Spectroscopic study of light scattering in linear alkylbenzene for liquid scintillator neutrino detectors
我们建立了一台光散射光谱仪，用于研究直链烷基苯的光散射退偏现象。从散射光谱可以明确地表明，光散射的去偏振部分属于瑞利散射。附加的去偏振瑞利散射可以使直链烷基苯的有效透明性大大优于预期。因此，足够的闪烁光子可以通过JUNO的大型液体闪烁体探测器传输。我们的研究对于JUNO实验获得前所未有的3\%/ $\sqrt{E\mathrm{(MeV)}}$的能量分辨率以确定中微子质量等级是至关重要的。该光谱方法也可用于判断中微子实验中所用的其他有机溶剂的去极化归属。
2015-04-16 hep-ex physics.chem-ph physics.ins-det
Densities, isobaric thermal expansion coefficients and isothermal compressibilities of linear alkylbenzene
本文报道了直链烷基苯在4 ~ 23 ℃三种温度和10 MPa压力下的密度测量结果。对测量结果进行了分析，得到了直链烷基苯的等压热膨胀系数和等温压缩系数。讨论了当前一代（即大亚湾）和下一代（即JUNO）大型液体闪烁体中微子探测器的相关性。
2015-04-04 hep-ex physics.ins-det
Fluorescence decay-time constants in organic liquid scintillators
测量了几种基于苯邻二甲苯乙烷（PXE）和线性烷基苯（LAB）溶剂的闪烁体混合物的荧光衰减时间常数。所得到的值是相关的物理性能的拟议的大体积液体闪烁体探测器LENA（低能中微子天文学）。特别是，测量值的影响，通过p -> K+反中微子的质子衰变的搜索在这项工作中进行了评估。
2009-04-29 physics.ins-det
Rayleigh scattering and depolarization ratio in linear alkylbenzene
江门地下中微子天文台（JUNO）液体闪烁探测器采用了超透明的线性烷基苯（LAB）作为有机溶剂。然而，目前的瑞利散射长度计算与测量不一致。本文首次报道了LAB的瑞利散射是各向异性的，其退偏比为0.31 ± 0.01（统计）± 0.01。0.01（系统）。提出了一种利用Einstein-Smoluchowski-Cabannes公式间接测量瑞利散射的方法，测得LAB在430 nm处的瑞利散射长度为28.2 ± 1.0 m。
2015-04-07 hep-ex physics.ins-det
Detecting Cherenkov Light From 1-2 MeV Electrons in Linear Alkylbenzene
利用FlatDot探测器对线性烷基苯（LAB）中1 ~ 2 MeV电子的Cherenkov光和闪烁光进行了分离实验。在平均PMT渡越时间扩展（TTS）为200 ps的情况下，每个事件中的早期光明显由切伦科夫信号主导，其平均包括在每个事件的前4.1 ns中收集的光的$86^{+2}_{-3}\%$。发现切伦科夫和闪烁光的空间分布与蒙特卡罗模拟中的预测相匹配。这是证明$β$衰变方向重建的关键一步，该技术可以降低液体闪烁体中无中微子双β衰变实验的$^8$ B太阳中微子背景。
2019-01-20 nucl-ex physics.ins-det
Measurements of Rayleigh Ratios in Linear Alkylbenzene
本文设计了一个实验，直接测量了中微子实验中液体闪烁探测器常用溶剂直链烷基苯在$405$ nm和$432$ nm处的瑞利比。垂直偏振瑞利比被确定为在$405$ nm处的$(4.52\pm 0.28)\times 10^{-6}$ m $^{-1}\cdot$ sr $^{-1}$和在$432$ nm处的$(3.82\pm 0.24)\times 10^{-6}$ m $^{-1}\cdot$ sr $^{-1}$，并且相应的瑞利散射长度在$405$ nm处为$L_{Ray} = 22.9\pm 0.3(\mathrm{stat.})\pm 1.7(\mathrm{sys.})$ m和在$432$ nm处为$L_{Ray}= 27.0\pm 0.9(\mathrm{stat.})\pm 1.8(\mathrm{sys.})$ m。
2022-03-07 hep-ex physics.ins-det
Slow Liquid Scintillator Candidates for MeV-scale Neutrino Experiments
慢液体闪烁体切伦科夫探测器已被提议作为未来几个中微子实验的一部分，因为它们可以提供方向性和能量测量。这一特性有望提高MeV级中微子物理学的灵敏度，包括太阳物理学，超新星遗迹中微子的搜索和地球科学的研究。在这项研究中，一个缓慢的液体闪烁体的特性进行了研究，随着线性烷基苯（LAB），2，5-二苯基恶唑（PPO），和1，4-双（2-甲基苯乙烯基）-苯（bis-MSB）的各种组合的光产率和衰减时间常数。我们的研究结果表明，0.07 g/L的PPO和13 mg/L的bis-MSB的LAB是最好的候选人之间的切伦科夫和闪烁光的有效分离具有合理的高光产额。
2019-02-15 physics.ins-det
Production of Gadolinium-loaded Liquid Scintillator for the Daya Bay Reactor Neutrino Experiment
本文报道了大亚湾中微子实验中用于探测电子反中微子的液体稀释剂的制备和特性。在六个月内成功地从线性烷基苯（LAB）溶剂生产了185吨负载钆（0.1质量%）的液体闪烁体（Gd-LS）和200吨未负载的液体闪烁体（LS）。描述了闪烁体特性、生产和纯化系统以及质量保证和控制（QA/QC）程序。
2014-02-27 hep-ex physics.ins-det
Measurements of the Lifetime of Orthopositronium in the LAB-Based Liquid Scintillator of JUNO
在基于有机液体闪烁体的中微子实验中，通过逆β衰变检测电子反中微子，产生正电子和中子。正电子可以与电子一起形成束缚态，称为正电子素（Ps）。Ps的长寿命自旋态，即正电子偶素（o-Ps）在有机液体扩散器（LS）中的寿命约为$3\,\mathrm{ns}$。它的形成改变了光子发射的时间分布，这影响了正电子重建算法，并允许应用脉冲形状鉴别（PSD）来区分电子和正电子事件。在本工作中，我们测量了JUNO（江门地下中微子天文台）实验中基于直链烷基苯（LAB）的LS中o-Ps的寿命$τ_2$，得到了$τ_2 = 2.97\,\mathrm{ns} \pm 0.04\,\mathrm{ns}$。由于系统学，这是尚未完全理解，我们不能给出一个最终的结果为o-Ps形成概率$I_2$。我们使用一种新型的设置，它允许一个更好的背景抑制相比，常用的PALS（正电子湮没寿命谱）测量。
2018-04-25 physics.ins-det
Light Absorption Properties of the High Quality Linear Alkylbenzene for the JUNO Experiment
江门地下中微子观测站（JUNO）是一个20千吨多用途的地下液体闪烁探测器，用于确定中微子质量等级和测量中微子振荡参数。JUNO探测器出色的能量分辨率和大的基准体积为解决中微子和天体粒子物理学中的许多重要课题提供了令人兴奋的机会。直链烷基苯（LAB）将用作JUNO中心检测器中液体闪烁系统的溶剂。LAB的光衰减长度应与JUNO检测器的直径相当，因此需要非常好的光学透明度。然而，LAB中杂质的存在导致透明度的固有限制。本工作的重点是研究LAB中的有机杂质的影响，以及它们的光吸收特性，特别是在350至450 nm的波长范围内。我们制备了LAB样品并测量了它们的光衰减长度。采用气相色谱-质谱联用仪对样品进行分析，确定了有机杂质的结构式。用PCM TDDFT理论研究了这些杂质在350 ~ 550 nm波长范围内的光吸收特性。研究了LAB样品的整体光学透明度，这将有助于进一步促进LAB制备技术的大规模生产，从而在不久的将来提高高质量LAB样品的透明度。
2018-01-25 hep-ex physics.ins-det
Characterization of water-based liquid scintillator for Cherenkov and scintillation separation
本文介绍了由线性烷基苯（LAB）和2，5-二苯基恶唑（PPO）配制的水基液体闪烁体的闪烁光产额和时间分布的测量。我们发现闪烁光输出与水中液体闪烁体浓度在1 - 10%之间呈线性关系，斜率为127.9 ± 17.0 ph/MeV/浓度，截距值为108.3 ± 51.0 ph/MeV，后者说明浓度小于1%时的非线性。这比从纯液体闪烁体光产额的简单外推所预期的要大。所测得的时间曲线比纯液体闪烁体的时间曲线快，上升时间小于250 ps，瞬发衰减常数在2.1-2.85ns范围内。此外，切伦科夫和闪烁光之间的分离使用宇宙μ子在CHESS实验中为每种配方进行量化，证明了在厘米尺度上的分离的改善。最后，我们简要讨论了大规模探测器的前景。
2020-09-23 hep-ex physics.ins-det
Cherenkov and Scintillation Light Separation in Organic Liquid Scintillators
Cherenkov /闪烁分离实验（CHESS）已被用于证明Cherenkov和闪烁光在线性烷基苯（LAB）和具有2g/L PPO作为荧光剂的LAB（LAB/PPO）中的分离。这是第一次对更具挑战性的LAB/PPO混合物进行此类演示，并改进了LAB的先前结果。338 +/- 12 ps FWHM的时间分辨率导致在LAB/PPO中识别切伦科夫光子的效率对于基于时间和基于电荷的分离分别为70 +/- 3%和63 +/- 8%，闪烁污染为36 +/- 5%和38 +/-4%。LAB/PPO数据与0.75 +/- 0.25 ns的上升时间一致。
2017-12-05 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Analysis of Light Attenuation Length Measurement of a High Quality Linear Alkylbenzene for the JUNO Experiment
本文分析了JUNO实验中LAB光衰减长度测量设备的升级与误差，通过蒙特卡罗模拟等方法将系统不确定性降至最低，测得新改进LAB样品光衰减长度达29.90±0.95米，为JUNO实现能量分辨率目标提供了有力证据。
2023-08-03 hep-ex physics.acc-ph physics.data-an
Slow Fluors for Effective Separation of Cherenkov Light in Liquid Scintillators
研究了四种高效慢荧光剂在以线性烷基苯（LAB）为主溶剂的液体闪烁体溶液中的发光时间和光谱特性。该混合物表现出高的光产额，但上升时间为几纳秒或更长，衰减时间为几十纳秒的顺序。因此，这种液体闪烁体混合物可以用于基于大规模液体闪烁检测器中的定时有效分离切伦科夫和闪烁组分。这样的分离，显示出高的光产额和方向信息，在这里展示了一个台式规模的电子与能量低于1兆电子伏。这可能会对未来开发此类探测器产生重大影响，这些探测器可用于测量太阳中微子和无中微子双β衰变，并为超新星中微子和反应堆反中微子等的弹性散射事件提供良好的方向信息。
2020-05-23 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
The COSINE-100 Liquid Scintillator Veto System
本文介绍了COSINE-100暗物质实验的液体闪烁否决系统及其性能。COSINE-100探测器由8个NaI（Tl）晶体浸入2200 L线性烷基苯基液体闪烁体中组成。在2- 6 keV能量区，液体闪烁体标记了65 - 75%的内部$^{40}$ K背景。我们还描述了液体闪烁体，这主要是用来评估其能量校准和阈值的背景模型。
2021-05-14 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Development and Mass Production of a Mixture of LAB- and DIN-based Gadolinium-loaded Liquid Scintillator for the NEOS Short-baseline Neutrino Experiment
在韩国Yonggwang的Hanbit反应堆现场，提出了一项新的实验，称为NEOS（短基线中微子振荡），以调查反应堆反中微子异常。建造了一个目标体积为1，000升的均质近地天体探测器，并将其部署在距离反应堆堆芯约25米的钢筋束廊道处。线性烷基苯（LAB）用作近地天体探测器的主要基础溶剂。此外，二异丙基萘（DIN）的加入，以提高光输出和脉冲形状歧视（PSD）的能力。LAB与DIN的比例为90：10。溶解PPO（3 g/L）和bis-MSB（30 mg/L）以配制LAB-和DIN-基液体闪烁体（LS）的混合物。然后，约0.5%的钆（Gd）负载到LS通过使用溶剂-溶剂萃取技术。在本文中，我们报告了近地天体探测器用载钆激光散射的特性以及批量生产过程中的处理情况。
2015-11-16 hep-ex physics.ins-det
Photomultiplier Requirements and Pre-Calibration for the SABRE South Liquid Scintillator Veto
针对SABRE South暗物质探测实验的液体闪烁体反符合探测器，研究了Hamamatsu R5912耐油光电倍增管的需求、表征测试结果及低阈值运行方法，并通过原型验证了其对脉冲形状甄别技术的适配性。
2025-07-29 hep-ex physics.ins-det
Performance of a first multi-cell WOM-based liquid scintillator detector as prototype for the SHiP Surrounding Background Tagger
Forschungszentrum Jülich GmbH（于利希研究中心）；Chiba University（千叶大学）
介绍SHIP实验中用于包围衰变体积的SBT探测器，其基于液体闪烁体和WOM管。报告了2×2单元原型探测器在CERN PS T9测试束设施中对5GeVμ子的性能研究，包括探测器响应及对最小电离粒子的时空分辨率。
2026-07-27 hep-ex physics.ins-det
Measurement of the proton light response of various LAB based scintillators and its implication for supernova neutrino detection via neutrino-proton scattering
在1 - 17.15MeV能量范围内，首次测量了以直链烷基苯（LAB）为基础的各种质子转换器的电子当量能量质子光输出函数。测量是在德国联邦物理技术研究所（PTB）使用具有连续能量分布的中子束进行的。质子光输出数据是从闪烁体中中子-质子散射产生的质子反冲光谱中提取的。质子光输出的功能行为成功地由Birks定律描述，对于不同的LAB溶液，Birks常数kB在（0.0094 +/- 0.0002）cm/MeV和（0.0098 +/- 0.0003）cm/MeV之间。常数C是广义伯克斯定律中二次项的参数，对于所有研究过的中子，C的上限（95% CL）都为零，约为10^{-7} cm ^2/MeV ^2。由此产生的猝灭因素是特别重要的未来计划的超新星中微子探测的基础上弹性散射的中微子质子。讨论了质子淬灭对中微子-质子散射产生的超新星事件产额的影响。
2013-04-16 astro-ph.IM hep-ex hep-ph
Measurement of $α$-particle quenching in LAB based scintillator in independent small-scale experiments
用三种不同的实验方法测量了以直链烷基苯（LAB）为基质的液体澄清剂的$α$粒子光响应。在第一种方法中，通过$^{12}$ C（$n$，$α$）$^9$ Be反应在闪烁体中产生$α$ -颗粒。在第二种方法中，闪烁体装载有2%的$^{\mathrm{nat}}$ Sm，提供$α$ -发射体$^{147}$ Sm作为内部源。在第三种方法中，将闪烁体烧瓶部署到充满水的SNO+检测器中，放射性污染物$^{222}$ Rn、$^{218}$ Po和$^{214}$ Po提供$α$ -粒子信号。所观察到的$α$粒子光输出的行为与Birks定律成功描述的每种情况一致。得到的Birks参数$kB$的范围从$(0.0066\pm0.0016)$ cm/MeV到$(0.0076\pm0.0003)$ cm/MeV。在第一种方法中，$α$ -粒子的光响应与通过中子-质子弹性散射产生的反冲质子的光响应同时测量。这使得能够第一次直接比较描述质子的$kB$和基于LAB的闪烁体的$α$ -粒子响应。观察到的描述两个光响应函数的$kB$值偏离超过$5σ$。所提出的结果是有价值的所有当前和未来的探测器，使用基于LAB的闪烁体作为目标，因为它们依赖于闪烁体对不同粒子的响应的准确知识。
2016-03-13 astro-ph.IM hep-ex nucl-ex
Characterization of immersed SiPM arrays in liquid scintillator between room temperature and $-30\,^{\circ}\mathrm{C}$
Chung-Ang University（中央大学）；Institute for Basic Science (IBS)（基础科学研究院）；University of Science and Technology (UST)（科学技术大学）
本研究表征了浸没在液体闪烁体中的SiPM阵列从室温至-30°C的性能，发现冷却使暗计数率降低13.5倍、光产额提升16.7%，并测得μ子寿命1959纳秒，验证了低温运行的可行性。
2026-11-04 hep-ex physics.ins-det
Performance of Prototypes with Different Reflector Materials for the SHiP Liquid Scintillator Surrounding Background Tagger
针对SHiP实验环绕背景标记器的反射材料选型，研究对比了抛光铝、未抛光铝及覆PTFE不锈钢三种原型的性能，发现前两者满足光产额与时间分辨率要求，抛光铝的响应均匀性最优，为最终设计提供依据。
2025-06-12 hep-ex physics.ins-det
Performance of a First Full-Size WOM-Based Liquid Scintillator Detector Cell as Prototype for the SHiP Surrounding Background Tagger
本文报道了用于SHiP SBT的首个全尺寸液体闪烁体探测器单元，采用双WOM和SiPM阵列设计，通过DESY II正电子束流测试验证了其探测效率、能量沉积、空间与时间分辨率，并与模拟结果一致。
2024-02-27 hep-ex physics.ins-det
Development, characterisation, and deployment of the SNO+ liquid scintillator
研制了一种以直链烷基苯为溶剂，2，5-二苯基恶唑为荧光剂的液体闪烁体，用于SNO ~+实验。选择这种混合物是因为它与丙烯酸相容，并且具有与现有液体增透剂竞争的光产率，同时赋予其他优点，包括更长的衰减长度、优异的安全特性、化学简单性、易于处理和后勤可用性。它的特性已被广泛表征，并在这里介绍。除了SNO+之外，这种液体闪烁体现在还用于几个中微子物理实验。
2021-02-22 hep-ex physics.ins-det
