Preparation of Neutron-activated Xenon for Liquid Xenon Detector Calibration
本文报道了用于校准液体氙探测器的中子激活氙的制备。氙亚稳态衰变产生的γ射线,由快中子活化,被检测和测量其活动在一个闪烁探测器。在用Cf-252(4 × 10^5 n/s)源激活天然氙气5天后,测量了来自131 m和129 m亚稳态的164 keV和236 keV的两条伽马射线线的活度,分别为95和130 Bq/kg。我们还观察到35 keV、100 keV和275 keV的另外三条谱线,它们在几天内就会衰减。中子活化后没有观察到长寿命的活动。
2007-09-27 astro-ph nucl-ex physics.ins-det
Calibration of the compact neutron spectrometer at PTB
本文介绍了紧凑型中子谱仪在经检定的PTB中子源上的刻度测量。该谱仪是基于两个金刚石探测器封闭的Li-6中子转换器。入射中子能量通过两个转换反应产物的能量之和来测量:t和α。在这项工作中使用的原型是基于两个4 × 4 mm 2,100 μ m厚的单晶CVD商业金刚石板。在裂变谱域中进行测量,在五个不同的中子能量从0.3到2兆电子伏。所获得的数据显示出非常好的中子能量重建,即在统计不确定性范围内与其参考值一致,或在绝对尺度上偏差低于11 keV。发现光谱仪的能量分辨率为约100 keV(RMS),具有朝向更高能量的小的(约9 keV/MeV)上升趋势。测得的检测效率被认为是兼容的分析计算和Geant 4模拟的基础上的预期在3%的统计精度和4%的系统精度。
2018-10-15 nucl-ex physics.ins-det
Development of a microtpc detector as a standard instrument for low energy neutron field characterization
为了测量能量范围从8 keV到1 MeV的中子场的能量和注量,IRSN(辐射防护与核安全研究所)正在开发一种新的一级标准。这个项目,微型TPC(微型时间投影室),与LPSC合作进行,是基于核反冲探测器的原则。测量策略需要反冲核的轨道重建下降到几keV,这可以实现与低压气体检测器使用微图案气体检测器。主要是异丁烷的气体混合物被用作n-p转换器以检测进入检测体积的中子。然后,来自质子反冲的气体电离的电子被像素化的阳极收集(2D投影)。自触发电子器件能够在50 MHz频率下执行阳极读出,以便给出轨道的第三维度。然后利用算法从该轨迹推导出散射角。电荷收集导致质子能量,考虑到电离猝灭因子。本文着重于127 keV单能中子场的中子能量测量。测量值进行比较,蒙特卡罗模拟使用现实的中子场和模拟的探测器响应。实验和模拟之间的差异是5千电子伏,主要是由于10%的校准不确定性。
2013-10-22 nucl-ex physics.ins-det
Design Studies Of A Pulsed Quasimonoenergetic 2-keV Neutron Source For Calibration Of Low Threshold Dark Matter Detectors
University of Massachusetts, Amherst(马萨诸塞大学阿默斯特分校);Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室);University of California Berkeley(加州大学伯克利分校);High Energy Accelerator Research Organization (KEK)(高能加速器研究机构(KEK));Florida State University(佛罗里达州立大学);National High Magnetic Field Laboratory(国家高磁场实验室)
本文设计了一种基于氘氚中子源、慢化体与钪过滤器的脉冲准单能2 keV中子源,通过优化屏蔽几何在模拟中实现目标通量并抑制背景,用于亚GeV暗物质探测器及反应堆中微子相干散射探测器的亚keV核反冲刻度。
2026-10-08 hep-ex physics.ins-det
A neutron spectrometer for studying giant resonances with (p, n) reactions in inverse kinematics
欧洲低能中子谱仪(ELENS)是一台用于研究奇异核的逆运动学实验的中子谱仪。该谱仪由塑料闪烁棒组成,可在100 keV至10 MeV的中子能量范围内工作。中子能量是使用飞行时间技术确定的,而中子探测的位置是从每个棒两端连接的光电倍增管的时差信息推导出来的。提出了一种新的塑料包装方法。该阵列对于动能约为500 keV的中子具有大于25%的探测效率,并且角分辨率小于1度。详细的设计,建造和实验测试的光谱仪将被介绍。
2013-10-23 nucl-ex physics.ins-det
Measurement of neutron capture on $^{136}$Xe
$^{136}$是一种0νββ衰变候选同位素,并用于寻找这种假设衰变模式的多个实验中。这些实验需要关于中子俘获的精确信息,以用于其背景表征和最小化。在洛斯阿拉莫斯中子科学中心的先进中子俘获实验探测器(DANCE)上测量了$^{136}$探测器的热中子俘获和共振中子俘获。将范围从热能到大于100 keV的中子束入射到填充有同位素纯$^{136}$的气室上。测量了热能中子的相对俘获截面和2.154 keV的第一共振。此外,这些捕获的γ级联已经被测量,并且级联模型已经被开发,其可以被使用$^{136}$的0νββ实验使用。
2016-09-29 nucl-ex physics.ins-det
A First Comparison of the responses of a He4-based fast-neutron detector and a NE-213 liquid-scintillator reference detector
首次比较了新型$^{4}$氦基加压闪烁探测器和NE-213液体闪烁体参考探测器的脉冲形状鉴别特性,该探测器采用Am/Be混合场中子和γ射线源和高分辨率闪烁脉冲数字化仪。特别是,研究了两个快中子探测器区分中子和伽马射线的能力。NE-213液体闪烁体参比池响应于源的伽马射线场产生了宽范围的闪烁光产额。与此形成鲜明对比的是,由于$^{4}$ He气体体积的大小和压力,$^{4}$ He基探测器对相同的伽马射线场记录了750 keV $_{ee}$的最大闪烁光产额。脉冲形状的歧视粒子的闪烁光产额超过750 keV的$_{ee}$是优秀的情况下,$^{4}$氦基探测器。在750 keV以上的$_{ee}$,它的信号是明确的中子,使粒子识别完全基于闪烁光产生的量。
2015-04-27 nucl-ex physics.ins-det
Measurement of the Scintillation Efficiency of Na Recoils in NaI(Tl) down to 10 keV Nuclear Recoil Energy relevant to Dark Matter Searches
我们提出了初步的测量结果的钠反冲在碘化钠(铊)在室温下,在谢菲尔德大学的专用中子设施。测量已经进行了2.45 MeV的单能中子发生器的能量范围从10 keV到100 keV的核反冲能。使用BC501A液体闪烁体探测器对中子进行标记。从BC501A液体闪烁体探测器和中子飞行时间的脉冲形状歧视的削减进行记录的脉冲由一个数字化仪与2纳秒的采样时间。测得的淬火因子范围从19%到26%,与其他实验一致。从脉冲形状分析,从电子和核反冲脉冲的平均时间进行比较,下降到2千电子伏的电子等效能量。
2006-11-22 physics.ins-det
A Technical Review of Penning Trap based Investigations in Neutron Decay
本文详细分析了Penning阱方法应用于中子$β$ -衰变实验研究中出现的一些技术问题。70年代,该技术首次在AERE Harwell的低通量游泳池反应堆LIDO(俘获通量=3 $\cdot 10^6$ cm $^(-2)$ s $^(-1)$)上得到成功的试验。它没有讨论这些研究的科学优点或缺点。特别重要的是中子衰变质子的捕获和释放,以及磁镜效应和径向漂移对捕获粒子的影响。由于这些具有小于1 keV的能量,它们必须在释放后被加速到20-30 keV量级的能量,此时它们被记录在硅表面势垒检测器中。然而,在释放后加速过程中遇到了严重的困难,在存在交叉电场和磁场的真空击穿。
2014-07-11 nucl-ex physics.ins-det
Performance of a micro-TPC for a time-resolved neutron PSD
本文报道了一种用于时间分辨中子位置灵敏探测器(PSD)的微型TPC($μ$ -PIC)的性能。微TPC清晰地探测到能量约为1 MeV的质子的三维径迹和布拉格曲线。超过95%的511 keV的γ射线被发现是由简单的分析区分。模拟研究表明,在1 atm Ar+ $\rm C_{2}H_{6}(10%)$ + ${}^{3}$ He($< 1%$)中,$\rm {}^{3}He$(n,p(573 keV))$\rm {}^{3}H(191 keV)$反应放出的质子和triton的总径迹长度约为1.2 cm,两种粒子都有较大的能量损失($\rm > 200 keV/cm$).这些值适合当前的性能的微型TPC,我们得出结论,时间分辨中子PSD与亚毫米的空间分辨率应开发作为应用程序的微型TPC。
2003-08-27 physics.ins-det
Digital Data Acquisition For the Low Energy Neutron Detector Array (LENDA)
本文介绍了低能中子探测器阵列(LENDA)的数字数据采集系统(DDAS)。LENDA是由24个BC-408塑料闪烁体棒组成的阵列,旨在测量来自(p,n)型电荷交换反应的动能在100 keV至10 MeV范围内的低能中子。与以前的LENDA数据采集(DAQ)系统相比,DDAS提供了降低中子探测阈值,提高整体中子探测效率,减少系统死区时间,并允许轻松扩展阵列的可能性。在这项工作中使用的系统是XIA的数字伽马射线Pixie-16 250 MHz数字化仪。一个探测器有限的时间分辨率为400 ps,实现了一个单一的LENDA酒吧。使用DDAS,系统的中子探测阈值相比以前的模拟系统降低,现在达到100 keV以下。新的DAQ系统已成功地用于最近的电荷交换实验中使用的$^{16}$ C(p,n)反应在国家超导回旋加速器实验室(NSCL)。
2016-01-19 nucl-ex physics.ins-det
Prospect of undoped inorganic scintillators at 77 Kelvin for the detection of non-standard neutrino interactions at the Spallation Neutron Source
在这项工作中调查的灵敏度非标准中微子相互作用(NSI)的原型探测器放置在约20米远的Spiritus中子源在橡树岭国家实验室在两年的数据采集。假定的原型由10公斤未掺杂的碘化铯闪烁晶体直接耦合SiPM阵列在77 K下运行。与相干CsI(Na)探测器相比,原型的光产额要高得多。在约77 K下,将圆柱形未掺杂CsI晶体直接耦合到光电倍增管上进行了实验,以验证光产额假设。在[13,60] keVee中实现了每keV电子当量(PE/keVee)的$33.5 \pm 0.7$光电子产率,这比一些早期研究更接近NSI搜索的相关能量区域。
2020-08-03 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Measurement of reactor thermal neutron fluence of NTD-Ge by activation High-Purity Ge itself
在中子嬗变掺杂锗中,反应堆辐照的热中子注量高达10 $^{18}$ ~n $\cdot$ cm $^{-2}$。出于辐射安全的原因,一般的Co或Au中子通量监测器不能轻易使用。我们首次从实验上证明了测量NTD-Ge自身发射的X射线来确定绝对热中子注量的可行性。建立了微兆气体探测器(MMD)和硅漂移探测器(SDD),用于探测由$^{71}$ Ge衰变产生的9.2 keV和10.3 keV的KX射线。结合GEANT 4计算的探测效率,MMD和SDD给出的中子注量率计算结果具有较好的一致性。
2023-02-25 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
New data for the definition of neutron beams for Boron Neutron Capture Therapy
硼中子俘获疗法(BNCT)是一种中子放射疗法,用于治疗先前掺杂硼-10的肿瘤细胞。这种疗法需要超热中子束治疗深部肿瘤,热束治疗浅部肿瘤。由于最近的高电流商业加速器,基于加速器的中子源(ABNS)是在医院提供治疗中子束的有竞争力的选择。在这项工作中,在$1950~$ keV的$^7$ Li(p,n)$^7$ Be反应所产生的中子场作为ABNS的中子源进行了研究,通过飞行时间(TOF)技术测量HiSPANoS设施(西班牙)。此外,通过蒙特卡罗模拟(MCNP),两个波束成形组件(BSA)的深层和浅层肿瘤治疗,这是专门设计的$1950~$ keV中子场,BNCT进行评估。与国际原子能机构(IAEA)的优点数字一致的结果支持使用该中子场进行BNCT。
2020-08-06 nucl-ex physics.app-ph physics.ins-det
A μ-TPC detector for the characterization of low energy neutron fields
AMANDE设施产生从2 keV到20 MeV的单能中子场,以供研究之用。作为一个参考设施,中子场的注量和能量分布必须由主要的测量标准来确定。为此,正在开发一个微型时间投影室,专门用于测量能量范围从8 keV到1 MeV的中子场。在这项工作中,我们提出的模拟表明,这样的检测器,它允许测量的电离能和反冲核的三维重建,提供了这些中子场的中子能量和注量的测定。
2012-03-12 physics.ins-det
Characterization of electron detectors by time-of-flight in neutron \b{eta} decay experiments
中子衰变实验的进展需要更好的方法来表征电子探测器。我表明,这种\b{eta}衰变的研究,电子飞行时间可以用于电子探测器的原位校准。能量分辨率下降到几个keV,可以达到较低的部分,在中子衰变的电子谱,传统的校准方法来他们的极限。新的飞行时间方法也可以用来执行一个完整的实验,从他们的探测器的电子背散射。
2016-11-01 nucl-ex physics.ins-det
A prototype neutron-detector array for future deep-underground s-process studies
Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare(大萨索国家实验室,意大利国家核物理研究所);Goethe University Frankfurt(法兰克福歌德大学);Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室)
本文提出一种由EJ-309液体闪烁体与六个3He正比计数器组成的中子探测器阵列原型,并在FRANZ装置上验证其中子探测、n/γ甄别及符合性能,为深地s-过程实验和22Ne(alpha,n)25Mg反应截面测量奠定基础。
2025-11-06 nucl-ex physics.ins-det
LENDA, a Low Energy Neutron Detector Array for experiments with radioactive beams in inverse kinematics
低能中子探测器阵列(LENDA)是国家超导回旋加速器实验室(NSCL)开发的中子飞行时间(TOF)谱仪,用于稀有同位素束的逆运动学实验。其设计的动机是需要研究在中等能量(> 100 MeV/u)下使用(p,n)电荷交换反应的不稳定核的自旋-同位旋响应。然而,它可以用于任何涉及低能中子(150 keV - 10 MeV)发射的反应研究。该阵列由24个塑料闪烁体棒组成,能够记录反冲中子的能量和角度,具有较高的探测效率。中子能量由飞行时间技术确定,而相互作用的位置则由每个棒的两个光电倍增管的时间和能量信息推断。一个简单的测试装置,利用放射源已被用来表征阵列。测试测量的结果进行了比较与模拟。对能量低于4 MeV的中子,本征时间(位置)分辨率为\sim 400 ps(\sim 6 cm),效率> 20%。
2012-05-21 nucl-ex physics.ins-det
A portable and high intensity 24 keV neutron source based on $^{124}$Sb-$^{9}$Be photoneutrons and an iron filter
本文构建了基于 $^{124}$Sb-$^9$Be 光中子反应和铁滤片的便携式 24 keV 单能中子源,通过高通量热中子辐照制备大于 1 GBq 的 $^{124}$Sb 源,并表征了中子与伽马通量,为暗物质等实验的就地低能核反冲校准提供了良好工具。
2023-02-08 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Scintillation response of cryogenic CsI to few-keV and sub-keV nuclear recoils
University of Chicago(芝加哥大学);Donostia International Physics Center (DIPC)(多诺西亚国际物理中心);Ikerbasque, Basque Foundation for Science(伊克尔巴斯基克,巴斯克科学基金会);Instituto de Física Corpuscular, CSIC & Universitat de València(粒子物理研究所,西班牙国家科学研究委员会与瓦伦西亚大学)
本研究通过低温铯碘化物探测亚keV核 recoil ,并揭示其淬灭因子特性,为中微子和暗物质实验提供关键数据。
2026-09-14 hep-ex hep-ph nucl-ex
Neutron Response of the EJ-254 Boron-Loaded Plastic Scintillator
掺杂有捕获剂的有机发光剂提供了在宽能量范围内的中子的可检测信号。这项工作表征了EJ-254的快中子和慢中子响应,EJ-254是一种天然硼负载量为5%(重量)的有机塑料闪烁体。对于快中子,有机发光体中产生光的主要机制是n-p弹性散射。为了研究快中子响应,在劳伦斯伯克利国家实验室的88英寸回旋加速器上测量了EJ-254的质子光产额。使用宽谱中子源和双飞行时间技术,在约270 keV至4.5 MeV的能量范围内获得了EJ-254质子光产额,并确定与由相同聚合物基组成的其他塑料发光器一致。为了隔离慢中子响应,将带有聚乙烯减速剂的AmBe源入射到由EJ-309观测探测器阵列包围的EJ-254闪烁体上。EJ-254靶中的事件与特征477.6 keV $γ$射线(由硼中子俘获后残留的$^{7}$ Li核的去激发引起)一致。脉冲形状鉴别被用来评估由$γ$ -射线和快/慢中子相互作用引起的EJ-254闪烁信号响应的时间差异。没有实现$γ$射线和快中子信号之间的清晰分离,并且观察到中子捕获特征与$γ$射线和快中子带重叠。考虑到电子光的非比例性,EJ-254中的中子俘获光产额被确定为89.4 $\pm$ 1.1 keVee。
2021-01-07 physics.ins-det
Nuclear Recoil Scintillation Linearity of a High Pressure $^4$He Gas Detector
我们研究了商用高压$^4$ He气体探测器使用氘-氘聚变中子发生器产生的单能2.8 MeV中子的闪烁线性。探测器的闪烁响应测量的反冲能量范围为83千电子伏和626千电子伏之间的标记中子散射到固定的角度与远侧有机闪烁体探测器。将详细的蒙特卡罗模拟与实验数据进行比较,以通过将模拟中的能量沉积的比例与检测器输出进行比较来确定检测器响应的线性。在该分析中,线性闪烁响应对应于模拟能量沉积物与几个不同散射角的实验数据之间的比例因子的一致值。我们表明,该探测器可用于检测快中子相互作用下降到83 keV的反冲能量,并可用于表征低能量中子源,其潜在的应用之一。
2019-10-10 physics.ins-det
A Multiwire Proportional Chamber for Precision Studies of Neutron Beta Decay Angular Correlations
设计并建造了一个用于中子β衰变角关联精密研究的多丝正比室(MWPC)。它的设计有几个新的特点,包括使用低压新戊烷作为MWPC气体和由Kevlar纤维增强的薄Mylar片材制成的入口窗口。在初步的离线性能测试中,研究了新戊烷的气体增益和位置分辨率。
2007-02-10 nucl-ex physics.ins-det
Research on proton beam spot imaging based on pixelated gamma detector
中国空间中子源空间靶产生的一次二次粒子主要是γ和中子,这与入射质子的分布有关。根据二次粒子的分布可以实现质子束斑的重建。基于像素化探测器测量伽马分布,发展了针孔成像和康普顿成像方法。二次伽马可以由像素化伽马探测器直接探测。中子可以通过探测来自$^{10}B$(n,$α$)反应的特征(478 keV)$γ$ -射线来识别.为了探测次级中子,在像素化γ探测器前增加了一层$^{10}B$转换器。像素化γ探测器对特征(478 keV)$γ$射线敏感,通过测量特征γ的分布,实现中子成像。
2021-12-02 physics.ins-det
Design and Calibration of an Optically Segmented Single Volume Scatter Camera for Neutron Imaging
光学分段单体积散射照相机(OS-SVSC)的目的是利用弹性双散射事件的运动学重建,为不扩散应用对中子源成像。我们的原型系统由64个EJ-204有机塑料闪烁体棒组成,每个闪烁体棒的尺寸为5 mm $\times$ 5 mm $\times$ 200 mm,并单独包裹在Teflon胶带中。闪烁体阵列与两个硅光电倍增器ArrayJ-60035 64 P-PCB阵列光耦合,每个阵列由64个单独的6个$\times$ 6 mm J系列传感器组成,以8个$\times$ 8阵列排列。我们详细介绍了我们的校准工作,从电子校准开始,基于IRS 3D专用集成电路及其相关的时序分辨率,范围从30 ps到90 ps。在应用电子校准的情况下,分别使用$^{22}$ Na和$^{90}$ Sr对一组边缘条进行能量和位置校准,报告了900 keVee和1000 keVee之间的能量沉积的平均分辨率为(12.07 $\pm$ 0.03)mm。我们进一步证明了一个位置校准方法的内部酒吧的矩阵使用宇宙射线μ子作为替代的发射源,不能很容易地访问这些酒吧,平均测量分辨率为(14.86 $\pm$ 0.29)毫米之间的沉积900 keVee和1000 keVee。重合的时间分辨率之间的酒吧测量到400 ps的μ子收购报告。用μ子测量的能量和位置校准值与使用粒子发射源获得的值一致。
2021-02-17 physics.ins-det
Measurement of the quenching factor of Na recoils in NaI(Tl)
在谢菲尔德大学的专用中子装置上测量了室温下直径为5 cm的NaI(Tl)晶体中钠反冲的淬灭因子。晶体已暴露于由Sodern GENIE 16中子发生器产生的2.45 MeV单能中子,产生能量在10和100 keVnr之间的核反冲。一个圆柱形的BC501A探测器被用来标记从晶体中的钠原子核散射出来的中子。切割脉冲形状和飞行时间已被执行上记录的脉冲由一个Acquiris DC 265数字化仪与2纳秒的采样时间。测量的钠核的猝灭因子范围从19%到26%,与其他实验的良好协议,和一个值为25.2 \pm 6.4%已确定为10 keV钠反冲。从脉冲形状分析,从电子和核反冲脉冲的平均时间进行了比较,下降到2 keVee。实验结果与Lindhard理论预测的结果进行了比较,SRIM Monte Carlo代码模拟,以及Akira Hitachi教授计算的初步曲线。
2008-06-11 physics.ins-det
Sub-keV energy calibration of CONUS+ via 71Ge M-shell neutron activation
Max-Planck-Institut für Kernphysik(马克斯·普朗克核物理研究所);Karlsruher Institut für Technologie (KIT)(卡尔斯鲁厄理工学院);Marietta-Blau-Institut für Teilchenphysik der ÖAW(奥地利科学院玛丽埃塔·布劳粒子物理研究所);Mirion Technologies (Canberra) GmbH(米尔恩技术(堪培拉)有限公司)
CONUS+实验首次探测到反应堆反中微子与锗核的相干弹性中微子-核散射,并通过71Ge M壳层X射线线验证了能量重建的精度,为未来在莱比锡核电站的活化活动奠定基础。
2026-04-28 hep-ex physics.ins-det
Study of fast neutron detector for COSINE-100 experiment
COSINE实验是一个用NaI晶体进行的暗物质实验,计划在该实验中建立一个快中子监测系统。我们进行了几个R&D方法的中子探测器使用液体闪烁体(LS)。采用脉冲形状鉴别(PSD)技术鉴别中子事例,比较了两种不同LS的PSD特性。对于能量在200 keVee至1500 keVee之间的中子和$γ$之间已经实现了良好的分离能力。氧化铝吸附、过滤和水萃取的组合在纯化LS中是有效的,这导致由$^{210}$ Po引起的$α$污染减少超过两倍。测得纯化前后$α$的活性分别为0.36 $\pm$ 0.04~mBq/kg和0.21 $\pm$ 0.03~mBq/kg。
2018-05-09 hep-ex physics.ins-det
Ce-doped Gd${}_{3}$Al${}_{2}$Ga${}_{3}$O${}_{12}$ scintillator for compact, effective and high time resolution detector of the fast neutrons
首次证实了钆铝镓石榴石GdPDMATHABMM Al ${}_{2}$ Ga ${}_{3}$ O ${}_{12}$:Ce闪烁体是一种性能优良的快中子探测器闪烁材料。此外,其应用允许根据中子的能谱获得对中子的不同响应。这是因为该材料首先具有高含量的Gd,其吸收中子并随后发射$γ$ -量子,其次由于高阻止本领、快速闪烁动力学、高闪烁光产额和良好的能量分辨率而有效地检测该辐射。模拟结果表明,在能量接近90、190和511 keV的中子辐照下,GAGG:Ce晶体获得的$γ$ -量子脉冲高度谱中存在几个特征区,这些谱线的相对强度随入射中子动能的不同而不同。用Am-Be中子源进行的后续测量证实了这一点。闪烁体对于511 keV能量的$γ$量子显示出优于200 ps的符合时间分辨率,这使得它成为通过飞行时间技术分离中子的首选材料。探测性能的组合为构建紧凑和快速的中子探测器创造了前景,能够单独探测每个粒子并记录其特定响应。这种可能性可以为基于中子的检查技术带来好处,例如利用飞行时间方法和基于加速器的亮中子源的新能力。
2018-07-17 physics.ins-det
Low-energy (0.7-74 keV) nuclear recoil calibration of the LUX dark matter experiment using D-D neutron scattering kinematics
大型地下氙实验(英语:Large Underground Xenon experiment)是一个双相液态氙时间投影室(TPC),位于美国南达科他州的桑福德地下研究设施。在LUX探测器上,利用氘-氘聚变源产生的单能2.45 MeV中子束,对液态氙中的核反冲进行了$\textit{in situ}$标定。使用由活性氙体积内的双散射中子事件定义的测量的散射角,重建来自TPC中的第一中子散射的核反冲能量。我们测量的绝对电荷($Q_{y}$)和光($L_{y}$)产额在平均电场为180 V/cm的核反冲能量跨越0.7至74 keV和1.1至74 keV,分别。这种校准的核反冲信号产量将允许液体氙核反冲信号模型的进一步完善,重要的是暗物质搜索,清楚地表明测量的电离和闪烁信号在这种介质中的反冲能量下降到$\mathcal{O}$(1千电子伏)。
2016-10-26 astro-ph.IM hep-ex 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
Characterization of Monoenergetic Neutron Reference Fields with a High Resolution Diamond Detector
利用一种基于人造单晶金刚石的新型辐射探测器,详细研究了德国联邦物理技术研究院(PTB)中子参考场的能量分布及其带电粒子污染情况。在PTB的单能参考场的中子能量范围从1.5 MeV到19 MeV的质子和氘束撞击固体和气体的氚和氘的目标产生。入射粒子的能量和测量角度的变化产生具有不同平均能量和线形的单能参考场。本文介绍了不同单能参考场的高分辨中子能谱测量。考虑到实际的目标参数的计算光谱的结果进行了比较。线结构的顺序为80千电子伏的9兆电子伏的中子能量进行了解决。测量了平均能量的漂移和中子峰宽度随气体靶中压力的增加而增加,约为30 keV。另一个结果是确定14 MeV的中子场被T靶内部副反应产生的高能带电粒子(质子)污染。实验表明,该探测器是一种易于操作的紧凑型中子谱仪,具有非常好的能量分辨率,并且可以在不使用飞行时间技术的情况下解决单能中子场的线形中的详细结构。
2009-11-26 physics.ins-det
Liquid Argon Cryogenic Detector Calibration by Inelastic Scattering of Neutrons
本文提出了一种标定低温液氩探测器对8.2keV反冲的响应的方法。该方法利用聚变DD中子发生器产生的单能中子的非弹性散射过程。非弹性散射的运动学特征导致相对于具有相同反冲能量和兼容能量分辨率的传统方案利用弹性散射的有用事件的计数率充分(40倍)增加。所提出的校准方案的益处最好通过使用标记中子发生器作为中子源来实现,其允许消除源自低温检测器和散射中子的附加检测器上的信号的偶然重合的背景。
2014-07-10 hep-ex physics.ins-det