Reducing the background in X-ray imaging detectors via machine learning
天文X射线探测器的灵敏度受到仪器背景的限制。当观测低表面亮度源时，背景尤其重要，这些低表面亮度源对于未来X射线观测站（包括雅典娜和未来美国领导的旗舰或探测级X射线任务）针对的许多科学案例至关重要。在2keV以上，背景主要是由宇宙射线与航天器和探测器相互作用引起的信号。我们开发了新的机器学习算法来识别下一代X射线成像探测器中的事件，并预测宇宙射线与天体物理X射线光子引起的事件的概率，从而增强对宇宙射线引起的背景的过滤。我们发现，通过学习由单一初级事件产生的次级事件之间的典型相关性，机器学习算法能够成功识别当前一代X射线任务中采用的传统过滤方法错过的宇宙射线诱导的背景事件，将未被拒绝的背景减少多达30%。
2022-08-16 astro-ph.IM
Next-generation global gravitational-wave detector network: Impact of detector orientation on compact binary coalescence and stochastic gravitational-wave background searches
本研究探讨下一代引力波探测器网络中臂朝向对随机背景和致密双星并合搜索灵敏度的影响，提出优化方法并比较五种配置，表明全球协调建设该网络具有优势。
2025-01-22 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
Constraining the stochastic gravitational wave from string cosmology with current and future high frequency detectors
弦宇宙学中的前大爆炸模型预言了早期宇宙中引力波辐射的残余背景。该背景的频谱显示能量密度随频率快速上升，这是高频（即，千赫兹）检测器。本文讨论了当前和未来的引力波探测器（GWD）网络的多种配置对弦宇宙学中预测的随机背景的约束能力。约束功率由重叠减少函数和多个探测器的灵敏度曲线共同确定。进一步阐述了未来中国探测器和千赫兹探测器对探测器网络在弦宇宙学随机背景下的约束能力的可能贡献。我们的结果表明，加入中国探测器后，GWD网络对弦宇宙学引力波背景的探测能力将得到显著提高。这是因为中国探测器（例如位于武汉）与KAGRA一起具有比激光干涉仪引力波天文台探测器对更好的重叠减少功能，因此导致对随机背景探测的更严格限制。在理想的重叠减少函数下，即共定位检测器，千赫灵敏度曲线比以往的检测器具有更好的性能，用于随机背景检测。最后，将所得结果与大爆炸核合成界的观测约束所给出的限制进行了比较。
2019-11-25 astro-ph.CO astro-ph.IM
Evaluation of the Neutron Background in a Direct WIMP Detector with Neutron Veto System Based on Gd-doped Liquid Scintillator
设计了一种具有中子否决系统的直接弱相互作用大质量粒子（WIMP）探测器，以更好地拒绝中子。本文研究了两种实验配置：一种是将中微子探测器置于装有Gd的闪烁体中，另一种是将中微子探测器置于反应堆中微子探测器中。掺钆液体闪烁体（或中微子探测器）被用作中子否决装置。两个实验设计的中子背景估计使用Geant 4模拟。结果表明，每吨液态氙的中子本底可降低到O（0.1）事件/年。我们计算了自旋无关的WIMP-核子弹性散射的灵敏度。一吨$\times$/年的暴露量可达到约6 $\times$ $10^{-11}$ pb的横截面。
2011-05-23 astro-ph.IM hep-ex
Evaluation of the neutron background in CsI target for WIMP direct detection when using a reactor neutrino detector as a neutron veto system
设计了一种具有中子否决系统的直接弱相互作用大质量粒子（WIMP）探测器，以更好地拒绝中子。本文研究了一种实验装置：将CsI（Na）靶WIMP探测器置于反应堆中微子探测器中。中微子探测器被用作中子否决装置。实验设计的中子背景已估计使用Geant 4模拟。结果表明，每吨CsI（Na）的中子本底可降至O（0.01）事件/年。我们计算了自旋无关的WIMP-核子弹性散射的灵敏度。一吨$\times$/年的暴露量可达到约3 $\times$ $10^{-11}$ pb的横截面。
2014-04-06 astro-ph.IM physics.ins-det
Commercialization of micro-fabrication of antenna-coupled Transition Edge Sensor bolometer detectors for studies of the Cosmic Microwave Background
我们报道了用于宇宙微波背景（CMB）偏振测量实验的商用多色天线耦合跃迁边缘传感器（TES）测辐射热计阵列的研制。CMB偏振测量实验已经分阶段部署了仪器。第二阶段实验部署了O（1，000）探测器，并报告成功探测到CMB中的B模式（发散自由）偏振模式。第三阶段的实验最近已开始使用O（10，000）探测器进行观测，其频率覆盖范围更广。第四阶段实验的概念，CMB-S4，正在出现，使一个明确的测量CMB偏振从地面与O（400，000）探测器。CMB-S4的探测器数量的数量级增加需要一种新的探测器制造方法来增加制造产量并降低成本。我们报告的合作努力与两个商业微制造厂制造天线耦合TES测辐射热计探测器。探测器的设计是基于POLARBEAR-2实验中的正弦天线耦合二向色探测器。TES测辐射热计显示出预期的I-V响应，并且RF性能与模拟一致。我们将讨论的动机，设计考虑，制造过程，测试结果，以及如何工业探测器制造可能是一个路径，以制造数百个探测器晶片未来CMB偏振实验。
2018-01-22 astro-ph.IM
Commercially fabricated antenna-coupled Transition Edge Sensor bolometer detectors for next generation Cosmic Microwave Background polarimetry experiment
我们报道了用于宇宙微波背景（CMB）偏振测量实验的商用多色天线耦合跃迁边缘传感器（TES）测辐射热计阵列的研制。下一代CMB实验中探测器数量的数量级增加需要一种新的探测器晶片生产方法来增加制造吞吐量。我们描述了与商业超导电子制造设施（SeeQC，Inc.）以制造天线耦合TES测辐射热计探测器。我们已经成功地制造了一个业务的双偏振，二向色性的正弦天线耦合TES探测器阵列上的150毫米直径的晶圆。所制备的探测器阵列的平均成品率为95%，并且具有良好的均匀性。RF特性和TES测辐射热计特性都适合于CMB观测。我们成功地制造了不同类型的TES测辐射热计优化的频率复用读出，时域复用读出，和微波SQUID复用读出。我们还展示了高产量。我们讨论的动机，设计考虑，制造过程中，测试结果，以及如何工业探测器制造可能是一个路径，以制造数百个探测器晶片未来CMB偏振实验。
2019-12-30 astro-ph.IM
A ThermalKinetic Inductance Detectors Pixel Design for Cosmic Microwave Background Observations at 90/150 GHz bands
本研究针对90/150 GHz波段宇宙微波背景观测需求，提出一种热动能电感探测器（TKIDs）像素设计，无损耗电介质假设下单像素耦合效率约90%，可支撑未来大规模TKIDs阵列研发。
2024-01-26 astro-ph.IM
Scalable background-limited polarization-sensitive detectors for mm-wave applications
我们报告的现状和发展的偏振敏感探测器的毫米波应用。探测器是在单晶硅上制造的，单晶硅用作微波电路的低损耗介电基板以及过渡边缘传感器（TES）测辐射热计的支撑膜。正交模传感器（OMT）实现为一个对称的结构和片上滤波器被用来定义检测带宽。混合集成外壳减少了可以耦合到TES测辐射热计的高频THz模式集。在Q波段的检测器架构的实现在每个偏振中实现90%的效率。该设计在30-300 GHz的频率覆盖范围和具有均匀特性的探测器数量方面都是可扩展的。因此，探测器是理想的地面或空间载仪器，需要大阵列的有效的背景有限的低温探测器。
2014-08-20 astro-ph.IM
Studies of the muon-induced neutron background in LSM: detector concept and status of the installation
冷暗物质（CDM）的一个很好的候选粒子是超对称中性伴子，或者更一般的弱相互作用大质量粒子（WIMP）。在直接检测实验中，WIMP与检测介质的预期相互作用率低于0.01事件/kg/天。这使得背景条件的良好知识非常重要，特别是随着检测器灵敏度的不断提高。背景成分之一与宇宙μ子有关，特别是μ子诱导的中子。详细的研究进行了雪绒花合作在这方面的介绍。这项活动包括GEANT 4模拟与完整的事件拓扑结构，以及一个专门的测量与一个新的中子计数器安装在2008年秋季在LSM（Alternatoire Souterrain de Modane，法国）。这个计数器被纳入现有的μ子否决系统，从而允许监测与入射μ子一致的中子。
2009-02-27 astro-ph.IM
Importance of Shot Noise in the Search for an Isotropic Stochastic Gravitational-Wave Background with Next Generation Detectors
School of Physics and Astronomy, University of Minnesota（明尼苏达大学物理与天文学院）
本文研究了脉冲噪声对双中子星合并背景的影响，提出剔除邻近事件以减轻噪声，并发现灵敏度损失极小。
2026-02-04 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
Cosmic-ray induced background intercomparison with actively shielded HPGe detectors at underground locations
用$γ$射线探测器进行在束核天体物理研究时，3.MeV以上的本底主要是由宇宙线感生的次级辐射引起的。在这种背景下，两种常用的抑制方法，主动和被动屏蔽，以前只被认为是核天体物理实验中的替代方案。本文研究了中深位置主动屏蔽对宇宙线诱发事件的影响。用两个主动屏蔽HPGe探测器记录背景光谱。该实验位于德国弗赖贝格的Reiche Zeche矿的地球表面以下148米处。将结果与地球表面、45m和1400m深度的相同探测器的数据进行了比较。
2015-03-24 astro-ph.IM nucl-ex physics.ins-det
Evaluation of the neutron background in cryogenic Germanium target for WIMP direct detection when using a reactor neutrino detector as a neutron veto system
设计了一种具有中子否决系统的直接弱相互作用大质量粒子（WIMP）探测器，以更好地拒绝中子。本文研究了一种实验装置：984个Ge组件置于反应堆中微子探测器中。为了区分核和电子反冲，电离和热信号测量使用低温锗探测器在此检测。中微子探测器用作中子否决装置，实验设计的中子本底用Geant 4模拟估算。结果表明，每吨高纯锗的中子本底可降至O（0.01）事件/年。我们计算了自旋无关的WIMP-核子弹性散射的灵敏度。一吨$\times$/年的暴露量可达到约2 $\times$ $10^{-11}$ pb的横截面。
2015-12-03 astro-ph.IM hep-ex
Study of electromagnetic backgrounds in the 25-300 MHz frequency band at the South Pole
广泛的空气簇射可以用无线电表面探测器通过无线电信号探测到。一个很有前途的理论的主要发射过程是相干同步辐射发射的e+ e-簇射粒子在地球的磁场（地球同步辐射效应）。无线电空气簇射探测器可以扩展IceTop，IceCube顶部的空气簇射探测器。这可以增加冰顶的灵敏度，以更高的淋浴能量和倾斜的淋浴显着。来自空气簇射的μ子是中微子望远镜IceCube背景的主要部分。因此，表面无线电空气簇射探测器可以作为这种μ子背景的否决探测器。在2007年，用单天线进行的初始无线电背景测量揭示了一个连续的电磁背景，预示着无线电空气簇射探测的低能量阈值。然而，短脉冲无线电干扰可以模拟真实信号，并且必须在感兴趣的频率范围内进行识别。2009年南极冬季，在南极用两种不同类型的地面天线测量了电磁背景的这些特性。总共四个天线被放置在距离彼此最多400米的地方。2010年，一个小型的八通道地面探测器将在南极雪地上测试一种带有大型偶极天线的幅度阈值自触发策略。将描述安装。
2010-07-21 astro-ph.IM
The coherent photon scattering background in sub-GeV/$c^2$ direct dark matter searches
拟议的暗物质探测器与eV尺度的灵敏度将检测到一个大的背景原子（核）反冲相干光子散射。这个背景在$\sim10$ ~eVnr以下急剧上升，远远超过低能康普顿反冲的下降速率。即将到来的新一代暗物质探测器将不受此背景的限制，但eV级和亚eV级探测器的进一步发展将需要使用低$Z$目标材料，如氦，以避免大速率的相干光子散射，或高效的方法来拒绝光子散射时。
2017-03-17 astro-ph.IM
Near-Infrared InGaAs Detectors for Background-limited Imaging and Photometry
InGaAs探测器最初是为夜视设备设计的，现在已经开始在地面宽带成像中实现背景限制性能。这些探测器的较低成本可以使多波段仪器，小型望远镜阵列和大型焦平面成为可能，而高性能HgCdTe探测器则不经济。我们开发了一款摄像机，用于操作FLIR AP 1121传感器，采用深度热电冷却和斜坡上采样来最大限度地降低噪声。我们测量了163 $~e$ - s $^{-1}$ pix $^{-1}$的暗电流，87 $~e$ - up-the-ramp的读取噪声，以及80 k $~e$ -的阱深度。实验室光度测试达到了230 ppm hr $^{-1/2}$的稳定性，这是探测系外行星凌日所需的。InGaAs探测器也适用于近红外时域天文学的其他分支，从褐矮星天气到引力波跟踪。
2014-06-10 astro-ph.EP astro-ph.IM
Identifying charged particle background events in X-ray imaging detectors with novel machine learning algorithms
天基X射线探测器会受到轨道上大量带电粒子流的影响，特别是高能宇宙射线质子，从而产生大量本底。我们开发了新的机器学习算法来检测下一代X射线CCD和DEPFET探测器中的带电粒子事件，初步研究集中在Athena宽场成像仪（WFI）DEPFET探测器上。我们训练和测试原型卷积神经网络算法，发现带电粒子和X射线事件被识别具有高度的准确性，利用像素之间的相关性，以提高现有事件检测算法的性能。99%的包含宇宙射线的帧被识别，神经网络能够正确识别高达40%的被当前事件分类标准遗漏的宇宙射线，显示出显着减少仪器背景的潜力，并释放未来X射线任务的全部科学潜力，如雅典娜，山猫和AXIS。
2020-12-02 astro-ph.IM
A software toolkit to simulate activation background for high energy detectors onboard satellites
代表HERMES-SP协作提出了一个用于模拟卫星上高能探测器激活背景的软件工具包。该框架采用直接蒙特卡罗和分析计算，允许计算两个数量级更快，更精确的直接蒙特卡罗模拟。该框架是以一种可以轻松替换卫星模型的方式开发的。因此，该框架可用于不同的卫星任务。作为示例，对HERMES CubeSat的质子诱导的激活背景进行量化。
2021-01-08 astro-ph.IM physics.ins-det
Electron and Gamma Background in CRESST Detectors
CRESST实验在超低本底环境中监测了300 g CaWO_4晶体作为粒子相互作用靶。在本文中，我们分析的背景光谱记录的三个探测器在许多星期的数据。如果想要进一步降低背景水平，了解这些光谱是强制性的，并允许我们交叉检查检测器的校准。我们确定了各种来源，如固有的污染，由于原始放射性同位素和宇宙起源的活化的目标材料。特别地，我们从41-Ca的衰变中探测到一条3.6keV的X射线线，其活度为（26 \pm 4）μBq，对应于41-Ca/40-Ca=（2.2 \pm 0.3）\times 10^{-16}。
2009-05-26 astro-ph.IM
Five-year in-orbit background of Insight-HXMT
目的：我们介绍了Insight-HXMT自发射以来的五年在轨背景演变，以及背景模型在数据分析中的作用。方法：三个主要有效载荷的背景，即，分别介绍了低能望远镜、中能望远镜和高能望远镜。通过简单比较Insight-HXMT在轨运行期间每年的背景，得到背景随时间的演变。结果如下：介绍了Insight-HXMT在轨背景的主要观测特征，包括光变曲线、光谱、地理分布和长期演化。每年对背景估计的系统误差进行研究。结论：五年在轨背景的观测特征与我们对卫星设计和空间环境的认识是一致的，背景模型对Insight-HXMT的最新观测仍然有效。
2023-02-28 astro-ph.IM
Detector orientation matters: Consequences for gravitational-wave background detectability
Université Côte d’Azur, Observatoire de la Côte d’Azur（蔚蓝海岸大学，蔚蓝海岸天文台）；University of Texas Rio Grande Valley（德克萨斯大学里奥格兰德河谷分校）；King’s College London, University of London（伦敦大学国王学院）
本文通过简单示例展示地球L形激光干涉仪对的相对方向如何显著影响各向同性和各向异性引力波背景的可探测性。
2026-10-07 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
CNNs for enhanced background discrimination in DSNB searches in large-scale water-Gd detectors
大型水切伦科夫探测器的钆负载是探测弥散超新星中微子背景的主要方法。虽然增强的中子标记能力大大减少了单事件背景，但模仿IBD符合特征的相关事件仍然是潜在的有害背景。大气中微子的中性流（NC）相互作用可能主导DSNB信号，特别是在观测窗口的低能量范围内，达到约12至30 MeV。本文研究了一种新的方法，用于这种背景的歧视。卷积神经网络（CNN）提供了直接分析和分类提示事件的PMT命中模式的可能性。基于在简化的SuperKamiokande类检测器设置中生成的事件，我们发现经过训练的CNN可以保持96%的信号效率，同时将残留NC背景降低到原始速率的2%。与最近对DSNB信号的预测和对超级神冈的NC背景水平的测量相比，相应的信号与背景比约为4：1，为DSNB的发现提供了极好的条件。
2021-08-23 astro-ph.IM hep-ex hep-ph
Mapping Anisotropies in the Stochastic Gravitational-Wave Background with space detector networks
Sun Yat-sen University (Zhuhai Campus)（中山大学（珠海校区））；Henan Normal University（河南师范大学）
本研究首次建立TianQin、LISA、Taiji联合的空间引力波探测器网络的各向异性随机引力波背景专用分析流水线，通过最大似然估计实现全天图重建，最高可探测多极矩l=14的角功率谱，助力致密双星与早期宇宙研究。
2025-10-30 astro-ph.IM gr-qc
Background optimization for a new spherical gas detector for very light WIMP detection
球形气体探测器（或称球形正比计数器，SPC）是一种新型的颗粒探测器，有着广泛的应用。其主要特点包括独立于体积的非常低的能量阈值（由于其非常低的电容），良好的能量分辨率，鲁棒性和单个检测读出通道，在其最简单的版本中。应用范围从氡射气监测、中子通量和伽马计数和光谱学到暗物质搜索，特别是低质量WIMP和相干中微子散射测量。对这些不同应用感兴趣的实验室在NEWS（球体新实验）网络中分享专业知识。SEDINE是一个安装在Modane南部地下实验室的低本底原型，目前正在运行，目的是测量极低能量阈值（约100 eV）的事件。我们将介绍37 Ar的能量校准、表面背景降低、亚keV能量下探测器背景的测量，并展示预期的光暗物质搜索灵敏度。
2014-11-29 astro-ph.IM physics.ins-det
Characterization of the Cherenkov Photon Background for Low-Noise Silicon Detectors in Space
University of Chicago（芝加哥大学）；Fermi National Accelerator Laboratory（费米国家加速器实验室）；NSF-Simons AI Institute for the Sky (SkAI)（NSF-西蒙斯天空人工智能研究所）；NASA Goddard Space Flight Center（美国宇航局戈达德太空飞行中心）
本文研究了空间中低噪声硅探测器的切连科夫光背景特性，分析了探测器厚度、太阳活动及重宇宙射线对背景率的影响，并展示了厚探测器在长波长处的优势。
2025-12-07 astro-ph.EP astro-ph.IM
Sensitivity to anisotropic stochastic gravitational-wave background with space-borne networks
本文研究空间探测器网络对各向异性随机引力波背景的灵敏度，发现探测器分离可显著增强灵敏度，对天琴+LISA网络可提升2-3个数量级，为揭示各向异性物理提供新途径。
2024-08-21 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
Detecting the Diffuse Supernova Neutrino Background in the future Water-based Liquid Scintillator Detector Theia
基于水基液体闪烁器（WbLS）的大规模中微子观测站将非常适合于测量漫射超新星中微子背景（DSNB）。WbLS技术提供了高信号效率和有效的抑制，否则压倒性的背景从中性流相互作用的大气中微子。为了说明这一点，我们调查的DSNB的灵敏度为两种配置的未来Theia探测器通过开发预期的信号和背景抑制效率沿一个完整的分析链。基于对剩余信号和背景速率的统计分析，我们发现，对于标准模型假设，190 kt $\cdot$年的相当适度的暴露将足以声称微弱DSNB信号的（$5σ$）发现。我们的结论是，与其他实验技术相比，WbLS提供了最高的信号效率超过80%和最好的信号显着性超过背景。
2021-01-27 astro-ph.IM hep-ex hep-ph
Design of Dual-Polarization Horn-Coupled Kinetic Inductance Detectors for Cosmic Microwave Background Polarimetry
绘制宇宙微波背景的偏振图，正在产生关于宇宙起源、宇宙再电离和宇宙结构增长的令人兴奋的数据。千像素阵列代表了目前的技术水平，但需要在探测器技术方面取得进展，以实现未来测量所需的更大探测器阵列。在这里，我们提出了一种设计单波段双极化动力学电感检测器（KID）在20%的带宽集中在145，220和280 GHz。检测和读出系统几乎与最近由一些作者建造和测试的成功的光子噪声限制的铝集总元件KID相同。制作大型焦平面阵列的馈电喇叭和四分之一波长backshorts只需要传统的精密加工。由于探测器和读出线仅由SOI晶片上的单个图案化铝层组成，因此可以在商业上或在标准的大学洁净室中构建探测器阵列。
2015-03-16 astro-ph.CO astro-ph.IM
Two distinct components of the delayed single electron background signals in liquid xenon emission detectors
已知具有毫秒时间尺度的单电子背景信号跟随液体/气体氙发射检测器中的电离事件。由于长时间尺度，这些信号可以呈现限制背景的低能量阈值的暗物质搜索，并防止发现类搜索兆电子伏规模的隐藏扇区暗物质。系统的研究揭示了快（tau_1）和慢（tau_2）的成分的背景。快分量与被捕获在液体表面的电子相容，并且可以通过增加电场来减少。而慢分量随电场的增大而线性增大。的影响的起源的假设进行了讨论，并提出了缓解技术。
2017-12-13 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
A FLUKA Study of $β$-delayed Neutron Emission for the Ton-size DarkSide Dark Matter Detector
在已发表的宇宙起源背景研究中，对一吨级暗物质暗物质的搜索，只考虑了与宇宙起源μ子或μ子诱导簇射相一致的瞬发中子背景，尽管不需要观测起始粒子。本论文现在报告的宇宙起源背景的规模从$β$ -延迟中子发射产生的宇宙起源活动在黑暗面的初步调查。该研究发现，探测器基准体积中$β$缓发中子的本底率约为< 0.1个事件/年。然而，需要进行详细的研究，以获得更准确的估计数。应将结果与DarkSide液体闪烁体内PMT的放射性背景事件率（0.2事件/年）进行比较。
2014-07-25 astro-ph.IM physics.ins-det
Sensitivity curves for searches for gravitational-wave backgrounds
我们提出了一个图形表示的检测器的灵敏度曲线的随机引力波背景，考虑到增加的灵敏度，除了随着时间的推移，从集成频率。该方法适用于在分析波段内具有幂律谱的背景。我们称这些曲线为“幂律积分曲线”。为了简单起见，我们考虑使用两个或更多个检测器对非偏振和各向同性随机背景进行互相关搜索。我们应用我们的方法来构建第二代地基探测器，如先进的LIGO，空间为基础的探测器，如LISA和大爆炸观测器，和脉冲星定时阵列的定时残差的幂律综合灵敏度曲线。用于生成这些图的代码可在https://dcc.ligo.org/LIGO-P1300115/public上获得，以供有兴趣构建类似灵敏度曲线的研究人员使用。
2013-11-25 astro-ph.IM gr-qc
Dark Matter Search Backgrounds from Primordial Radionuclide Chain Disequilibrium
暗物质直接探测寻找弱相互作用大质量粒子（WIMP）通常受到放射性同位素衰变产生的中子和伽马背景的限制。探测器结构材料中的几种常见放射性同位素存在于长衰变链中，特别是以238 U、235 U和232 Th为首的衰变链。使用Ge探测器的伽马放射性分析确定每条链中几个放射性同位素的衰变率，并且通常假设该链处于长期平衡。如果链失去平衡，检测器背景速率可以显著高于预期。在这项工作中，我们量化的中子和伽马生产率从过剩的各种子链的238 U衰变链的增加。我们发现，在具有高（α，n）中子产额的材料中，226 Ra子链产生的中子通量比238 U早期子链和210 Pb子链高10倍。典型的γ筛选结果将潜在的238 U早期亚链活性限制为比226 Ra亚链活性高20 -60倍。利用蒙特卡罗模拟方法，在简化的1吨液态氩和液态氩探测器上，定量计算了~（238）U的子链对低能核反冲（NR）和电子反冲（ER）本底的贡献。NR和ER率产生的238 U子链在Ar和Ar探测器后发现可比的基准和多散射削减。对于100 GeV的弱相互作用粒子，Ar探测器比Ar探测器的中子背景信号高出12倍。发现两个探测器中的ER背景随着238 U早子链和210 Pb子链相对于226 Ra子链的过量而微弱地增加。实验中的背景是NR占主导地位的敏感未检测到的过剩的238 U早期子链和210铅子链的浓度。ER占主导地位的背景下的实验是相对不敏感，…
2013-05-22 astro-ph.IM physics.ins-det
On-orbit calibration of soft X-ray detector on Chang'E-2 satellite
X射线谱仪是嫦娥二号卫星的有效载荷之一。软X射线探测器是X射线谱仪中的一种装置，用于探测月球表面0.5- 10 keV范围内的主要造岩元素。本文利用弱Fe ~（55）源进行了能量线性度和能量分辨率的标定，考虑了温度和时间的影响，误差不大。校正后的总不确定度估计在5%以内。
2015-02-02 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Electron train backgrounds in liquid xenon dark matter search detectors are indeed due to thermalization and trapping
从液态氙到气态氙的电子发射是ZEPLIN、XENON、LUX和LZ等暗物质搜索探测器的基石。发射的概率是所施加的电场E的函数，并且先前假设未能从液体进入气体的电子被热化并被捕获。本文首次展示了电子发射模型与现有数据之间的定量一致性。该模型预测，液体中的电子必须越过一个典型的势垒φ_b=0.34 ± 0.01eV才能逃逸到气体中。该值是比先前计算或推断的值小约x2的因子。知道了phi_b，就可以计算出热化俘获电子的寿命。该值为O（10）ms，这似乎是兼容的电子训练背景的XENON 10观测。由于这些背景限制了暗扇区暗物质搜索的灵敏度，因此讨论了可能的缓解措施。
2017-02-15 astro-ph.IM physics.ins-det
Low-Energy Backgrounds in Solid-State Phonon and Charge Detectors
本文综述了固态声子与电荷探测器在eV尺度出现的低能超出本底，分析其已知与未知来源及与固体低能效应的关联，为解释暗物质和中微子等弱相互作用粒子的低能信号提供基础。
2025-03-11 astro-ph.IM hep-ex hep-ph
Cherenkov Photon Background for Low-Noise Silicon Detectors in Space
本研究针对空间系外行星观测用超低噪声硅探测器，探究高能带电粒子产生的切伦科夫辐射这一低能本底源，构建经实验室校准的模型并测算其本底率，发现其与已知的其他本底水平相当。
2024-10-08 astro-ph.CO astro-ph.EP astro-ph.IM
Circularly Polarized Gravitational Wave Background Search with a Network of Space-borne Triangular Detectors
本文推导了两台星载三角形探测器网络的重叠缩减函数解析公式，评估不同LISA-Taiji构型对宇称破缺圆极化引力波背景的探测能力，发现调整Taiji朝向可使毫赫兹频段灵敏度提升约一个量级，为约束宇称破缺理论提供新机遇。
2025-04-30 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
Dark Matter Direct Detection With Low Temperature Detectors
低温探测器（LTD）提供最佳的信噪比性能，因此在当今可用的其他粒子探测技术中具有最低的能量阈值。这些探测器所提供的出色的背景抑制对于寻找暗物质相互作用所期望的非常罕见和非常低能量的反冲是必不可少的。此外，由于其非常好的逐事件背景抑制能力，LTD不严重依赖于自屏蔽来减轻放射性背景（与单片液体惰性气体探测器相比），因此它们可以更容易地原型化和测试基本探测器性能。本文综述了利用LTD技术进行的主要暗物质搜寻实验的现状和前景。
2013-07-31 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ph
Lowering the background level and the energy threshold of Micromegas x-ray detectors for axion searches
轴子太阳窥镜通过在强磁场中转换为x射线来寻找太阳轴子。使用低背景X射线探测器是提高这些搜索灵敏度的一个重要组成部分。本文综述了用于欧洲核子研究中心（CERN）轴子太阳望远镜（CAST）和未来国际轴子天文台（IAXO）的Micromegas探测器的最新进展。CAST中的实际设置已实现低于10 $^{-6}$ keV $^{-1}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$的本底水平，比第一代Micromegas探测器低100倍。这种减少是基于主动和被动屏蔽技术，选择放射纯材料，离线歧视技术和读出的高粒度。我们详细描述的背景模型的检测器，其操作的基础上在CAST网站和Canfranc地下实验室（LSC），以及Geant 4模拟。目前在LSC达到的最佳水平低于10 $^{-7}$ keV $^{-1}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$，并显示出该技术在IAO中应用的良好前景。最后，我们提出了一些想法和结果，降低这些探测器的能量阈值低于1千电子伏，使用高透明的窗口，自动触发电子学和研究在不同的能量的集群形状。由于在这个能量范围内预期会有高通量的类轴子粒子，亚千电子伏阈值探测器可以扩大轴子太阳镜的物理情况。
2015-01-07 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Radon backgrounds in the DEAP-1 liquid-argon-based Dark Matter detector
DEAP-1 \SI{7}{kg}单相液氩闪烁探测器在SNOLAB地下运行，以测试技术和测量单相探测固有的背景，以支持\mbox{DEAP-3600}暗物质探测器。通过材料选择、构造技术、脉冲形状识别和同相轴重建来控制DEAP中的背景。本报告详细分析了在DEAP-1探测器的三次迭代中观察到的背景事件，以及为减少这些事件而采取的措施。测得$^{222}$ Rn在液氩中的衰变率在16和\SI{26}{\micro\becquerel\per\kilogram}之间。我们发现，在DEAP-1探测器中用于暗物质探测的感兴趣区域附近的背景光谱可以通过考虑来自三个源的事件来描述：氡子体在活性体积的表面上衰减，由于脉冲形状辨别的效率低下而将电磁事件的预期速率误认为核反冲，以及由于不完美的位置重建而导致事件从基准体积外部泄漏。这些背景在统计上解释了所有观测到的事件，并且由于其更高的光输出和更简单的几何结构，它们将在DEAP-3600探测器中大大减少。
2014-04-23 astro-ph.IM nucl-ex physics.ins-det
