Installation and performance of the 3rd Veto plane at the SND@LHC detector
本文介绍了SND@LHC探测器通过安装第三个Veto平面并下移系统以完全覆盖靶,将Veto系统无效性从7.8×10^-8降至4.9×10^-9,同时将接收度从约64%提升至全靶面积。
2025-06-02 physics.ins-det
Performance of Wavelength-Shifting Fibers for the Mu2e Cosmic Ray Veto Detector
用于Mu2e实验的宇宙射线探测器(CRV)由四层塑料闪烁计数器组成,由硅光电倍增器(SiPM)通过波长移动光纤读出。本文报道了几个波长移动光纤样品的光特性,直径为1.0毫米,1.4毫米,和1.8毫米,被认为是CRV系统。选择1.4 mm的纤维直径作为CRV的最佳直径,并给出该直径的原型和生产纤维的测量结果。发现纤维性能超过CRV要求,超过99%的线轴。测量是使用扫描仪进行的,该扫描仪旨在确保CRV的纤维质量。
2018-11-12 physics.ins-det
A prototype large-angle photon veto detector for the P326 experiment at CERN
在CERN SPS上的P326实验已经被提出,目的是测量衰变K^+ \to π^+ ν \bar ν的分支比,使其在10%以内。光子否决系统必须为π^0衰变提供10^8的抑制因子。我们已经探索了两种大角度否决探测器的设计,一种是基于反射瓦,另一种是使用反射纤维。我们已经构建了一个原型模块的基础上的纤维解决方案,并评估其性能使用低能量电子束从弗拉斯卡蒂光束测试设施。为了比较,我们还测试了一个瓷砖原型建造的CKM实验,以及铅玻璃模块从OPAL电磁桶量能器。我们目前的线性,能量分辨率和时间分辨率与光纤原型获得的结果,并比较所有三种仪器获得的电子的检测效率。
2007-11-21 physics.ins-det
Photon sandwich detectors with WLS fiber readout
介绍了BNL实验E949的光子探测器。该探测器由25层5 mm厚闪烁体BC 404和24层2 mm铅吸收体的铅/闪烁体“芯”组成。读出是通过将30-60 cm长的WLS光纤(BCF 99 - 29 AA)粘合到BC 404的凹槽中来实现的。用宇宙射线测得的平均产率约为43 p.e./兆电子伏本文还介绍了为KOPIO实验研制的用于光子夹层探测器的挤压塑料闪烁计数器。对于具有4.3m长WLS光纤的7 mm厚计数器,其间隔为7 mm,光输出为18.7p.e./获得了MeV和0.71 ns的时间分辨率。测试了一个原型光子否决模块,该模块由10层7 mm厚的挤出塑料板与1 mm铅片交错组成。
2002-07-09 physics.ins-det
A Prototype Neutron Veto for Dark Matter Detectors
对于直接的WIMP暗物质搜索来说,中子是一个特别危险的背景;它们与目标核的核反冲通常与WIMP-核碰撞产生的核反冲难以区分。在这项研究中,我们探讨了液体闪烁体中子否决探测器的概念,它将允许直接暗物质探测器以大于99%的效率潜在地拒绝中子。在这里,我们概述了一个小型原型探测器的建设和测试,以及这种技术对未来暗物质探测器的潜在影响。
2015-12-24 hep-ex physics.ins-det
A compact cosmic muon veto detector and possible use with the Iron Calorimeter detector for neutrinos
宇宙μ介子否决(CMV)探测器的动机是探索在印度中微子天文台(INO)的浅深度定位拟议的大型铁量热计(ICAL)探测器的可能性。在这个方向上的初步努力,通过组装和测试的$\sim$ 1米$\times$ 1米$\times$ 0.3米塑料闪烁体为基础的探测器,进行了说明。为一个较小的原型迷你ICAL的CMV探测器的计划也概述。
2019-02-27 hep-ex physics.ins-det
CHANTI: a Fast and Efficient Charged Particle Veto Detector for the NA62 Experiment at CERN
本文介绍了一种用硅光电倍增器(SiPM)读出闪烁计数器的带电粒子探测器的设计、结构和测试。该探测器在真空中工作,在CERN的NA 62实验中用作否决计数器,单通道时间分辨率为1.14 ns,空间分辨率为~2.5 mm,穿透带电粒子的效率非常接近1。
2017-01-03 hep-ex physics.ins-det
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
The optical simulation model of the DarkSide-20k Veto detector
DarkSide-20 k是一个稀有事件搜索实验,旨在寻找暗物质粒子的信号。它是一种双相探测器,可记录源自与液氩探测器介质相互作用的粒子的电离和闪烁信号。它被封闭在一个单相液氩中子否决槽中,配备了用于捕获中子的Gd装载面板。由于否决和颗粒识别是使用光信号进行的,因此最大化光输出至关重要。光收集效率取决于检测器的光学特性,特别是对于具有百分比量级的光电传感器覆盖率的否决检测器,壁的反射率具有很大的影响。为了量化收集的光量,使用光学特性数据进行了全面的Geant 4模拟。在这项工作中,将讨论否决实验的光学模型的详细描述。
2021-12-09 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
New veto hodoscope ANTI-0 for the NA62 experiment at CERN
NA 62实验是CERN SPS的一个固定目标实验。实验的主要目的是测量超稀有K介子衰变$K^{+}\toπ^{+}ν\barν$的分支比。NA 62探测器还可以研究其他罕见的K介子衰变,并寻找MeV-GeV质量尺度的弱耦合粒子。新的ANTI-0的hodoscope提出和设计否决事件与带电晕粒子进入衰变体积。目前正在欧洲核子研究中心组装。文中介绍了探测器的设计、性能模拟以及用宇宙射线和试验束对单个元件的测量结果。调试和第一次数据采集计划在LS 2长期关闭结束后(2021年4月)进行。
2020-04-20 physics.ins-det
Performance of the wavelength-shifting fiber upgrade for the Mu2e cosmic-ray veto detector
本文针对Mu2e宇宙线否决探测器关键区域光产额不足问题,测试了三十四卷1.8 mm波长位移光纤的光学性能与老化特性,并与1.4 mm光纤数据对比,验证了升级方案的有效性。
2023-04-14 hep-ex physics.ins-det
Design and Testing of a 3U CubeSat to Test the In-situ Vetoing for the $ν$SOL Solar Neutrino Detector
多年来,地球上的中微子探测器一直在运行和操作,以探测难以捉摸的中微子。这些在历史上是巨大的地下探测器。中微子太阳轨道实验室($ν$ SOL)项目正在设计一个技术演示,以表明一个小得多的中微子探测器可以在近太阳环境中运行,用于未来的航天飞行任务。在距离太阳最近的3倍太阳半径处,中微子流量增加了一万倍。这将使100公斤的有效载荷相当于1千吨的地球有效载荷,比Homestake矿中的第一个中微子实验更大。作为实现这一目标的继续步骤,$ν$ SOL项目将发射一颗3U立方体卫星,用于测试探测器的被动屏蔽设计、空间环境中的主动否决系统以及空间环境中的假双脉冲信号率。我将详细介绍思莫和实验室中心探测器的技术特征。第一项测试是通过使用放射源对能量分辨率和校准进行表征。我们将继续测试,用地面宇宙射线测量否决成功率。在最后的地面测试中,我们将使用费米实验室的测试光束来表征中央探测器和否决器在特定粒子能量下的性能。在以前的探测器设计上,否决性能一直很有希望,我们能够否决所有可以穿透卫星被动屏蔽的粒子的高百分比。这些实验室结果和对立方体卫星探测器设计的模拟将提高计划中的技术演示飞行器飞向太阳的技术准备水平,目前的屏蔽性能水平有望使立方体卫星试飞取得成功。
2022-10-14 astro-ph.IM physics.ins-det
A novel active veto prototype detector with an inner target for improved rare event searches
我们报告的环形,低温,声子介导的否决探测器,可以主机的内部目标探测器的制造和性能,允许大量减少放射性背景的稀有事件搜索实验。生产质量为$\sim$ 500 g、外径为76 mm、内径为28 mm的锗否决检测器。将质量为$\sim$ 10 g的直径为25 mm的锗内靶检测器安装在否决检测器内。该探测器是使用来自基于GEANT4的模拟的输入设计的,其中它被建模为夹在两个锗探测器之间。模拟表明,$>$ 90 $\%$可以降低背景速率(主要是伽马相互作用),这种安排足以进行中微子和暗物质搜索实验所需的积极背景降低。在实验现场测试期间,否决探测器原型在承载功能性内部目标探测器的同时实现了1.24 $\pm$ 0.02 keV的基线分辨率。内靶检测器的基线分辨率为147 $\pm$ 2 eV。检测器在mK温度下操作。相同探测器布置的实验结果与模拟结果非常一致。
2022-02-22 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Charged-particle veto detector for the $K_L \to π^0 ν\barν$ study in the J-PARC K$^O$TO experiment
为了研究J-PARC K $^{\mathrm{O}}$ TO实验中稀有衰变$K_{L} \rightarrow π^{0} ν\barν$,设计了一个带电粒子否决探测器.该探测器由3 mm厚的塑料闪烁体条和两端与MPPC耦合的波长移动光纤组成,这使得在宽区域内获得大的光输出成为可能。在K $^{\mathrm{O}}$ TO实验区建造和安装后,使用来自$K_{\mathrm{L}}$衰变的带电粒子对其性能进行了研究。初步结果表明,该探测器的光输出大于10 p.e./ 100 keV,大部分区域的时间分辨率优于3 ns,满足探测$K_{L} \rightarrow π^{0} ν\barν$的标准模型灵敏度($\sim10^{-11}$)要求。
2012-12-15 hep-ex physics.ins-det
Background discrimination with a Micromegas detector prototype and veto system for BabyIAXO
本研究为建造中的BabyIAXO太阳轴子望远镜研发低本底X射线探测器原型,结合常规技术与多层反符合系统甄别宇宙线中子本底,在地表52天测量中实现创纪录的低本底水平,并探讨进一步降本底的前景。
2024-03-10 physics.ins-det
Temperature-Dependent Calibration Procedures for the Silicon Photomultiplier Readout of the Cosmic Ray Veto Detector for the Mu2e Experiment
本文针对Mu2e实验宇宙线否决探测器SiPMs因未配备冷却系统而存在的温度依赖问题,提出了通过监测温度进行光产额修正的校准程序,并经专门实验与费米实验室生产探测器数据验证了其有效性。
2025-11-04 hep-ex physics.ins-det
Development of an Organic Plastic Scintillator based Muon Veto Operating at Sub-Kelvin Temperatures for the NUCLEUS Experiment
NUCLEUS实验旨在使用低温量热计测量核反应堆反中微子离开原子核的相干弹性散射。在3m.w.e.的过载下运行,预期μ子诱导的背景是主要的。因此,开发一种有效的μ子否决是至关重要的,其检测效率超过99%。这将在NUCLEUS中通过塑料闪烁体面板的紧凑立方体组件实现。为了防止低温恒温器与屏蔽布置相交的大的未屏蔽区域而不不必要地增加感应的检测器死时间,已经研究了一种新颖的概念,其特征在于基于塑料闪烁体的主动μ子否决在亚开尔文温度下在NUCLEUS低温恒温器内部操作。这种低温μ介子否决探测器的关键物理方面的验证导致了在亚开尔文温度下首次报道的有机塑料制冷剂的测量。在这些温度下的有机塑料闪烁器的主要闪烁过程的功能已被证实。在此基础上,研制了一种装有波长移动光纤和硅光电倍增器的圆盘形塑料闪烁体,以引导和探测闪烁光。NUCLEUS低温μ子否决将是第一个在低于开尔文温度下运行的同类产品。
2022-05-03 physics.ins-det
Expected Performance of Cosmic Muon Veto Detector
INO合作组织建造宇宙缪子否决探测器(CMVD)以验证浅层中微子实验可行性,通过模拟估计其性能,目标否决效率超99.99%且误报率低于10^{-5},为未来实验铺路。
2024-07-16 hep-ex physics.ins-det
Performance of Wavelength-Shifting Fibers for the Mu2e Cosmic Ray Veto Detector
Mu2e实验将寻找一个中微子较少的μ子到电子的转换过程,相对于目前的最佳极限,灵敏度提高了近四个数量级。一个重要的背景是由宇宙射线μ子引起的,以及由它们的衰变或相互作用产生的粒子,模仿转换电子签名。为了达到设计灵敏度,Mu2e需要获得99.99%的宇宙射线否决(CRV)效率。CRV系统由四层塑料闪烁计数器组成,由硅光电倍增器(SiPM)通过波长移动光纤读出。CRV计数器必须产生足够的照片统计数据,以实现所需的否决效率。我们研究了几种波长移动光纤尺寸的光特性,以优化CRV系统的总光输出。测量是使用扫描仪进行的,该扫描仪旨在确保CRV的纤维质量。
2015-11-17 hep-ex physics.ins-det
Design, fabrication and large scale qualification of cosmic muon veto scintillator detectors
INO合作组为mini-ICAL探测器设计宇宙μ子反符合探测器(CMVD),采用挤出塑料闪烁体条带制成双计数器,搭建μ子望远镜开展大规模组件鉴定,以满足浅深度稀有事件探测的高效率与低假阳性率要求。
2023-05-04 hep-ex physics.ins-det
Construction and characterisation of the DarkSide-20k veto silicon photo-multiplier tiles
本文描述了DarkSide-20k实验中用于抑制背景辐射的vTiles的生产与测试,验证了其在低温下的稳定性和低放射性污染,成功生产出超过87%的vTiles,满足实验需求。
2026-09-22 hep-ex physics.ins-det
A Plastic Scintillation Muon Veto for Sub-Kelvin Temperatures
该研究开发了适用于亚开尔文温度的有机塑料闪烁体缪子 veto,用于表面稀有事件搜索实验,以降低缪子本底并提高灵敏度,并首次测量了相关热学及光输出特性。
2023-10-12 physics.ins-det
Prototyping a High Purity Germanium cryogenic veto system for a bolometric detection experiment
本研究针对稀有事件搜寻实验的热辐射计外部本底抑制问题,研制高纯锗低温反符合系统原型,通过实验与模拟验证其抑制效果,并预测4π覆盖的系统可实现对类γ、类μ子事件分别超70%、97%的抑制能力。
2024-03-29 hep-ex physics.ins-det
Performance of a CRESST-II Detector Module with True $4π$-veto
闪烁、低温测辐射热计广泛用于稀有事件搜索领域。它们的主要优点是出色的能量分辨率和逐个事件的粒子识别。应用这种检测器技术的实验的灵敏度可能受到光通道的性能和感兴趣区域中外部背景的存在的限制。在CRESST-II实验的框架内,我们开发并成功测试了一种新颖的探测器设计,解决了这两个挑战。使用大尺寸($\approx$ \unit [60]{cm $^2$ })烧杯形硅光吸收体,与传统CRESTT-II检测器模块相比,光通道中记录的信号高度提高了2.5倍。结合大载体晶体,建立了一个真正的$4π$否决系统,允许标记外部背景源。
2017-08-04 astro-ph.IM physics.ins-det
Inner Shielding of the COMET Cosmic Veto System
使用Geant 4工具包模拟了中子穿过COMET闪烁体带宇宙否决计数器下的屏蔽层。Geant 4应用程序是用适当的探测器结构和可能的中子能量谱编写的。详细研究了闪烁体条对中子的响应。屏蔽的设计进行了优化,以确保时间损失有关的假否决信号所造成的中子从μ子捕获是可以容忍的。选择了屏蔽层的材料,计算了屏蔽层的最佳厚度。
2015-05-27 hep-ex physics.ins-det
Quality control of PEN wavelength shifters for DarkSide-20k veto
针对大型液态氩暗物质探测器WLS的可扩展性问题,为评估DarkSide-20k反符合系统用PEN波长转换器质量,搭建ArGSet装置并完成低温下的首次测量,解决了TPB真空蒸镀不适用于大表面积的问题。
2025-04-17 hep-ex physics.ins-det
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
The Electronics and Data Acquisition System for the DarkSide-50 Veto Detectors
DarkSide-50是一个探测暗物质候选者的探测器,其形式为弱相互作用大质量粒子(WIMP)。它利用液态氩时间投影室(LAr TPC)作为内部主探测器。TPC由液体闪烁体否决(LSV)和水切伦科夫否决探测器(WCV)包围。LSV和WCV都装有光电倍增管,作为DarkSide-50的中子和宇宙成因μ子否决探测器。本文介绍了这两个探测器的电子和数据采集系统。
2016-06-10 hep-ex physics.ins-det
Performance of a prototype active veto system using liquid scintillator for a dark matter search experiment
我们报告的性能,主动否决系统使用液体闪烁体与碘化钠(铊)晶体用于暗物质搜索实验。当NaI(Tl)晶体浸入原型探测器中时,探测器在0-10 keV能量区域标记48%的内部K-40背景。我们还确定了6-20 keV事件的标记效率为总事件的26.5 +/-1.7%,相当于0.76 +/-0.04事件/keV/kg/天。根据模拟,来自光电倍增管中的U、Th和K放射性同位素的大约60%的背景事件在0-10 keV的能量下被标记。用40厘米厚的液体闪烁体进行全屏蔽可以将内部K-40和外部背景的标记效率提高到大约80%。
2017-01-17 astro-ph.IM physics.ins-det
Unrecognized Backscattering in Low Energy Beta Spectroscopy
本文研究了塑料闪烁体β探测器表面的电子背散射。通过使用与强外部磁场同轴的两个检测器的设置-一个检测器作为主检测器,另一个作为用于检测后向散射的否决检测器-我们调查未识别的后向散射的量和光谱,即只有一个检测器记录触发信号的事件。这对低能粒子物理实验具有重要意义。
2008-03-06 physics.ins-det
Non-cyclic prototype of JUNO-TAO VETO water tank with 3 inch PMTs
本文介绍JUNO-TAO反符合切伦科夫水箱的非循环原型,总结300支3英寸SPMT、电子学、软件触发、数据获取及模拟与测试结果。
2025-03-17 hep-ex 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
Development of a compact muon veto for the NUCLEUS experiment
NUCLEUS实验的目的是使用低温量热计测量反应堆反中微子的相干弹性中微子核散射。在3 m.w.e.的过载下运行,预期μ子诱导的背景是主要的背景贡献之一。除了高效率地识别通过实验装置的μ子事件外,NUCLEUS μ子否决还必须满足严格的空间要求,以满足实验场地的限制,并最大限度地减少诱导的探测器死区时间。我们开发了基于塑料闪烁器的高效紧凑的μ子闪烁模块,该模块配备了波长偏移光纤和硅光电倍增器,以收集和检测闪烁光。在本文中,我们提出了一个原型模块与不同的光读出配置的充分表征。我们的结论是,一个有效的和紧凑的μ子否决系统可以建立NUCLEUS实验从一个立方体组件的开发模块。模拟结果表明,μ子识别效率> 99%,相关速率为325 Hz,符合NUCLEUS实验的要求。
2022-04-26 physics.ins-det
Response of diamond detector sandwich to 14 MeV neutrons
本文介绍了50 $μ$ m薄金刚石探测器对14 MeV中子响应的测量。这种中子是在聚变反应堆中产生的,对ITER中子诊断特别感兴趣。在半导体探测器中,金刚石具有最适合于聚变反应堆的苛刻辐射和温度条件的特性。然而,在$10^{14}$ n/cm $^2$量级的中子注量下,300-500 μ m厚的金刚石探测器已经遭受显著的辐射损伤。预期50 $μ$ m厚的金刚石将承受$>10^{16}$ n/cm $^2$的能量密度。我们测试了两个50 $μ$ m厚的单晶CVD金刚石,堆叠形成一个“三明治”探测器的符合测量。探测器测量了撞击在一个金刚石上的14 MeV中子转化为$α$粒子的过程,该粒子在第二个金刚石中被探测到,与核反冲一致。对于$^{12}C(n,α)^{9}Be$反应,沉积在探测器中的总能量提供了初始中子能量值的访问。用有效面积为3 $\times$ 3 mm $^2$的探测器通过该反应测得的14 MeV中子探测灵敏度为$5\times 10^{-7}$计数cm $^2$ /n。该值与Geant 4模拟结果吻合良好。探测器的本征能量分辨率为240 keV半高宽,仅为ITER 14 MeV中子能量扩展的10%。
2015-11-02 nucl-ex physics.ins-det
Vetoing Cosmogenic Muons in A Large Liquid Scintillator
在即将进行的中基线反应堆中微子实验中,闪烁的9Li背景将略大于逆β衰变反应堆中微子信号。我们使用新的FLUKA模拟的空间背景,优化一类否决策略,并发现令人惊讶的是,最佳否决的质量层次结构的确定有一个拒绝效率低于90%。未被拒绝的背景对物理学目标只有适度的影响。例如,根据μ子跟踪能力,用于分级确定的$Δχ^2$下降1.4到3个点。最佳否决策略基本上对跟踪能力不敏感,包括2米半径,1.1秒圆柱形否决的跟踪良好的μ子与淋浴能量高于3至4 GeV和0.7秒的全检测器否决的跟踪不良的μ子高于15至18 GeV。另一方面,由于θ 12中的不确定性将由反应堆中微子谱中的不确定性而不是统计波动主导,因此在完美跟踪的情况下,测量θ 12的最佳抑制效率为93%。
2015-05-21 hep-ph physics.ins-det
The Large-Angle Photon Veto System for the NA62 Experiment at CERN
衰变K^+ \rightarrow π^+ ν \bar ν的分支比(BR)是探索新物理的敏感探针。CERN SPS的NA 62实验将测量该BR到约10%以内。为了排除来自末态光子通道的主要背景,大角度否决器(LAV)必须以低于10^-4的效率探测能量低至200 MeV的光子,并提供分辨率为10%和1 ns的能量和时间测量(1 GeV光子)。LAV探测器创造性地重新利用了从OPAL电磁热量计桶回收的铅玻璃块。我们描述了机械设计和施工过程中面临的挑战,铅玻璃块和解决方案的表征,用于监测其性能,以及前端电子产品的开发,以允许在扩展的动态范围内使用时间过阈值技术同时进行时间和能量测量。我们的结果是基于测试光束的数据,并再现了详细的蒙特卡罗模拟,其中包括读出链。
2011-11-17 physics.ins-det
Mass testing of SiPMs for the CMVD at IICHEP
一个宇宙μ子否决探测器(CMVD)正在印度马杜赖中微子天文台过境校园的迷你铁量热计(迷你ICAL)探测器周围建造。CMV探测器将使用带有嵌入式波长偏移(WLS)光纤的挤出塑料衰减器制成,该光纤将更长波长的重新发射的光子传播到硅光电倍增器(SiPM)。SiPM探测这些闪烁光子,产生电子信号。CMV的宇宙μ子否决效率的设计目标是$>$ 99.99\%和假否决率小于10 $^{-5}$。使用LED驱动器开发了测试系统,以测量每个SiPM的噪声率和增益,从而确定其过电压($V_{ov}$)。本文介绍了3.5k左右SiPM的测试结果和分析特性。
2022-10-21 hep-ex physics.ins-det
Study of the performance of a compact sandwich calorimeter for the instrumentation of the very forward region of a future linear collider detector
FCAL合作正在准备用于未来线性电子正电子对撞机非常前沿区域的特殊量热器的大规模原型,用于精确和快速的光度测量和光束调整。这些量热计被设计为传感器钨热量计,具有非常薄的传感器平面以保持莫里哀半径小,并且具有专用FE电子器件以匹配定时和动态范围要求。2014年在CERN PS T9束和2015年在DESY-II同步加速器中对部分仪器化的原型进行了研究。它在来自PS设施的5 GeV混合粒子束(电子、μ子和强子)和来自DESY-II的5 GeV能量的次级电子中运行。结果表明,一个非常好的性能的全读出链。高统计数据用于研究对不同颗粒的响应,执行传感器对准并测量夹层中的纵向簇射发展。此外,Geant 4 MC模拟,并与数据进行比较。
2016-04-07 hep-ex physics.ins-det
Characterization of Gadolinium-loaded Plastic Scintillator for Use as a Neutron Veto
掺杂有高中子捕获横截面材料的闪烁体可用于通过产生的伽马射线检测中子。使用液体闪烁体的这种探测器的例子已经成功地用于高能物理实验。然而,液体闪烁体可能泄漏,并且不像固体闪烁体那样适合于模块化或复杂形状。在我们的实验室中,聚合了来自不同浓度的各种钆化合物的聚苯乙烯基聚合物。我们的样品的光输出,发射光谱和衰减长度进行了测量和光收集策略使用波长移位(WLS)光纤进行了评估。测量的光学参数用于调整基于Geant4的光学蒙特卡罗,从而能够计算捕获效率。这项技术也被评估为直接探测暗物质实验,超级低温暗物质搜索(SuperCDMS)的可能中子否决。
2018-12-29 hep-ex physics.ins-det
Long term operation with the DarkSide-50 detector
DarkSide是一个基于放射性纯氩的阶段性实验项目,旨在直接探测暗物质。黑暗面-50(DS-50)探测器目前在格兰萨索国家实验室的地下运行。DS-50探测器是一个双相,50公斤,液氩时间投影室读出38个低温光电倍增管(滨松R11065),周围的活性液体闪烁体否决和包含在水切伦科夫探测器作为μ子否决。DS-50自2013年以来一直在持续运行,首先使用大气氩气,随后在2015年使用来自地下来源的氩气进行填充,使Ar-39同位素减少了1000倍以上。本文叙述了DS-50探测器的特点,报道了它的长期运行和稳定性,并讨论了它在闪烁光探测中的性能。本文简要报道了用DarkSide-50探测器探测暗物质的结果。
2019-12-12 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ex
Study of the material photon and electron background and the liquid argon detector veto efficiency of the CDEX-10 experiment
中国暗物质实验(CDEX)位于中国锦屏地下实验室(CJPL),旨在以高灵敏度直接探测低质量区的WIMP通量。在这里,我们提出了一个预测的光子和电子背景的研究,包括锗探测器的结构材料的背景贡献,被动屏蔽材料,和作为反康普顿主动屏蔽探测器的液氩的固有放射性。详细的几何形状建模和背景的贡献已被模拟的基础上测量的放射性的GEANT 4程序内的所有可能的组件。然后,基于蒙特卡罗模拟,预测了感兴趣的能区(<10^-2事件kg-1天-1 keV-1(cpkkd))中的光子和电子背景能级。模拟结果与CDEX-10实验的设计目标0.1 cpkkd一致,表明CDEX-10的主被动屏蔽设计是有效可行的。
2014-02-19 nucl-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
Low Energy Neutrino Detection with a Portable Water-based Liquid Scintillator Detector
在这项研究中,近场水基液体闪烁体(WbLS)探测器的概念设计和物理模拟放置在100米的Akkuyu核电厂(ANPP),目前正在建设中,旨在成为土耳其的第一个核电厂,提出。ANPP是中微子研究和在土耳其发展中微子探测器研发计划的绝佳机会。土耳其反应堆中微子实验(RNET)计划包括一个紧凑的便携式探测器,其WbLS体积为2.5吨,照片覆盖率约为30%,该计划扩大到一个中型30吨探测器,该探测器将成为WbLS和新探测器技术低能中微子研究的国际试验平台。在下文中,重点将放在较小的~2.5吨探测器上,该探测器配备8英寸高量子效率PMT和两层宇宙否决桨,覆盖探测器的所有侧面,以跟踪和否决宇宙粒子。利用RAT-PAC模拟软件包模拟了反应堆堆芯产生的电子反中微子的反β衰变(IBD)事件,并对几种不同液体闪烁体(LS)和钆(Gd)含量的液体进行了研究。
2021-12-06 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Conceptual design and simulation of a water Cherenkov muon veto for the XENON1T experiment
XENON是一个暗物质直接探测项目,由一个充满液态氙作为探测介质的时间投影室(TPC)组成。下一代探测器XENON 1 T的建造目前正在意大利Gran Sasso国家天文台(LNGS)进行。它的目的是在自旋无关的横截面$2 \cdot 10^{-47} ~ \mathrm{cm}^{\mathrm{2}}$的WIMP质量约50 GeV/c的$^{2}$,这需要减少两个数量级的氙100,当前一代的检测器相比,背景的敏感性。一个能够标记μ子和μ子诱导背景的有源系统对于实现这一目标至关重要。因此,研制了一个高度和直径为$\sim$ 10 m的水切伦科夫探测器,配备了8英寸光电倍增管,并由反射箔包覆。我们提出了这种探测器的设计和优化研究,这已经进行了一系列的蒙特卡罗模拟。μ子否决将对μ子($>99.5%$)和岩石中μ子相互作用产生的次级粒子簇射($>70%$)达到非常高的探测效率。类似的效率将获得XENONnT,XENON 1 T的升级,这将在以后将WIMP灵敏度提高另一个数量级。在这里研究的切伦科夫水盾中,XENON 1 T中的μ子诱导中子的背景可以忽略不计。
2015-02-25 astro-ph.IM physics.ins-det
The SABRE South Technical Design Report Executive Summary
SABRE South 将在南半球 SUPL 使用超高纯度 NaI(Tl) 晶体和液闪主动反符合系统检验 DAMA/LIBRA 年调制暗物质信号,预计两年数据可达到 5σ 发现或 3σ 排除能力。
2025-04-09 hep-ex physics.ins-det
A High Efficiency Photon Veto for the Light Dark Matter eXperiment
使用初级电子束的固定靶实验可以成为发现亚GeV质量范围内轻暗物质的有力工具。光暗物质实验(LDMX)旨在测量能量为4 GeV至16 GeV的高速率电子固定靶反应中丢失的动量。实现几个重要的灵敏度里程碑的先决条件是能够有效地拒绝背景与几个GeV的韧致辐射,由12个数量级,同时保持高效率的信号。主要的挑战来自于光-核反应的事件,这些事件伪造了暗物质信号的丢失动量特性。我们提出了一种方法,开发的LDMX探测器的概念,能够所需的拒绝。通过采用一个详细的GEANT 4为基础的模型的探测器响应,我们表明,采样量热法提出的LDMX可以实现更好的比$10^{-13}$拒绝几个GeV的光子。这表明LDMX的亮度限制灵敏度可以在4GeV和更高的束流能量下实现。
2019-12-11 hep-ex hep-ph physics.ins-det
The veto system of the DarkSide-50 experiment
由中子散射产生的核反冲事件形成了WIMP直接探测实验中最重要的背景之一,因为它们可能产生看起来完全像WIMP相互作用的核反冲。在DarkSide-50中,我们使用我们的中子否决权积极抑制和测量中子诱导背景事件的速率,该中子否决权由水切伦科夫探测器内的硼负载液体闪烁体探测器组成。本文介绍了DarkSide-50中子否决系统的探测器结构、事例重建和数据分析的基本原理以及基本性能参数。
2015-12-24 hep-ex physics.ins-det
Performance of plastic scintillator modules for top veto tracker at Taishan Antineutrino Observatory
本文研究了台山反中微子观测站顶部反符合跟踪器用塑料闪烁体模块的性能,通过三种触发模式验证批量生产质量,实现超过99.6%的μ子标记效率,为同类闪烁体探测器提供了基准。
2025-04-11 hep-ex physics.ins-det
The large-angle photon veto system for the NA62 experiment at the CERN SPS
衰变K^+ \to π^+ν \bar ν的分支比(BR)是新物理的敏感探针。CERN SPS的NA 62实验将测量该BR到约10%以内。为了消除末态光子主导的K介子衰变的背景,大角度光子否决(LAV)必须探测能量低至200 MeV的光子,效率低于10^{-4}。LAV探测器使用从OPAL电磁量能器桶回收的铅玻璃块。我们描述了机械设计和施工过程中面临的挑战,铅玻璃块和解决方案的表征,用于监测其性能,以及前端电子产品的开发,以允许在扩展的动态范围内使用时间过阈值技术同时进行时间和能量测量。我们的结果是基于测试光束的数据,并再现了详细的蒙特卡罗模拟,其中包括读出链。
2012-07-25 hep-ex physics.ins-det
KATANA - a charge-sensitive triggering system for the S$π$RIT experiment
KATANA --用于幅度识别触发的Krakow阵列--已在RIKEN制造并用作S $π$ RIT TPC的触发和否决探测器。它的结构允许在磁场中工作,并为电离粒子提供快速响应,给出近似的前向多重数和电荷信息。根据该信息,产生触发和否决信号。文章介绍了该探测器的性能和结构细节。提出了一种简单的塑料闪烁体发射闪烁光子数的唯象参数化方法。讨论了塑料闪烁体在束内辐照时光输出的劣化效应。
2017-01-13 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
Performance of the SABRE detector module in a purely passive shielding
本文基于近一年数据表征了SABRE探测器NaI-33晶体在纯被动屏蔽下的低本底性能,采用提升决策树筛选事件,在1-6 keV获得1.39 counts/day/kg/keV本底,并确定$^{210}$Pb为主要本底来源,为SABRE North物理阶段设计提供依据。
2023-07-05 hep-ex physics.ins-det
The CRESST Dark Matter Search - Status and Perspectives
在过去的几年里,无论是从理论还是实验上,对暗物质粒子的研究都扩展到了低质量区域。我们讨论了2013年使用单探测器TUM 40获得的数据的结果。该探测器配备了一个新的升级保持方案,以有效地否决由表面α衰变引起的背景。这一否决,0.6 keV的低阈值和CaWO $_4$靶晶体前所未有的背景水平使TUM 40成为CRESST-II第2阶段(2013年7月至2015年8月)中整体性能最好的探测器。低阈值分析允许研究轻暗物质粒子(<3GeV/c $^2$),以前无法进行其他直接检测实验。
2015-09-30 astro-ph.CO physics.ins-det
Qualification study of SiPMs on a large scale for the CMVD Experiment
在位于印度马杜赖的中微子天文台的过境校园,正在围绕微型铁量热计(mini-ICAL)探测器设计一个使用挤压塑料散热器的宇宙μ子Veto(CMV)探测器,用于浅深度地下实验的可行性研究。由于μ子轨迹而在塑料中产生的闪烁信号被波长偏移(WLS)纤维吸收。WLS光纤重新发射较长波长的光子,并将其传播到硅光电倍增器(SiPM)。SiPM探测这些光子,产生电子信号。CMV探测器将使用700多个放大器来覆盖mini-ICAL探测器,并将需要大约3000个SiPM。CMV的宇宙μ子否决效率的设计目标是> 99.99%。因此,探测器中使用的每个SiPM都需要进行测试和表征,以满足CMV的设计目标。开发了一个质量测试系统,用于测量增益和选择的过电压($V_{ov}$)的每个SiPM使用LED驱动器。通过对噪声率、SiPM增益的研究,得到了$V_{ov}$。本文介绍了用于测试SiPMs特性的实验装置,并详细研究了这些特性随温度的变化。
2022-03-31 hep-ex physics.ins-det