Seasonal Modulations of the Underground Cosmic-Ray Muon Energy
在LVD（大体积探测器）实验中，测量了μ子和宇宙成因中子在平均μ子能量为280 GeV时强度的季节性调制（变化）参数。μ子和中子的调制是由温度效应、大气上层的季节性温度和密度变化引起的。这里进行的分析得出的结论是，μ子通量的平均能量的变化是地下宇宙成因中子变化的主要来源，因为μ子的能量比它们的强度更敏感的温度效应。根据LVD运行七年来获得的数据，确定了LVD深度μ子平均能量和宇宙成因中子通量的季节调制参数。
2016-03-12 astro-ph.HE hep-ex physics.ins-det
Estimation of low energy neutron flux ($E_n\leq15$ MeV) in India-based Neutrino Observatory cavern using Monte Carlo techniques
使用基于Geant 4的蒙特卡罗模拟估算了印度中微子天文台地下洞穴岩石放射性产生的低能中子通量（$E_n\leq15$ MeV）。岩石中$^{235, 238}$ U、$^{232}$ Th和（$α, n$）相互作用的自发裂变产生的中子产率是利用实际岩石成分确定的。结果表明，总通量等效于一个有限尺寸的圆柱形岩石（$D=L=140$ cm）单元。由此在地下隧道中心获得的能量积分中子通量为2.76（0.47）$\times 10^{-6}\rm~n ~cm^{-2}~s^{-1}$。估算的中子通量与其他地下实验室测量的中子通量具有相同的量级（$\sim10^{-6}\rm~n ~cm^{-2}~s^{-1}$）~。
2016-01-13 hep-ex physics.ins-det
Measurement of Cosmic-ray Muons and Muon-induced Neutrons in the Aberdeen Tunnel Underground Laboratory
我们测量了深度为611米水当量的μ子通量和μ子感生中子的产生率。我们的装置包括三层交叉的塑料闪烁体hodoscope用于跟踪入射的宇宙射线μ子和760 L的钆掺杂的液体闪烁体用于产生和检测中子。垂直μ介子强度测量为$I_μ = (5.7 \pm 0.6) \times 10^{-6}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$ sr $^{-1}$。液体闪烁体中μ子诱导的中子的产率被确定为$Y_{n} = (1.19 \pm 0.08 (stat) \pm 0.21 (syst)) \times 10^{-4}$中子/（$μ\cdot$ g $\cdot$ cm $^{-2}$）。最近在不同深度测量的中子产额的拟合给出了液体闪烁体靶的$\left\langle E_μ \right\rangle^{0.76 \pm 0.03}$的平均μ子能量依赖性。
2016-11-26 hep-ex physics.ins-det
Development and validation of the signal simulation for the underground muon detector of the Pierre Auger Observatory
皮埃尔·俄歇天文台的地下μ子探测器旨在直接测量宇宙射线产生的大范围空气簇射的μ子成分，宇宙射线的能量从$10^{16.5}$ eV到脚踝区域（大约$10^{18.7}$ eV）。它由两个嵌套的地下闪烁器三角形网格组成，间距分别为433 m和750 m，共有71个位置，每个位置有192个闪烁器条（30 m $^2$），部署在地下2.3 m处。由碰撞μ子产生的光通过光纤向硅光电倍增器阵列传播。在这项工作中，我们提出了一个端到端的工具，用于模拟地下μ子探测器对单μ子信号的响应，这构成了进一步模拟整个阵列的基础的开发，验证和性能。实验室数据和模拟结果是一致的，表明与地下μ子探测器，我们可以测量单μ子，效率为99%，高达约1050粒子到达在30米的闪烁体$^2$完全相同的时间。
2021-08-11 astro-ph.IM physics.ins-det
Simulation of Muon-induced Backgrounds for the Colorado Underground Research Institute (CURIE)
Colorado School of Mines（科罗拉多矿业学院）
本文提出了一种用于科罗拉多地下研究机构（CURIE）的μ子诱导背景模拟方法，通过耦合的mute和geant4框架，实现了高精度的端到端模拟，并开发了深度-强度关系以预测中子流。
2025-12-10 hep-ex physics.comp-ph physics.ins-det
Muon shower vertex reconstruction with waveform information in JUNO
江门地下中微子观测站（JUNO）是一个20千吨级液体闪烁探测器，目前正在中国的一个专用地下实验室建造。这是一个多用途的地下实验，其物理方案包括中微子质量等级测定、中微子振荡参数的精确测量、太阳、大气、地球中微子的测量以及其他重要的中微子物理研究。通过测量相关的正电子和中子信号，通过逆β衰变检测电子反中微子。在该探测通道中，宇宙射线μ子感生的放射性同位素是主要的本底，特别是与宇宙起源本底有关的那些（$^{9}$ Li/ $^{8}$ He和快中子）。它们主要是通过显示μ子产生的，μ子约占所有μ子的10%。考虑到$^{9}$ Li/ $^{8}$ He背景与母μ子在时间和空间上的相关性，沿μ子轨道的簇射顶点重建有助于剔除$^{9}$ Li/ $^{8}$ He等同位素的背景。通过波形仿真分析可知，这些簇射是造成光电倍增管输出波形多峰的主要原因。研究了μ子事件的波形分析和基于探测器模拟的簇射顶点重建的初步结果。
2022-03-01 hep-ex physics.ins-det
Muon Signal Charge in the Underground Muon Detector of AugerPrime
针对AugerPrime地下μ子探测器量热模式，研究识别触发器导致的电荷校准偏差，并提出考虑μ子在周围地面产生击出电子效应的新无偏校准策略。
2025-07-11 astro-ph.IM hep-ph physics.ins-det
Direct measurement of neutrons induced in lead by cosmic muons at a shallow underground site
用掺钆液体闪烁探测器研究了宇宙μ子在铅中的中子产生。该探测器安装在μ子感应中子间接探测实验（MINIDEX）旁边，该实验永久位于图宾根浅层地下实验室，平均μ子能量约为7 GeV。MINIDEX塑料闪烁体被用来标记μ子;中子通过液体闪烁体探测器中的中子捕获和中子诱导的核反冲信号来探测。观测到的中子捕获率和核反冲的结果，并从GEANT 4 -9.6和GEANT 4 -10.3的预测进行比较。两种版本GEANT 4的预测发生率均明显过低。对于中子俘获事件，观测结果分别超出GEANT 4 -9.6和GEANT 4 -10.3的预测值$ 1.65\,\pm\,0.02\,\textrm{(stat.)}\,\pm\,0.07\,\textrm{(syst.)} $和$ 2.58\,\pm\,0.03\,\textrm{(stat.)}\,\pm\,0.11\,\textrm{(syst.)} $。对于中子核反冲事件，其需要大约5 MeV以上的中子能量，因子甚至更大，分别为$ 2.22\,\pm\,0.05\,\textrm{(stat.)}\,\pm\,0.25\,\textrm{(syst.)} $和$ 3.76\,\pm\,0.09\,\textrm{(stat.)}\,\pm\,0.41\,\textrm{(syst.)} $。还介绍了第一次统计学上显着的测量中子的光谱引起的宇宙μ子在…
2018-05-08 hep-ex physics.ins-det
Atmospheric muon flux suppression at potential new low-radiation underground physics laboratory in Israel
本研究在以色列Kokhav HaYarden地下候选实验室测量缪子通量，测得抑制因子4456±77，有效覆盖层约873 m.w.e.，验证了该地点适合未来低辐射物理研究。
2025-04-21 hep-ex physics.ins-det
Cosmic-ray muon flux at Canfranc Underground Laboratory
在Canfranc地下实验室（LSC）的两个地下位置，使用专用的μ子监测器测量了高能宇宙μ子的剩余通量和角分布。该仪器由三层快速闪烁探测器模块组成，作为352个独立像素运行。该监测器的通量定义区域为1 m ${}^{2}$，覆盖所有方位角和最高达$80^\circ$的天顶角。在LAB 2400的A厅中测得的积分μ子通量为$(5.26 \pm 0.21) \times 10^{-3}$ m ${}^{-2}$ s ${}^{-1}$，在LAB 2500中测得的积分μ子通量为$(4.29 \pm 0.17) \times 10^{-3}$ m ${}^{-2}$ s ${}^{-1}$。这种角度依赖性与周围山脉的已知轮廓和岩石密度是一致的。特别是，有一个明显的最大通量来自Rioseta山谷的方向。
2019-07-18 physics.app-ph physics.ins-det
The muon intensity in the Felsenkeller shallow underground laboratory
采用基于封闭阴极室设计的便携式μ子探测器，对德国德累斯顿的Felsenkeller实验室中的μ子强度和角分布进行了研究。已在Felsenkeller隧道VIII和IX的四个位置采集了数据，其中正在安装一台新的5 MV地下离子加速器，此外还在Felsenkeller隧道IV的四个位置采集了数据，其中设有低放射性计数设施。在所研究的八个位置中的每一个位置，使用探测器的七个不同方向来编译具有0.85°角分辨率的上半球图。μ介子的强度被发现被抑制了40倍，由于45米厚的岩石覆盖层，对应于140米的水当量。角数据匹配两个不同的模拟考虑到已知的大地测量的地形特征：首先，简单地通过确定截止能量使用岩石中的投影倾斜深度和已知的μ子能量谱，第二，在Geant 4模拟传播μ子通过一列岩石等于已知的倾斜深度。目前的数据有助于研究μ子在这些深度引起的影响，也在规划一个积极的否决基于加速器的地下核天体物理实验。
2019-04-25 nucl-ex physics.ins-det
Effect of pressure and temperature corrections on muon flux variability at ground level and underground
在贝尔格莱德物理研究所的低本底实验室，塑料闪烁器被用来连续监测次级宇宙射线的μ子分量通量。测量在地表和地下（25 m.w.e深度）进行。温度对次级宇宙射线μ子分量的影响是众所周知的，并且已经开发出几种校正它的方法并广泛使用。在这里，我们采用积分方法计算修正系数，并使用GFS（全球预报系统）模式获得大气温度廓线。大气修正减少了μ子通量的方差，并提高了对瞬态宇宙射线变化的灵敏度。讨论了修正对中子监测数据关联的影响。
2016-12-31 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.ins-det
Muon Flux Measurements at the Davis Campus of the Sanford Underground Research Facility with the Majorana Demonstrator Veto System
我们报告的第一次测量的总μ介子通量地下在戴维斯校园的桑福德地下研究设施在4850英尺的水平。测量是用两种不同配置的马约拉纳演示器否决系统进行的。测得的总通量为（5.31+/-0.17）x 10^-9 μ子/s/cm ^2。
2016-09-08 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Measurement of cosmic-ray muon flux at CJPL-II
针对全球最深最大地下实验室CJPL-II的宇宙线缪子通量测量问题，使用塑料闪烁体缪子望远镜系统探测并结合模拟确定效率，得到全球地下实验室最低的通量值。
2025-11-14 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.ins-det
Cosmic Muon Induced Backgrounds in the Daya Bay Reactor Neutrino Experiment
μ子感生中子和长寿命放射性同位素是低能地下实验的重要本底源。本文研究了宇宙μ子感生本底的产生过程和性质，介绍了大亚湾中微子实验中用于剔除宇宙μ子感生本底的μ子否决系统和剩余本底的估算方法。
2014-02-27 hep-ex physics.ins-det
Cosmogenic Muon Background Characterization for the Colorado Underground Research Institute (CURIE)
本研究表征了科罗拉多地下研究所（CURIE）的宇宙成因缪子本底，测量了两个地点的通量，验证了模拟框架，并提出了新的深度-强度关系，证明该设施适合低本底实验。
2024-11-03 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
Simulation of muon-induced neutral particle background for a shallow depth Iron Calorimeter detector
印度中微子天文台（INO）的Iron Calorimeter（ICAL）探测器计划安装在一个岩石覆盖层超过1公里的地下洞穴中。相对于海平面，这种覆盖层使宇宙μ子通量减少了10倍$^{6}$。在本文中，我们研究的可能性，100米的浅深度ICAL（SICAL）探测器。宇宙μ子必须在ICAL周围的否决探测器中以99.99%的效率被探测到，以便通过否决探测器泄漏的μ子背景与在1公里深的地下站点相同。然而，一个额外的背景来自宇宙μ子与岩石的相互作用。由于在这种相互作用中产生的中性粒子可以在没有任何相互作用的情况下通过否决探测器，它们可能会模拟ICAL中的中微子事件。在本文中，基于GEANT 4的模拟研究，以估计由于μ子与岩石SICAL诱导的相互作用的背景信号的结果。
2019-03-09 hep-ex physics.ins-det
Accelerator Measurements of the Askaryan effect in Rock Salt: A Roadmap Toward Teraton Underground Neutrino Detectors
我们报告进一步SLAC测量的Askaryan效应：相干无线电发射的电荷不对称的电磁级联。我们使用合成岩盐作为介电介质，并在最终聚焦测试束处由GeV韧致辐射光子产生级联。我们将先前的发现测量扩展到更宽的参数空间范围，并探索对大规模超高能中微子探测器具有巨大潜在兴趣的电介质中的效应：岩盐（岩盐），它天然存在于高纯度地层中，在许多情况下含有数百立方公里的水当量质量。我们观察到强相干脉冲无线电发射的频率从0.2-15 GHz。通过埋设双极化天线的网格来确定线极化的高度，并跟踪簇射周围电场矢量方向随方位角的变化。在4个数量级的簇射能量的相干性。在UHF和微波频率的两个数量级上测试辐射的频率依赖性。我们还首次观测到了来自Askaryan电荷过剩的相干跃迁辐射，其结果与理论预言符合得很好。基于这些结果，我们进行了详细的和保守的模拟一个现实的GZK中微子望远镜阵列内的盐丘，我们发现它能够检测10个或更多的事件，每年从最保守的GZK中微子模型。
2004-12-17 astro-ph hep-ex physics.acc-ph
On the level of background in underground muon measurements with plastic scintillator counters
在这个简短的说明中，我们介绍了在巴克桑地下实验室200米水深当量处使用聚苯乙烯基铸塑（12.0x12.0x3.0）cm ^3尺寸闪烁体计数器进行的背景测量结果，该计数器带有波长移动光纤和多像素盖革模式雪崩光电二极管读数。在该深度和对应于约0.37个最小电离粒子的阈值处测量的闪烁体计数器的总计数率约为1.3 Hz。
2008-10-14 physics.ins-det
First Demonstration of Underground Muon Imaging at an Archaeological Site in Ancient Jerusalem
本文介绍在古耶路撒冷大卫城利用宇宙射线μ子成像探测“耶利米蓄水池”地下结构的首次试验，通过角地面深度反演覆盖层密度分布以识别隐藏空洞。
2025-08-30 physics.app-ph physics.ins-det
Muon-induced background in a next-generation dark matter experiment based on liquid xenon
本研究模拟评估了不同地下深度对70吨液氙暗物质探测器缪子诱导本底的影响，证实2850 m w.e.和3575 m w.e.深度的宇宙生成本底均不会影响实验达到中微子本底灵敏度。
2023-10-25 hep-ex physics.ins-det
Measurement of ambient neutrons in an underground laboratory at Kamioka Observatory
环境中子是寻找稀有事件的地下实验中最重要的背景之一。本文用$\mathrm{^3He}$正比计数器测量了神冈天文台地下实验室的环境中子通量。由于探测器的响应在很大程度上取决于能谱的形状，从岩石到实验室的中子的能谱估计的蒙特卡罗模拟。发现热中子通量与总中子通量的比值取决于岩石的热化效率。因此，使用无调节剂的计数率与有调节剂的计数率的比值来确定该参数。因此，最可能的中子谱预测的模拟参数由实验结果确定。结果表明，一个有趣的光谱形状，这在以前的研究中没有指出。周围中子总通量为$(23.52 \pm 0.68 \ \mathrm{_{stat.}} ^{+1.87}_{-2.13} \ \mathrm{_{sys.}}) \times 10^{-6}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$。这一结果，特别是能谱信息，可能是一个新的和重要的输入，估计在当前和未来的实验室在神冈天文台的地下本底。
2018-08-01 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Simulation analysis with rock muons from atmospheric neutrino interactions in the ICAL detector at INO
本文模拟分析了 INO 的 ICAL 探测器中由大气中微子与岩石相互作用产生的岩石 μ 子，发现其能独立测量振荡参数，与标准大气中微子分析结合可提高探测器的测量精度。
2023-11-21 hep-ph physics.ins-det
Measurement of ambient neutrons in an underground laboratory at Kamioka Observatory and future plan
环境中子是寻找稀有事件的地下实验中最严重的背景之一。本文用$\mathrm{^3He}$正比计数器测量了神冈天文台地下实验室的环境中子通量。由于探测器的响应在很大程度上取决于光谱形状，从岩石到实验室的中子的能谱估计的蒙特卡罗模拟。发现热中子通量与总中子通量的比值取决于岩石的热化效率。因此，使用无调节剂的计数率与有调节剂的计数率的比率来确定该参数。因此，最可能的中子谱预测的模拟参数由实验结果确定。结果表明，一个有趣的光谱形状，这在以前的研究中没有指出。周围中子总通量为$(23.5 \pm 0.7 \ \mathrm{_{stat.}} ^{+1.9}_{-2.1} \ \mathrm{_{sys.}}) \times 10^{-6}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$。在本文中，我们解释了我们的结果的方法，并讨论了我们未来的计划。
2019-11-02 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Cosmic Ray Induced EM Showers in the NO$ν$A Detectors
NO $ν$ A实验是费米实验室的一项电子中微子出现中微子振荡实验。电子中微子事件是由中微子相互作用的终态中的电子引起的电磁（EM）簇射来识别的。在NO $ν$ A探测器中，宇宙μ子或岩石μ子引起的电磁簇射是非常丰富的.我们使用μ子去除技术从宇宙和岩石μ子数据中获得纯EM簇射样品。这些样本可用于表征EM特征，并提供MC模拟、重建、PID算法和NO $ν$ A检测器校准的有价值检查。
2015-11-02 hep-ex physics.ins-det
The muon system of the Daya Bay Reactor antineutrino experiment
大亚湾核电站的实验由三个功能相同的反中微子探测器组成，探测器浸没在两个核反应堆附近三个分隔良好的地下实验大厅的超纯水池中。这些水池既可以作为屏蔽自然低能辐射的屏障，也可以作为切伦科夫水探测器，利用光电倍增管阵列有效地探测宇宙μ子。每个池都被一个平面的电阻板室覆盖，作为探测μ子的额外手段。这些μ子探测器的设计，建造，操作和性能进行了描述。
2014-11-28 hep-ex physics.ins-det
Measurement of the cosmic muon annual and diurnal flux variation with the COSINE-100 detector
我们使用2016年9月至2019年7月期间获得的952天COSINE-100数据报告了阳阳地下实验室（Y2 L）宇宙射线μ子速率的年度和昼夜调制测量。的μ介子率与大气温度的相关性进行了观察，并确定其幅度的μ介子率。有效的大气温度和μ介子率的变化是正相关的测量有效温度系数$α_{T}$ = 0.80 $\pm$ 0.11。这一结果与大气中介子产生的模型是一致的。我们还通过比较一小时的间隔来寻找地下μ介子速率的昼夜调制。没有观察到明显的μ介子速率的昼夜调制。
2020-05-29 hep-ex physics.ins-det
GeMSE: a Low-Background Facility for Gamma-Spectrometry at Moderate Rock Overburden
GeMSE（锗材料和陨石筛选实验）设施在地下实验室中操作低背景HPGe晶体，其具有620 $\,$ m.w.e.的中等岩石覆盖层。在瑞士它已针对连续远程操作进行了优化。测量腔内的多层被动屏蔽、μ子否决和汽化氮气吹扫管线使仪器的本底率最小化，在地下运行五年后，本底率下降了33%，降至（164 $\pm$ 2）$\,$计数/天（100-2700 $\,$ keV）。这与基于预期的短寿命同位素衰变的预测一致。通过对探测器的精确模拟，对已知背景成分的拟合表明，GeMSE背景现在是μ子主导的。我们还提出了更准确的检测效率计算筛选样品的更新：晶体的外死层的厚度是精确确定的，现在可以很容易地计算任何样品的几何形状的效率。通过在筛选复杂形状的物体（香蕉）时测定$^{40}$ K含量，展示了这一特性的优势。
2022-04-11 physics.ins-det
The second-phase development of the China JinPing underground Laboratory
在2013-2015年期间，中国锦屏地下实验室（CJPL）将沿着锦屏隧道综合体的旁路隧道的主要分支进行扩建。CJPL的第二阶段将使实验室空间增加到约96，000 m^3，与现有的CJPL-I体积4，000 m^3相比。一个设计配置有八个额外的大厅空间，每个大厅空间长60米，宽约12米，覆盖约2.4公里的岩石，平行于并远离主要的水运和汽车交通隧道。在进行挖掘活动的同时，还在规划暗物质和其他稀有事件探测器，以及物理学/工程学和其他耦合的多学科传感器。在2013年9月8日于加利福尼亚州阿西洛马举行的第13届国际天体粒子和地下物理学主题会议（TAUP）的城镇会议上，演讲和小组讨论了中国暗物质实验（CDEX）合作的当前CJPL锗探测器阵列和Panda-X合作的双相氙探测器的一吨扩展计划，以及可能用于暗物质研究、低能太阳中微子探测、无中微子双β搜索和地中微子的新探测器倡议。金平还被讨论作为一个低能量核天体物理加速器的网站。地球物理/工程机会包括在开挖期间和之后对岩爆进行声学和微地震监测，耦合过程现场测量，地震引起的氡排放的局部、区域和全球监测，以及电磁信号。
2014-04-09 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
The Felsenkeller shallow-underground laboratory for nuclear astrophysics
Felsenkeller浅层地下实验室通过45米岩层屏蔽宇宙μ子，配备5 MV Pelletron加速器，背景辐射抑制显著，检测限达10^-4 Bq，适用于核天体物理研究。
2024-12-27 nucl-ex physics.ins-det
Muon Tracking with the fastest light in the JUNO Central Detector
江门地下中微子观测站（JUNO）是一个多用途的中微子实验装置，它采用中心探测器（CD）测量中微子质量等级。中心探测器位于地下700 m处，由约18，000个光电倍增管（PMT）和2万吨液体闪烁体（LS）组成。宇宙μ子到达JUNO探测器的速率约为3 Hz，μ子感生的中子和同位素是中微子探测的主要本底。探测器中μ子轨迹的重建对于研究和剔除这些背景至关重要。本文介绍了JUNO CD中μ子的跟踪算法，并采用最小二乘法对PMT的首次命中时间进行了计算。每个PMT的FHT的校正被认为是重要的，以减少重建偏差。空间分辨率优于3 cm，角分辨率优于0.4 °，距离探测器中心16 m处跟踪效率大于90%.
2018-03-28 physics.ins-det
A feasibility study of extruded plastic scintillator embedding WLS fiber for AMoRE-II muon veto
AMoRE-II是高级钼基稀有过程实验的第二阶段，目的是使用约200公斤含氘低温探测器寻找100 Mo同位素的无中微子双β衰变。AMoRE-II需要使用各种方法将本底水平保持在10-5计数/keV/kg/年以下，以最大限度地提高灵敏度。方法之一是在远离宇宙射线背景的地下深处进行实验。AmoRE-II将在Yemilab运行，深度约为1，000米。然而，即使在如此深的地下环境中，仍然存在幸存的宇宙μ子，它们会影响测量，应尽可能排除。μ子否决探测器是必要的，以拒绝μ子诱导的粒子进入内部探测器，其中低温探测器位于。我们已经研究了使用挤出塑料闪烁体和波长漂移光纤与SiPM一起作为μ子否决系统的可能性。我们发现最佳的结构是两层塑料分离器（PS，150 cm x 25 cm x 1.2 cm），每个槽有两个WLS光纤，它可以很好地分离放射性γ，μ子探测效率在99.4%以上。基于700米深地下原型测量的预期通量，我们发现，在Yemilab的AMoRE-II的μ子否决系统的死时间为1 ms否决窗口的0.6%的整个μ子事件。
2022-07-12 astro-ph.IM hep-ex nucl-ex
Tunnel configurations and seismic isolation optimization in underground gravitational wave detectors
像爱因斯坦望远镜这样的引力波探测器将建在地表下几百米处，以减少直接地震和牛顿噪声。地下设施的设计必须充分利用岩体的屏蔽特性，以最大限度地提高探测器的性能。爱因斯坦望远镜设计的一个主要问题是角点，需要在稳定的低渗透性岩石中挖掘洞穴，以容纳敏感的测量基础设施。本文提出了一种新的拓扑结构，移动的地震衰减链和迈克尔逊光束重新组合在单独的挖掘远离光束线和设备引起的噪音，而测试质量镜留在主隧道的顶部阶段。将地震衰减链分量分布在多个隧道水平上允许使用任意长的地震衰减链，该地震衰减链将频率处的地震噪声完全降级到低频噪声预算之外，从而为未来的牛顿噪声抑制方法敞开大门。将不同探测器的输入输出和复合光学器件分离到单独的洞穴中，大大提高了观测台的探测效率，并允许分阶段调试。所提出的方案消除了结构和仪器拥挤，同时减少了开挖尺寸，需要更少的支撑措施。
2022-06-23 astro-ph.IM physics.ins-det
Neutron Production by Cosmic-Ray Muons in Various Materials
本文介绍了在用于稀有事件探测的地下实验设施和围岩中研究宇宙射线μ介子产生的中子本底的结果。这种岩石的类型可能包括花岗岩、沉积岩、石膏和岩盐。用Geant 4和SHIELD输运程序模拟了中子的产生和转移。通过将计算结果与实验数据进行比较，特别是与核研究所（俄罗斯莫斯科INR）阿尔捷莫夫斯克研究站的数据进行比较，以及通过将计算结果与Geant 4和SHIELD代码进行比较，对这些代码进行了调整。结果表明，中子的产生和产额与原子序数的关系具有不规则性，不允许用原子序数的普适函数来描述。这种依赖性的参数是不同的两组的核-核组成的α粒子和所有剩余的核。此外，也有明显的例外，从幂律依赖，例如氩。这可能会对现有的地下实验设施和正在建设中的实验设施产生重要影响。宇宙射线在各种材料中引起的中子产生的研究对于解释在地球表面下的大深度进行的实验至关重要。
2017-03-19 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
A new ultra low-level HPGe activity counting setup in the Felsenkeller shallow-underground laboratory
一个新的超低水平计数装置已经安装在德国德累斯顿的浅层地下实验室Felsenkeller。它包括一个高纯度锗探测器（HPGe），在被动和主动屏蔽内的相对效率为163\%。被动屏蔽层由45米的岩石覆盖层（140米水当量），40厘米的低活性混凝土和一个由防氡盒包围的铅和铜城堡组成。被动屏蔽单独被发现，以减少本底率的速率相媲美的其他浅地下实验室。一个额外的积极否决权是由五个大型塑料闪烁板周围的设置。在40-2700 keV的能量区间内，它进一步将本底速率降低一个数量级以上，降至116 $\pm$ 1 kg $^{-1}$ d $^{-1}$。如此低的本底率对于浅地下实验室和接近深地下实验室来说是前所未有的。
2023-01-11 physics.ins-det
Analysis of Ultra High Energy Muons at the INO-ICAL Using Pair-Meter Technique
INO提出的ICAL探测器是一种大型地下磁化铁探测器。ICAL被设计用于使用磁谱仪重建μ子动量。使用磁铁的能量测量在TeV范围内的μ子失败，因为μ子在磁场中的角偏转可以忽略不计，μ子轨道变得几乎是直的。CCFR中微子探测器使用了一种测量TeV范围内μ子能量的新技术，称为对计技术。该技术通过测量μ子通过e $^+$和e $^-$对产生在铁量热计的许多层中沉积的能量来估计μ子能量。在这项工作中，我们已经进行了基于Geant 4的初步分析铁板，并证明了非常高的能量μ子（1 TeV-1000 TeV）的观测的可行性，在一个大质量的地下探测器作为一个对米。这一宽范围的能谱将有助于研究膝区的宇宙射线，并为当前和未来的超高能大气中微子实验提供对大气中微子通量的认识。
2017-09-21 hep-ph physics.ins-det
$^{222}$Rn content variations at ground and underground conditions
$^{222}$ Rn及其子体同位素的活动是在巴克桑中微子天文台的几个地下实验室的空气中测量的，这些实验室离入口有不同的距离。在圆柱形电离空气室的帮助下进行测量。发现在测量精度范围内，通风气流中的氡含量与沿平硐行进的距离无关。此外，我们观察到，氡含量突然增加，在那些地方，地下气体和水的释放。因此，我们审查了各种机制的空气中富集氡。我们还概述了我们的研究方法，并提出了我们的测量结果的氡释放的岩石墙壁的地下实验室。最后，我们提出了各种地面和地下水源的氡含量的测量结果。
2022-01-09 nucl-ex physics.ins-det
Characterization of the varying flux of atmospheric muons measured with the Large Volume Detector for 24 years
大体积探测器（LVD）位于大萨索国家实验室，由大气μ子以$\sim 0.1$ ~Hz的速率触发。近四分之一世纪以来收集的数据被用来研究地下μ子强度。5000万μ子系列是有史以来地下仪器使用时间最长的系列，可以对地下μ子强度进行精确的长期监测。这与Gran Sasso实验室的背景研究有关，该实验室拥有各种长时间，低背景探测器。我们描述的程序来选择μ子类事件以及用于计算曝光的方法。我们报告了1994年至2017年测量的平均μ子通量值：$\mathrm{I_μ^0 = 3.35 \pm 0.0005^{stat}\pm 0.03^{sys} \cdot 10^{-4} ~m^{-2} s^{-1}}$。我们表明，由于在平流层中的温度变化的强度调制在这个平均值。我们量化这样的相关性，通过使用欧洲中期天气预报中心的温度数据：我们发现一个有效的温度系数$\mathrm{α_{T}} = 0.94\pm0.01^{stat} \pm0.01^{sys}$，在同一深度与其他测量。我们仔细检查的μ子强度的时间序列的光谱内容的Lomb-Scargle分析的装置。这产生了1年周期的证据，以及其他更短和更长的指示，表明该系列不是一个纯粹的正弦波。因此，第一次，我们观察到的调制幅度和位置的最大值和最小值逐年的基础上。
2019-09-11 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
Barometric pumping effect for radon-due neutron flux in underground laboratories
众所周知，中子本底是地下实验室低本底实验的一大难题。我们的全球热中子探测器网络包括在地表和地下不同深度运行的探测器。本文介绍了在莫斯科Skobeltsyn核物理研究所25 m水当量深度的地下室中使用0.75 m^2探测器运行3年多所获得的结果。自发增加热中子通量的3倍，观察到延迟反相关与气压。这一现象可以用氡的气压泵效应来解释，这种效应导致氡及其子体在围岩中的α衰变对（α，n）反应中产生的中子通量产生类似的影响
2016-05-04 nucl-ex physics.geo-ph physics.ins-det
The New Setup in the Belgrade Low-Level and Cosmic-Ray Laboratory
贝尔格莱德地下实验室由两个相互连接的空间组成，一个是地面实验室，另一个是浅层地下实验室，水深25 m。该实验室拥有一个低背景伽马光谱系统和宇宙射线μ子探测器。最近采用的数字数据采集系统，它是可能的研究同时独立的操作两个探测器系统，以及宇宙射线μ介子在锗光谱仪引起的过程。本文报道了本实验装置的特点和潜力，以及快中子和终止μ子通量的一些初步结果。
2012-03-20 nucl-ex physics.ins-det
Simulated Annealing for Volcano Muography
Muography或μ子射线照相术是一种依赖于高能大气μ子的非侵入性新兴图像技术，它补充了其他标准地球物理工具以了解地球的地下。这项工作讨论了火山muography地球物理反演方法，模拟退火算法的基础上，使用半经验模型的μ子通量，以达到火山地形和岩石中的μ子能量损失的框架。大都会模拟退火算法从一个“观察到的”μ子通量，并获得最佳相关的内部密度分布函数内的合成模型的塞罗马钦火山（Tolima哥伦比亚）。估计的初始密度模型是用GEOMODELER获得的，适用于火山地形。我们改进了这个模型，包括从陨石坑，圆顶和与火山口相关的地区采集的岩石密度。在本文中，我们确定了穿越火山建筑所需的最小μ子能量（到达方向的函数），新兴的μ子综合通量和Cerro Machin模型内的密度分布。目前的反演正确地重建了Machin内部的密度差异，与我们最初的模拟模型相比误差在1%以内，在火山管道、包裹岩石和火山口区域之间形成了显着的密度对比。
2021-03-18 physics.geo-ph physics.ins-det
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
Cosmic muon flux attenuation methods for superconducting qubit experiments
本研究提出两种超导量子比特实验的宇宙μ子通量衰减方法：浅层地下场地（100米深衰减达35倍）和芯片取向调控，补充片上缓解策略，有望在超导量子技术中广泛应用。
2025-03-21 physics.ins-det quant-ph
Background in $γ$-ray detectors and carbon beam tests in the Felsenkeller shallow-underground accelerator laboratory
天体物理辐射俘获反应的相关相互作用能非常低，远低于排斥库仑势垒。这导致了$γ$射线探测器的低横截面、低计数率，因此需要在放置在地下环境中的离子加速器上进行这样的实验，屏蔽宇宙射线。在这里，这种实验的可行性，在新的浅地下加速器实验室隧道八和九的Felsenkeller网站在德国德累斯顿，进行评估。为此，在三种不同类型的锗探测器，即Euroball/Miniball三重集群和两个大的单片探测器的无束背景，在26-66天的时间内进行了测量。宇宙射线诱导的背景被发现减少了500-2400倍，由以下因素的综合影响，第一，140米的水当量的覆盖层衰减宇宙μ子通量的40倍，第二，闪烁否决探测器门控出大部分剩余的μ子诱导的效果。将新的背景数据与地球表面和其他地下站点的相同探测器拍摄的光谱进行比较。随后，从安装在费尔森凯勒铯溅射离子源的束强度已超过几个小时的时间进行了研究。基于这里报道的背景和束强度数据，以$^{12}$ C（$α$，$γ$）$^{16}$ O反应为例，表明高灵敏度实验将是可能的。
2019-08-23 nucl-ex physics.ins-det
