Muon Flux Measurement at China Jinping Underground Laboratory
中国锦屏地下实验室（CJPL）是研究太阳中微子、地球中微子和超新星中微子的理想场所。宇宙线背景的精确测量将在这些MeV级中微子实验的研发研究中发挥至关重要的作用。利用锦屏中微子实验（JNE）的1吨级原型探测器，在CJPL-I一期645.2天的数据集中探测到了264个高能μ子事件，重建了它们的方向，测量到宇宙线μ子通量为$(3.53\pm0.22_{\text{stat.}}\pm0.07_{\text{sys.}})\times10^{-10}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$ .观测到的角分布反映了宇宙线μ子背景的泄漏，并与考虑锦屏山地形的模拟结果相一致。在不同的实验室地点位于山下和矿井下的μ介子通量的调查表明，前者一般是一个$(4\pm2)$的因素大于后者相同的垂直覆盖。该研究为地下实验中μ子通量的包络后估计提供了一种方便的方法。
2020-10-13 hep-ex physics.ins-det
Measurement of the fast neutron background at the China Jinping Underground Laboratory
本文报道了在中国锦屏地下实验室（CJPL）用掺0.5%钆的液体闪烁体探测器测量的环境快中子本底通量和能谱。一个即时的核反冲的签名，随后延迟的高能量$γ$ -射线级联被用来识别中子事件。来自钆上的$(n, γ)$反应的延迟$γ$ -射线的大能量沉积，连同优异的n- $γ$辨别能力一起提供了强大的背景抑制，其允许测量低强度中子通量。根据356天的数据，测量了CJPL A厅1 - 10 MeV能区$(1.51\pm0.03(stat.)\pm0.10(syst.))\times10^{-7}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$的中子通量。在相同的能量区域中，用放置在一米厚的聚乙烯室中的相同的探测器进行测量，得到了174天数据的明显较低的$(4.9\pm0.9(stat.)\pm0.5(syst.))\times10^{-9}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$通量。这是在进行额外的实验特定衰减之前，对世界上地下实验室中最低环境快中子本底的测量。利用GEANT 4模拟软件对A厅和聚乙烯室的快中子能谱进行了重建。
2017-10-17 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Measurement of Cosmic Ray Flux in China JinPing underground Laboratory
中国金平地下实验室（CJPL）是目前世界上运行最深的地下实验室。在这样深的地下实验室中，宇宙线通量是进行稀有事件实验的一个非常重要和必要的参数。建立了一个塑料闪烁体望远镜系统来测量宇宙线通量。在中国喷气推进实验室附近的地面实验室，利用宇宙线对望远镜系统的性能进行了研究。根据2010年11月至2011年12月在有效寿命为171天的CJPL地下实验数据，测量到CJPL的宇宙线μ子通量为（2.0+-0.4）*10^（-10）/（cm^2）/（s）。超低的宇宙线本底为暗物质实验提供了理想的实验环境。
2013-05-04 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Measurements of Radon Concentrations Using CR-39 Detectors in China JinPing Underground Laboratory (2015-2016)
氡本底是影响地下实验室超低本底和稀有事件物理实验的重要因素之一。为了对中国锦屏地下实验室（CJPL）的氡浓度进行全面调查，采用CR-39固体核径迹探测器的时间积分被动氡剂量计，在CJPL-I的4个地点进行了长期累积测量。测量从2015年5月30日持续到2016年3月16日，共290天，总有效测量时间为6,953小时。在配备通风系统的主实验大厅，三个位置的年平均氡浓度分别为（55+/-7）Bq m^-3、（58+/-10）Bq m ^-3和（53+/-9）Bq m^-3。在没有任何降氡设施的储存隧道中，年平均氡浓度增加到（345+/-15）Bq·m^-3，反映了地下实验室中最初的年平均氡浓度水平。与2010年至2011年期间的测量结果相比，由于通风系统运行良好，主实验大厅的平均氡气浓度从（86+/-25）Bq m^-3降至（58+/-10）Bq m^-3。与国际上其他地下实验室相比，CJPL-I的氡浓度处于中等水平，可以满足低本底和稀有事件物理实验的需求。
2018-06-18 hep-ex physics.ins-det
Ultra-Low background germanium spectrometers at the China Jinping Underground Laboratory
本文介绍了在中国锦江地下实验室安装的超低背景锗光谱仪，包括其屏蔽设计、背景特性及在材料筛选中的应用。
2025-11-19 physics.ins-det
In-situ gamma-ray background measurements for next generation CDEX experiment in the China Jinping Underground Laboratory
在中国锦屏地下实验室二期（CJPL-II）C厅使用便携式高纯锗谱仪进行了现场$γ$ -射线测量，以测量低于3 MeV的环境放射性背景，并为下一代中国暗物质实验（CDEX）提供环境$γ$ -射线背景参数。在60 ~ 2700 keV的能量范围内，积分计数率为46.8 cps。通过数值计算和蒙特卡罗模拟分别得到了该光谱仪对混凝土墙和周围空气的探测效率。经计算，Hall-C中墙壁的放射性浓度为${6.8\pm1.5}$ Bq/kg（${^{238}}$ U）、${5.4\pm0.6}$ Bq/kg（${^{232}}$ Th）和${81.9\pm14.4}$ Bq/kg（${^{40}}$ K）。根据测量结果，这些原始放射性核素的未来CDEX实验的预期背景率进行了模拟的单位计数每千电子伏每吨每年（cpkty）的能量范围为2至4千电子伏和2兆电子伏左右。处于长期平衡的具有衰变产物的原始放射性核素的总本底水平分别是能量范围为2 keV至4 keV和约2 MeV的${7.0 \times 10^{-2}}$和${3.1 \times 10^{-3}}$ cpkty。
2021-01-25 hep-ex physics.ins-det
Limits on light WIMPs with a 1 kg-scale germanium detector at 160 eVee physics threshold at the China Jinping Underground Laboratory
本文报道了在中国锦屏地下实验室（CJPL）CDEX-1实验中寻找轻弱相互作用大质量粒子（WIMP）暗物质的结果。WIMP核子自旋无关（SI）和自旋相关（SD）耦合的约束来自物理阈值为160 eVee，从737.1千克-天的曝光。SI和SD极限将轻WIMP的下限扩展到2 GeV，并在WIMP质量小于6 GeV时比我们以前的界限有所改善。
2018-06-26 hep-ex physics.ins-det
Evaluation of cosmogenic production of $^{39}Ar$ and $^{42}Ar$ for rare-event physics using underground argon
地下氩（UAr）具有较低的宇宙成因活动的$^{39}Ar$和$^{42}Ar$已被计划作为探测器，用于探测闪烁光和电荷收集，使用时间投影室进行暗物质搜索，并作为否决探测器，用于抑制无中微子双β衰变（0 $νββ$）实验的背景。当从深井中抽出UAr时，也可以在地表产生长寿命放射性同位素$^{39}Ar$和$^{42}Ar$。了解Ar中长寿命同位素的产生对于利用UAr进行暗物质和0 $νββ$实验在其产生、运输和储存方面具有重要意义。Ar暴露于宇宙射线在海平面模拟使用Geant 4为一个给定的宇宙射线μ子，中子和质子的能谱。我们报告了在海平面上由快中子、高能μ子和高能质子产生的$^{39}Ar$、$^{42}Ar$和其他长寿命同位素的模拟宇宙成因产生率。从我们的模拟中发现，对于$^{39}$ Ar和$^{42}$ Ar，总生产率为938.53/kg $_{Ar}\cdot$/天和5.81 $\times$ 10 $_{Ar}\cdot$/kg $_{Ar}\cdot$/天。利用这些生产率，我们设置了一个954天的时间限制，由生产的$^{39}$ Ar的UAr是在表面上之前，它妥协的灵敏度为暗物质实验。类似地，对于0 $νββ$实验，发现受$^{42}$ Ar产生的限制的1702天的时间限制。
2022-04-18 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Studies of the Earth shielding effect to direct dark matter searches at the China Jinping Underground Laboratory
暗物质直接探测实验大多在地下深处的实验室进行。特别是对于大截面的暗物质粒子相互作用，有必要考虑地球的屏蔽效应。利用适用于其他地下场所的地球屏蔽模拟程序CJPL ESS，对中国锦屏地下实验室（CJPL）的暗物质的地球屏蔽效应进行了分析和模拟。利用CDEX实验数据对$χ$ -N截面排斥区进行了研究，得到了进一步的约束条件.
2022-03-09 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Assay of low-background stainless steel by smelting for the neutrino experiment at Jinping
为保证超低本底的实验要求，本研究对冶炼不锈钢的放射性进行了全面的研究。在地面和/或中国锦屏地下实验室，通过辉光放电质谱（GDMS）和/或高纯锗探测器（HPGe）对原材料、阶段样品和商业样品进行了研究。定制的不锈钢样品的放射性水平与其他低本底实验中的水平相当。本文报告了锦屏中微子实验中所用材料的放射性水平的综合结果。
2017-11-06 hep-ex physics.ins-det
Limits on light WIMPs with a germanium detector at 177 eVee threshold at the China Jinping Underground Laboratory
中国暗物质实验报告了在中国锦屏地下实验室使用总质量为20 g的锗探测器阵列进行轻WIMP暗物质搜索的结果。在50%信号效率下，实现的物理阈值为177 eVee（“ee”表示电子等效能量）。用0.784 kg-days的数据导出了与核子自旋无关耦合的排斥区，改进了我们以前在WIMP质量小于4.6 GeV时的边界。
2014-08-02 astro-ph.CO hep-ex physics.ins-det
Cosmogenic activation of a natural tellurium target
~（130）Te是寻找无中微子双β衰变的候选者之一。目前计划用于两项实验：CUORE和SNO+。在CUORE实验中，将使用在低温下冷却的TeO 2晶体。在SNO+实验中，natTe将在液体闪烁体体积中部署高达0.3%的负载。所搜索的信号的可能背景是由靶材料上的宇宙成因中子和质子散射反应产生的高Q值、长寿命同位素。Q值大于2 MeV、T1/2 >20天的18种同位素被确定为潜在的本底。此外，低Q值、高速率同位素由于堆积效应可能是有问题的，特别是在基于液体闪烁体的检测器中。生产率已计算使用ACTIVIA程序，TENDL库，和宇宙成因的中子和质子通量参数化在海平面从阿姆斯特朗和Gehrels的长寿命和短寿命的同位素。所得的截面值与现有的实验数据和计算进行了比较。结果已应用于海平面SNO ~+暴露一年的实验。考虑了两种可能的情况：地下深处两年的冷却期，或地面上的第一次净化和地下深处6个月的冷却期。已考虑在SNOLAB位置进行深层地下激活。
2014-11-21 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
First results on low-mass WIMP from the CDEX-1 experiment at the China Jinping underground Laboratory
中国暗物质实验协作组报告了中国锦屏地下实验室岩石覆盖层超过2400米的994 g p型点接触锗探测器获得的14.6 kg-天数据的WIMP暗物质的第一个实验极限。达到的能量阈值为400 eVee。根据14.6 kg-天的实时数据，在区分体信号和表面背景之前，我们将N= 1.75 * 10^{-40} cm^{2}作为WIMP质量为7 GeV的自旋无关截面的90%置信水平的极限。
2013-08-08 astro-ph.CO hep-ex 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
Study on cosmogenic activation in copper for rare event search experiments
为了防止宇宙射线，在地下实验室进行了使用锗探测器的稀有事件搜索实验。然而，地面上的铜探测器组件的宇宙成因激活将产生长半衰期放射性同位素，并不断增加预期的本底水平。本文介绍了在中国锦屏地下实验室（CJPL）外海拔2469.4 m暴露504天后铜的宇宙成因活化研究。使用CJPL的低本底锗γ射线谱仪测量了铜砖中产生的宇宙成因核素的比活度。在海平面，以原子核/千克/天为单位的生产率分别为：Mn-54 18.6 \pm 2.0，Co-56 9.9 \pm 1.3，Co-57 48.3 \pm 5.5，Co-58 51.8 \pm 2.5，Co-60 39.7 \pm 5.7。考虑到锗探测器的预期暴露历史，进行蒙特卡罗模拟以评估探测器的铜组分的宇宙背景贡献。
2021-06-09 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
Constraints on Axion couplings from the CDEX-1 experiment at the China Jinping Underground Laboratory
本文报道了在中国锦屏地下实验室CDEX-1实验中，利用p型点接触锗探测器335.6 kg·d的探测数据，对太阳轴子和银河系暗物质轴子或类轴子粒子的探测结果。数据与背景模型兼容，未观察到过量信号。在90%置信水平下，导出了太阳轴子对康普顿、韧致辐射、原子复合和去激通道的模型无关耦合$g_{Ae}<2.5\times10^{-11}$和$^{57}$ Fe M1跃迁的模型无关耦合$g^{\text{eff}}_{AN}\times g_{Ae}<6.1\times10^{-17}$的极限。在DFSZ和KSVZ模型的框架内，我们的结果分别排除了质量大于0.9 eV/c $^{2}$和173 eV/c $^{2}$的轴子.推导出的限制暗物质轴子低于1千电子伏的改善比以前的结果。
2016-10-24 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Direct Detection Constraints on Dark Photons with CDEX-10 Experiment at the China Jinping Underground Laboratory
我们报告的暗光子有效动力学混合参数（$κ$）的约束条件，从两个${p}$型点接触锗探测器的CDEX-10实验在中国锦屏地下实验室的数据。推导了太阳暗光子205.4 kg·d曝光量下$κ$的90%置信上限，探索了直接探测实验中质量（${m_V}$）为10 ~ 300 eV/ ${c^2}$的新参数空间.考虑暗光子作为宇宙学暗物质，从449.6 kg-天数据中设定了${m_V}$从0.1到4.0 keV/ ${c^2}$的90%置信水平的限值，最小值为${\rm{m_V=200\ eV/c^2}}$的${\rm{κ=1.3 \times 10^{-15}}}$。
2020-03-18 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Cosmogenic activation in double beta decay experiments
双β衰变是一种非常罕见的核过程，因此，旨在探测它的实验必须在地下深处和超低本底条件下进行。材料先前在地球表面或甚至地下暴露于宇宙射线而产生的长寿命放射性同位素对于所需的灵敏度来说可能是有问题的。在这里，开发的研究，以量化和减少在这些实验的设置中使用的探测器和材料的活化产率将进行审查，考虑目标材料，如锗，碲和氙与其他常用的，如铜，铅，不锈钢或氩。对于相关的放射性同位素，将考虑采用非常不同的方法进行计算，并从使用射束或直接使用宇宙射线的辐照实验中进行测量。还将分析基于不同类型探测器的当前和未来双β衰变计划中宇宙起源激活的影响。
2020-10-21 astro-ph.IM hep-ex nucl-ex
Search for Light Weakly-Interacting-Massive-Particle Dark Matter by Annual Modulation Analysis with a Point-Contact Germanium Detector at the China Jinping Underground Laboratory
本文介绍了中国锦屏地下实验室CDEX-1B实验中质量为1 kg的$p$型点接触锗探测器的光弱相互作用大质量粒子（WIMP）搜索结果和年调制（AM）分析结果。在4.2年的跨度内，对总生存时间为3.2年的数据集进行了分析，分析阈值为250 eVee。在90\%置信水平（C.L.）下，作为WIMP质量（$m_χ$）函数的WIMP核（$χ$ - $N$）自旋无关截面的极限都是用暗物质晕模型推导出来的。在标准晕轮模型的范围内，90% C. L.在$>$ 99.99\%和98\% C.L.处排除了基于DAMA/LIBRA和CoGeNT AM的分析所暗示的允许区域，分别这些结果对应于迄今为止WIMP AM测量中$m_χ$ $<$ 6 $~{\rm GeV}/c^2$的最佳灵敏度。
2019-11-26 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Structural design of the acrylic vessel for the Jinping Neutrino Experiment
针对锦屏中微子实验的丙烯酸容器，研究人员制定优化结构方案，经有限元分析验证，其应力、位移、稳定性均满足设计与工况要求，绳索失效时仍保基本安全。
2024-06-08 hep-ex physics.ins-det
Constraints on sub-GeV dark matter boosted by cosmic rays from the CDEX-10 experiment at the China Jinping Underground Laboratory
我们提出了新的约束轻暗物质由宇宙射线（CRDM）的205.4公斤天的数据进行的CDEX-10实验在中国锦屏地下实验室。利用蒙特卡罗模拟软件包CJPL_ESS计算了地球屏蔽效应。在我们的CRDM分析中，几个关键因素已经被引入和讨论，包括重CR核比质子和氦的贡献，CR分布的不均匀性，和地球衰减计算中的形状因子的影响。我们的结果排除了暗物质-核子弹性散射截面从$1.7\times 10^{-30}$到$10^{-26}~\rm cm^2$的区域，对于10 keV $/c^2$到1 GeV $/c^2$的暗物质。
2022-09-16 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Production and relevance of cosmogenic radionuclides in NaI(Tl) crystals
材料中长寿命放射性同位素的宇宙成因生产对要求超低本底条件的实验是一种危险。虽然NaI（Tl）的活化剂已经在这方面使用了很长时间，但很少有活化数据。我们目前的结果，从两个12.5公斤碘化钠（铊）探测器，开发的ANAIS项目内，安装在Canfranc地下实验室。数据采集的迅速启动使得对半衰期大于10天的某些I、Te和Na同位素的生产进行可靠的量化成为可能。对地下的初始活动进行了测量，然后根据探测器的历史对海平面的生产率进行了估计;还将这些生产率与使用海平面典型宇宙中子通量和选定的激发函数说明进行的计算进行了比较。在探测器背景模型中包括来自所确定的宇宙成因产物的贡献之后，我们发现晶体本体中3 H的存在将有助于更好地拟合我们的背景模型和实验数据。我们已经分析了宇宙成因生产的3 H在碘化钠，虽然还没有尝试精确的量化，我们可以得出结论，它可能意味着一个非常相关的贡献，总背景低于15千电子伏的碘化钠探测器。
2015-05-22 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
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
Constraints on ultraheavy dark matter from the CDEX-10 experiment at the China Jinping Underground Laboratory
Tsinghua University（清华大学）；Institute of Physics, Academia Sinica（中央研究院物理研究所）；NUCTECH Company（同方威视技术股份有限公司）
CDEX-10实验利用蒙特卡洛框架模拟超重暗物质在锗探测器中的传播和能量沉积，排除了部分暗物质与核子散射截面，提供了低于10^8 GeV的最严格限制。
2026-03-28 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Cosmogenic activation of materials
寻找罕见事件的实验，如直接探测暗物质粒子、中微子相互作用或核双β衰变，都是在地下深处进行的，以抑制宇宙射线的影响。但是，当需要超低本底条件时，由于先前暴露于宇宙射线而在材料中产生放射性同位素是一种危险。在这方面，宇宙核子产生长寿命产物的研究已用于许多探测器介质和其他常用材料。在这里，将总结在地球表面上的活化产率的量化所获得的主要结果，同时考虑到测量和计算遵循不同的方法。同位素生产截面和宇宙射线光谱是两个主要成分时，计算这种宇宙成因的激活;不同的替代方案，实现他们将进行讨论。激活，可以发生在地下深处，主要是由于宇宙μ子也将简要评论。目前，放射性同位素宇宙成因生产的实验结果很少，在许多情况下，不同计算之间的差异是重要的，但对这种背景源的兴趣越来越大，它变得越来越相关，可能有助于改变这种情况。
2017-08-24 astro-ph.HE hep-ex nucl-ex
Design and analysis of a 1-ton prototype of the Jinping Neutrino Experiment
锦屏中微子实验将对太阳中微子和地球中微子进行深入研究。两种结构选择（即，圆柱形和球形方案）的锦屏探测器的基础上其他成功的地下中微子探测器。并对设计中的几个关键因素进行了详细的讨论。根据物理要求，提出了一个1吨级的锦屏实验样机。随后，中微子探测器原型的结构设计，安装程序和力学分析进行了讨论。结果表明，亚克力容器、不锈钢桁架和储罐的最大Mises应力均低于强度设计值。满足了探测器样机中不锈钢桁架的稳定性要求。因此，1吨级样机的结构方案是安全可靠的。
2017-03-04 physics.ins-det
Cosmogenic radionuclide production in NaI(Tl) crystals
由于暴露于地球表面的宇宙射线，材料中长寿命放射性同位素的产生可能对要求超低背景条件的实验造成危害，通常在地下深处进行。实验装置中所有材料中宇宙成因同位素的产生率以及相应的宇宙射线暴露历史必须是众所周知的，以便评估这种效应与特定实验可达到的灵敏度的相关性。虽然从上世纪90年代开始，NaI（Tl）同位素发生器就被用于直接探测暗物质的实验中，但迄今为止，关于宇宙成因同位素产生率的数据很少。在这项工作中，我们提出的数据从两个12.5公斤碘化钠（铊）探测器，在ANAIS项目的框架内，这是安装在一个方便的屏蔽在Canfranc地下实验室完成表面暴露于宇宙射线。非常快的数据采集开始允许识别和量化半衰期为数十天的同位素。最初的地下活动已被测量，然后在海平面的生产率已被估计的探测器的历史;约几十个核每公斤和每天的Te同位素和22 Na和几百个I同位素的值已被发现，这是第一次直接估计的宇宙成因核素在NaI晶体的生产率。这样推导出的速率与计算使用典型的宇宙中子通量在海平面和精心挑选的描述的激发函数的比较也将提出与估计相应的贡献，在低和高能量的背景，这可能是相关的实验，旨在罕见的事件搜索。
2015-01-16 astro-ph.GA hep-ex nucl-ex
Subsurface cosmogenic and radiogenic production of ^{42}Ar
本研究估算地下天然放射性与μ子诱导核反应产生⁴²Ar的速率，发现3000 mwe深度其活度低于每年每吨氩气2次衰变，为低本底液氩实验提供依据。
2023-09-28 physics.ins-det
Study of cosmogenic activation in $^{76}$Ge enriched germanium detectors during fabrication and transportation above ground
针对锗探测器地面制造运输时宇宙成因活化产生长寿命核素、增加稀有事件搜寻实验本底的问题，模拟计算了富集$^{76}$Ge锗探测器中宇宙成因核素的产生率与比活度，评估了其对下一代CDEX实验的本底影响。
2024-01-22 hep-ex physics.ins-det
Muon-induced background to proton decay in the $p \rightarrow K^{+}ν$ decay channel with large underground liquid argon TPC detectors
LBNE和LAGUNA-LBNO等大型液氩TPC探测器计划将能够测量质子寿命，其性能将优于质子衰变通道$p \rightarrow K^{+}ν$中的切伦科夫探测器。在为这种实验所建议的大深度处，宇宙成因μ子簇中可能产生一个不可忽略的孤立带电K介子源。我们提出了一个宇宙成因μ介子背景质子衰变的$p \rightarrow K^{+}ν$通道的估计。在MUSIC框架下模拟了μ子向4km深度的输运，并利用Geant 4软件模拟了μ子和次级粒子向20 kt LAr圆柱靶的输运。考虑100年的暴露时间，根据我们的模拟预测，在90 $\%$ CL下，$< 0.0012$事件率/kt/年。
2015-04-24 hep-ex physics.ins-det
Study on cosmogenic activation in germanium detectors for future tonne-scale CDEX experiment
为了评价天然锗探测器和$^{70}$锗探测器的宇宙成因背景水平，开展了锗的宇宙成因活化研究。用Geant 4和CRY计算了长寿命放射性核素的产生率。通过比较CDEX-1B探测器的模拟光谱和实验光谱，验证了计算结果。基于验证后的程序，预测了未来吨级CDEX实验的宇宙成因背景水平。通过地下锗晶体生长和高纯锗探测器的制作可以达到抑制宇宙起源背景水平的目的，以达到直接探测暗物质的灵敏度要求。在低宇宙成因背景下，开辟了太阳中微子研究和无中微子双β衰变实验等新的物理渠道，并进行了相应的模拟和评价。
2018-10-20 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Study of Cosmogenic Neutron Backgrounds at LNGS
宇宙μ介子相互作用是地下探测器寻找稀有事件时背景的重要贡献者。通常，中子在这种背景中占主导地位，因为它们在否决系统中特别难以屏蔽和检测。由于实际的背景数据很少，没有很好的记录，模拟研究必须用于设计屏蔽和预测背景率。这意味着任何仿真代码的验证是必要的，以确保可靠的结果。这项工作研究的FLUKA模拟代码的验证，并报告了嵌入在水箱和液体闪烁体屏蔽液氩两相探测器的宇宙起源背景的模拟结果。
2012-10-09 astro-ph.IM physics.ins-det
Performance of the 1-ton Prototype Neutrino Detector at CJPL-I
该研究介绍JNE在CJPL-I运行的1吨液体闪烁体原型中微子探测器，通过硬件测试、刻度、模拟、放射性本底测量及氡控制，为未来大型探测器建设提供关键参考。
2023-06-06 hep-ex physics.ins-det
Enhancing Sensitivity in Ge-Based Rare-Event Physics Experiments through Underground Crystal Growth and Detector Fabrication
针对宇宙线产生的长寿命同位素本底限制锗基暗物质与无中微子双β衰变实验灵敏度的问题，提出将晶体生长和探测器制备移至地下的方案，以降低本底、提升下一代实验的发现潜力。
2024-09-16 hep-ex physics.ins-det
Study of cosmogenic activation above ground for the DarkSide-20k experiment
针对暗物质直接探测实验DarkSide-20k的地面宇宙射线活化本底问题，估算相关长寿命放射性同位素活度，验证铜、不锈钢活化及UAr中39Ar等同位素活度均在可接受范围内，为实验筹备提供依据。
2023-06-25 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Taiwan EXperiment On NeutrinO -- History, Status and Prospects
本文概述了TEXONO合作组织的建立、发展、贡献和未来前景，以及在台湾国胜反应堆中微子实验室和中国锦屏地下实验室开展的中微子物理和暗物质研究项目。
2016-08-01 hep-ex hep-ph nucl-ex
Cosmogenic background simulations for the DARWIN observatory at different underground locations
本研究使用蒙特卡罗模拟评估DARWIN天文台在四个地下实验室的宇生本底，确定了缪子诱导中子通量和散裂产生的不稳定氙同位素和氚的产生率，为探测器选址提供关键依据。
2023-06-28 physics.ins-det
Comprehensive study of cosmogenic neutron production in large liquid scintillator detectors
North China Electric Power University（华北电力大学）；Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）；Shandong University（山东大学）
本研究通过比较实验数据与模拟结果，改进中子产生模型，减少中子产量偏差并提出针对性优化策略。
2026-01-17 hep-ex hep-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 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
Evaluation of cosmogenic Ge-68 background in a high purity germanium detector via a time series fitting method
本文通过时间序列拟合方法评估了锦屏地下实验室HPGe探测器中Ge-68本底，获得初始活度477.0±112.4 μBq/kg，并估计了氡子体浓度变化，为低本底测量提供参考。
2025-03-27 physics.ins-det
Cosmogenic Backgrounds to 0νββ in EXO-200
随着无中微子双β衰变实验变得更加灵敏，探测器材料中的固有放射性减少，必须了解和消除以前对本底的微小贡献。考虑到这一点，已经用EXO-200实验研究了宇宙起源背景。使用EXO-200 TPC，在废物隔离中试厂（WIPP）地下（通过平坦的水平面）的测量值为Φ = 4.07 $\pm$ 0.14（sys）$\pm$ 0.03（stat）$\times$ $10^{-7}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$，垂直强度$I_{v}$ = 2.97 $^{+0.14}_{-0.13}$（sys）$\pm$ 0.02（stat）$\times$ $10^{-7}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$ sr $^{-1}$。对μ子诱导的背景的模拟确定了几种潜在的宇宙成因放射性核素，尽管只有137 π ι是用EXO-200搜索136 π ι 0 ν β β的重要背景。利用探测器材料上中子俘获产生的γ射线测量了μ子诱导的中子背景。这提供了一个137产额的测量，并测试了中子产生和输运模拟的准确性。独立测量的136中子俘获率和137衰变率在不确定性范围内一致。Geant4和FLUKA模拟进行了估计中子捕获率，这些估计同意在~40%或更好的测量。识别136 π（n，γ）事件的能力将允许在未来的α ν β β分析中拒绝137 π背景。
2016-04-16 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Muon-induced background in a next-generation dark matter experiment based on liquid xenon
在稀有事件搜索实验中，μ子诱导的中子可能导致潜在的不可约背景。我们研究了实验室深度对未来暗物质实验中μ子诱导背景的影响，该实验能够达到所谓的中微子层。我们的模拟研究集中在一个氙基探测器与71吨的有效质量，由额外的否决系统，包括仪表水盾包围。英国博尔比地下实验室（Boulby Underground Laboratory）的两个地点作为案例研究：一个位于盐中的实验洞穴，深度为2850 m w.e.（与现有实验室的位置相似），以及一个位于杂卤石岩中的较深实验室，深度为3575 m w.e.。我们的研究结果表明，不到一个事件的宇宙背景是可能生存的标准分析削减10年的操作在任何一个位置。我们确定的最大背景组分来自$^{17}$ N的延迟中子发射，其由实验的含氟聚合物组分中的$^{19}$ F产生。我们的研究结果证实，暗物质的搜索与中微子地板的敏感性是可行的（从宇宙背景的角度来看）在地下实验室在这些水平的岩石覆盖层。我们提出的细节进行模拟和获得的结果。
2022-11-14 hep-ex physics.ins-det
Status of the ANAIS Dark Matter Project at the Canfranc Underground Laboratory
ANAIS实验旨在确认DAMA/LIBRA信号。将显示对Alpha Spectra生长的两个12.5 kg NaI（Tl）晶体的详细分析：由于出色的光收集和强大的PMT噪声过滤协议，达到了1 keVee的有效阈值，并且测量的背景被很好地理解为3 keVee，具有量化的K，U和Th含量以及晶体中的宇宙成因活化。2015年3月，在Canfranc安装了一个新的探测器以及前两个模块，并将提交初步表征结果。最后，将审查112 kg完整实验的状况和预期灵敏度。
2015-08-28 astro-ph.GA astro-ph.IM hep-ex
Mitigation of Backgrounds from Cosmogenic $^{137}$Xe in Xenon Gas Experiments using $^{3}$He Neutron Capture
\Xe{136}被用作许多寻找\bbnonu的实验的目标介质。尽管在地下运行，到达实验室的宇宙μ子可以产生导致探测器材料激活的散中子。一个使用μ子标记难以否决的潜在背景是由\Xe{136}上的中子捕获产生的\Xe{137}形式。该同位素通过β衰变衰变，半衰期为3.8分钟，\Qb为$\sim$ 4.16 MeV。这项工作提出并探讨了添加一个小百分比的\He{3}氙作为一种手段，以捕获热中子，并减少在探测器体积激活的数量的概念。当使用这种技术时，我们发现在地下实验室的任何深度进行的吨级和多吨级高压气体氙无中子双β衰变实验中，来自\Xe{137}活化的污染可以降低到可以忽略的水平。
2020-05-27 hep-ex physics.ins-det
Cosmogenic production of tritium in dark matter detectors
直接探测暗物质粒子需要能量低于几十keV的超低背景条件。放射性同位素是通过探测器和其他材料中的宇宙成因活化产生的，这些同位素构成必须加以控制的背景源。特别是，氚是特别相关的，因为它的衰变特性（非常低的端点能量和长半衰期）时，在检测器介质中诱导，因为它可以在任何材料中产生的spiritual产品。宇宙成因的氚生产的量化并不简单，无论是实验还是计算。在这项工作中，已经开发出一种计算海平面上的生产率的方法，并将其应用于通常用作暗物质探测器目标的某些材料（锗、碘化钠、氩和氖）;它是基于对宇宙核子整个能量范围内氚生产截面的选定描述。结果进行了比较，在文献中的可用数据，无论是基于其他计算或从测量。所获得的氚生产率，在海平面每天每公斤几十到几百个核，表明对暗物质实验中的背景有显著贡献，需要应用特定的协议进行目标材料纯化，材料储存在地下，并在建筑过程中限制探测器在地面上的时间，以尽量减少对最危险的环境的暴露。宇宙射线成分
2017-11-24 astro-ph.IM hep-ex 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
Limits on light WIMPs from the CDEX-1 experiment with a p-type point-contact germanium detector at the China Jingping Underground Laboratory
我们报道了在中国锦屏地下实验室利用CDEX-1实验寻找轻暗物质WIMP的结果，该实验基于由NaI（Tl）晶体闪烁体作为反康普顿探测器封装的p型点接触锗探测器获得的53.9 kg-天的数据。高于分析阈值475 eVee的事件发生率和频谱与理解的背景模型一致。在6-20 GeV的WIMP质量范围内，探测并排除了部分WIMP-核相干弹性散射的允许区域。独立于相互作用通道，这一结果与CoGeNT实验的异常过量是由暗物质引起的解释相矛盾，因为在两个实验中使用了相同的探测器技术。
2014-11-11 hep-ex physics.ins-det
Cosmogenic Backgrounds in Borexino at 3800 m water-equivalent depth
太阳中微子实验Borexino位于Gran Sasso地下实验室，在研究有机液体闪烁体中的μ子诱导背景方面具有独特的优势。在这项研究中，大样本的宇宙μ子识别和跟踪的μ子否决探测器外部的液体闪烁体，并通过特定的光模式时观察到μ子穿过闪烁体体积。测得μ子感生中子产额Y_n =（3.10 ± 0.11）× 10 ~（-4）n/（μ（g/cm ~ 2））。母μ子径迹到中子俘获点的距离平均值为λ =（81.5 ± 2.7）cm。此外，还测量了12 N、12 B、8He、9 C、9 Li、8B、6 He、8Li、11Be、10 C和11 C等宇宙成因放射性同位素的产额。所有的结果进行了比较与蒙特卡罗模拟预测使用Fluka和Geant 4包。一般协议之间的数据和模拟观察宇宙成因的生产产量有几个例外，最突出的情况是11 C产量，这两个代码返回约50%的低值。计算结果与实验数据基本一致。
2013-07-03 hep-ex physics.ins-det
CDEX dark matter experiment: Status and prospects
中国暗物质实验（CDEX）的目标是在中国锦屏地下实验室（CJPL）直接搜索轻弱相互作用大质量粒子（WIMP），覆盖层约为2400米。报道了CDEX-1 994 g p型点接触锗（pPCGe）探测器的实验结果。研究计划的追求，以进一步降低物理阈值，通过改进硬件和数据分析。目前正在测试CDEX-10实验，其pPCGe阵列的目标质量范围为10公斤。本研究亦将介绍CDEX计划发展为“CDEX-1 T实验”的过程，其中包括使用吨级锗探测器阵列。
2019-01-24 hep-ex physics.ins-det
The SABRE South Experiment at the Stawell Underground Physics Laboratory
SABRE（具有主动背景抑制的碘化钠）实验旨在检测超高纯度NaI（Tl）晶体中暗物质相互作用的年速率调制，以便对DAMA/LIBRA观察到的信号提供模型独立测试。它由两个独立的探测器组成：SABRE South位于澳大利亚维多利亚州的Stawell地下物理实验室（SUPL），SABRE North位于Gran Sasso的Nazionali del Gran Sasso（LNGS）。SABRE South的设计目的是通过使用主动否决和μ子探测系统，从类似暗物质的调制信号中分离出季节性或与场地相关的影响。超高纯度NaI（Tl）晶体浸没在线性烷基苯（LAB）为基础的液体闪烁体否决，进一步包围被动钢和聚乙烯屏蔽和塑料闪烁体μ子否决。人们已经开展了大量工作来了解和减轻背景过程，其中考虑到来自探测器材料、来自内在和宇宙起源激活过程的辐射，并了解晶体和否决系统的性能。SUPL为位于Stawell金矿地下1024米（约2900米水当量）的新建设施，其建设已于二零二二年年中完成。该实验室将容纳稀有事件物理搜索，包括即将到来的SABRE暗物质实验，以及测量设施，以支持低背景物理实验和应用，如放射生物学和量子计算。SABRE South的调试预计将于2023年进行。本文介绍了实验的设置和投影，以及地下实验室的描述。
2022-11-06 physics.ins-det
Results of direct dark matter detection with CDEX experiment at CJPL
中国暗物质实验（CDEX）位于中国锦屏地下实验室（CJPL），其覆盖层约为2400米，旨在直接搜索轻弱相互作用大质量粒子（WIMP）。单元件994克p型点接触（PPC）锗探测器（CDEX-1B）在固体被动屏蔽系统内运行。为了实现更低的背景，将原型10 kg PPC锗探测器阵列（CDEX-10）直接浸入液氮中，该原型10 kg PPC锗探测器阵列（CDEX-10）由三个探测器串组成，每个探测器串具有三个锗晶体。在160 eV的能量阈值下，分别用能谱和年度调制分析确定了WIMP与核散射的极限。在排除Migdal效应的基础上，对CDEX-1B的数据进行了重新分析，以寻找亚GeV的WIMP。最后，对CJPL-Ⅱ的CDEX实验的未来计划进行了介绍。
2019-12-04 hep-ex physics.ins-det
In-situ environmental radiation background measurement in the second phase of CJPL
针对中国锦屏地下实验室二期（CJPL-II）的环境辐射本底需求，本研究测量了其宇宙射线缪子、氡、伽马射线和中子等主要辐射，结果显示岩石覆盖层与本底控制有效降低辐射本底，为后续实验探测器建模提供依据。
2025-11-14 astro-ph.IM physics.data-an physics.ins-det
