将导致约5000个逆β衰变事件和约2000个全味中微子-质子弹性散射事件。对DSNB的探测将提供有关宇宙恒星形成速率和平均核心坍缩中微子能谱的有价值的信息。地球中微子可以在JUNO以每年约400个事件的速度被检测到，显着改善了现有地球中微子样本的统计数据。JUNO探测器对几种特殊的搜索敏感，例如通过$p\to K^++\barν$衰变通道的质子衰变。JUNO探测器将为解决粒子和天体物理学中许多悬而未决的关键问题提供独特的设施。它具有巨大的潜力，可以进一步推动我们对中微子基本性质的理解，中微子是我们宇宙的基石之一。
2015-10-18 hep-ex physics.ins-det
