A SiPM-based ZnS:$^6$LiF scintillation neutron detector
在这里介绍的工作中，我们建立和评估了一个单通道中子探测单元组成的ZnS：$^6$ LiF闪烁体嵌入WLS光纤读出的SiPM。该单元具有2.4 x 2.8 x 50 mm $^3$的敏感体积; 12根直径为0.25 mm的WLS光纤均匀分布在该体积上，并耦合到1 x 1 mm $^2$有源区SiPM。我们报告了以下性能参数：在$1.2\,Å$的中子探测效率$\sim 65\,$ %，本底计数率$< 10^{-3}$ Hz，与$^{60}$ Co源的γ灵敏度$< 10^{-6}$，死时间$\sim 20\,μ$ s，多计数比$< 1\,$ %。所有这些参数都达到了$\sim 2\,$ MHz的SiPM暗计数率。我们认为这样的探测单元作为一个基本的积木实现一维多通道探测器的中子散射实验技术中的应用。单元的尺寸和嵌入光纤的数量可以变化，以满足特定的应用要求。SiPM暗计数率的上限$\sim 2\,$ MHz允许在需要时使用具有更大有效面积的SiPM。
2014-08-26 physics.ins-det
Measurement of the absolute reflectance of polytetrafluoroethylene (PTFE) immersed in liquid xenon
使用液体氙（LXe）作为闪烁体的检测器的性能强烈地依赖于氙闪烁光的收集效率，而氙闪烁光的收集效率又关键地依赖于围绕有效体积的表面的反射率。为了改善这种检测器中的光收集，活性体积通常被聚四氟乙烯（PTFE）反射器板包围，由于其非常高的反射率而使用该反射器板--即使在短波长的闪烁光的情况下也是如此（峰值在$178\,\text{nm}$）。在这项工作中，这有助于对LUX-ZEPLIN（LZ）实验的整体研发工作，我们提出了三个不同的PTFE样品（包括在LUX探测器中使用的材料）的绝对反射率的实验结果，沉浸在LPEG 2的闪烁光。所获得的结果表明，可以实现非常高的双半球反射率值（$\geq97$ %），从而在基于液体氙蒸发器的探测器中实现非常低的能量阈值。
2016-12-23 physics.ins-det
Spherical Neutral Detector for VEPP-2M collider
球形中性探测器（SND）运行在新西伯利亚的VEPP-2 M对撞机上，研究能量范围高达1.4 GeV的e^+e^-湮灭。探测器由一个含有1632个NaI（Tl）晶体的细颗粒球形闪烁量热计、两个带有10层感测线的圆柱形漂移室以及由流光管和塑料闪烁计数器制成的μ子系统组成。介绍了探测器的设计、性能、数据采集和处理。
1999-09-10 hep-ex physics.ins-det
Characterization of Large Volume 3.5 x 8 inches LaBr3:Ce Detectors
研究了与滨松R10233 - 100SEL光电倍增管耦合的大体积圆柱形3.5 × 8英寸（89 mm × 203 mm）LaBr3：Ce闪烁探测器的性能。这些晶体是有史以来生产的最大的晶体之一，仍然需要充分表征，以确定如何利用这些探测器以及在哪些应用中。我们使用单色伽马射线源和产生高达22.6 MeV伽马射线的束内反应测试了探测器;我们获得了PMT信号脉冲，并计算了探测器能量分辨率和响应线性度作为伽马射线能量的函数。Hamamatsu R10233 - 100SEL PMT连接了两个不同的分压器：Hamamatsu E1198 - 26，基于简单的电阻网络设计，以及LABRVD，专为我们的大容量LaBr3：Ce闪烁探测器设计，其中还包括有源半导体器件。由于LaBr3：Ce晶体具有极高的光产额，我们观察到，根据PMT、分压器和施加电压的选择，探测器的理想比例响应会出现一些显著偏差，并出现一些脉冲形状变形。此外，晶体非均匀性和PMT增益漂移影响（测量）能量分辨率，特别是在高能伽马射线的情况下。我们还测量了不同尺寸（从1x1英寸到3.5x8英寸）的探测器的时间分辨率，将结果与PMT的固有特性和闪烁光收集过程的GEANT模拟相关联。探测器的绝对全能量效率进行了测量和模拟高达30兆电子伏的伽马射线
2013-08-28 physics.ins-det
Reflectance dependence of polytetrafluoroethylene on thickness for xenon scintillation light
许多稀有事件研究，包括暗物质直接探测和无中微子双β衰变实验，都利用聚四氟乙烯（PTFE）反射材料制成的高真空紫外反射表面，以实现探测器的高光收集效率。随着探测器在过去十年中尺寸的增长，对更薄的探测器壁的需求也在增加，而反射率没有显著损失，以减少活性惰性液体周围的死体积、释气和潜在背景。我们报告的实验结果，以测量两个PTFE样品在178 nm附近的波长的反射率对厚度的依赖性。当浸没在液体氙中的圆柱形PTFE容器的厚度在1mm和9.5mm之间变化时，没有观察到反射率的变化。
2017-03-27 physics.ins-det
Reconstruction Algorithm for a Novel Cherenkov Scintillation Detector
对于未来的MeV级中微子实验，切伦科夫闪烁探测器，CSD，是特别感兴趣的能力，以重建带电粒子的能量和方向。一种新的靶材料-慢液体闪烁体SlowLS，可用于分离Cherenkov光和闪烁光，是中微子探测器的选择之一。利用基于Geant 4的Monte Carlo软件对一个数百吨级的球形CSD进行了模拟，模拟了MeV粒子和可见光子的微观过程以及光电倍增管、光电倍增管和读出电子学的功能。模拟和研究了12个SlowLS样品，以涵盖广泛的闪烁光产额和闪烁发射时间常数。基于对信号处理过程的详细了解，构造了预测光电倍增管上电荷和时间信号的简化函数，实现了对带电粒子能量、方向和位置的有效重构。SlowLS重建的性能，包括产生的能量，角度和位置分辨率，和粒子识别能力，提出了这些样品。的性能上的闪烁光产额和发射时间常数的依赖关系被理解。该研究将为未来MeV级中微子CSD的设计和SlowLS的发展提供指导。
2023-02-20 hep-ex physics.ins-det
Development and characterization of a slow wavelength shifting coating for background rejection in liquid argon detectors
我们描述了一种技术，适用于液氩为基础的暗物质探测器，允许在探测器区域与不完整的光收集从核反冲类事件的α衰变的歧视。核反冲和α事件优先激发液态氩（LAr）单重态，其具有约6 ns的衰变时间。波长移位器TPB通常应用于有源探测器体积的内部以使LAr闪烁光子可见，其具有保留LAr闪烁定时的短的再发射时间。我们开发了一种波长移动的聚合物膜-芘掺杂的聚苯乙烯-的DEAP-3600检测器，并描述了生产方法和表征。在液氩温度下，薄膜的再发射时间主要由时间常数为279（14）ns的修正指数衰减，并具有相对于TPB的46.4（2.9）%的波长移动效率，在室温下测量。通过用该膜涂覆探测器颈部（有效体积外部的闪烁光收集效率低的区域），颈部区域中的α事件的可见能量和闪烁脉冲形状被修改，并且我们预测，通过脉冲形状辨别，涂层将提供对这些事件的抑制因子O（$10^{5}$）。
2021-12-24 physics.ins-det
A Model for the Secondary Scintillation Pulse Shape from a Gas Proportional Scintillation Counter
比例闪烁计数器（PSC）（单相和双相）可以测量探测器体积内粒子相互作用的闪烁（S1）和电离（S2）通道。从这些探测器获得的信号首先取决于介质的物理特性（初始闪烁和电离），其次取决于探测器的物理特性如何操纵产生的光子和释放的电子。在本文中，我们开发了一个模型的探测器物理，包括事件拓扑结构，探测器的几何形状，电场配置，纯度，光学特性的组件，和波长移位器。我们提出了一个分析形式的模型，它允许一般的研究检测器的设计和操作，和蒙特卡罗模型，使更详细的探索S2事件。该模型可用于研究电流检测器中的系统效应，例如能量和位置重构、脉冲形状鉴别、事件拓扑、死时间计算、纯度和电场均匀性。我们提出了一个比较这个模型与实验数据收集的氩气正比闪烁计数器（GPSC），在20 C和1巴，并与内部，准直55 Fe源照射。此外，我们讨论了如何将该模型纳入GPSC和双相位检测器的蒙特卡罗模拟，增加了模拟结果的可靠性，并允许测试的实验数据分析算法。
2015-12-16 hep-ex physics.ins-det
Measuring Directionality in Double-Beta Decay and Neutrino Interactions with Kiloton-Scale Scintillation Detectors
大型液体闪烁体探测器由于其良好的能量分辨率和可扩展性，已被证明是非常有效的低能量中微子测量。使用切伦科夫光和快速计时增加方向信息将增强这些探测器的科学范围，特别是在寻找无中微子双β衰变方面。在本文中，我们开发了一种技术，用于提取粒子的方向，使用切伦科夫和闪烁光的到达时间的差异，并评估几个探测器的时间，光电探测器的光谱响应，和闪烁体发射光谱，可用于使方向重建在千吨级探测器的现实进展。
2014-01-31 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Absorption of Scintillation Light in a 100 $\ell$ Liquid Xenon$γ$ Ray Detector and Expected Detector Performance
正在为保罗·谢勒研究所的MEG实验研制一个800升液体氙闪烁$γ$射线探测器，该实验将寻找$μ^+\to\mathrm{e}^+γ$衰变。氙的闪烁光被杂质吸收可能会限制这种探测器的性能。我们使用有效体积为372 × 372 × 496 mm $^3$的100 L原型来研究闪烁光吸收。我们已经开发了一种方法来评估光的吸收，从光的弹性散射，通过测量宇宙射线和$α$源。通过使用合适的纯化技术，已经实现了长于100 cm的吸收长度。利用蒙特卡罗模拟估计了光吸收对能量分辨率的影响。
2004-07-07 hep-ex physics.ins-det
A Novel Use of Light Guides and Wavelength Shifting Plates for the Detection of Scintillation Photons in Large Liquid Argon Detectors
当带电粒子穿过大型液态氩探测器时产生的闪烁光为弱相互作用粒子的研究提供了有价值的信息。本文使用实验室测量和宇宙射线数据从布兰奇杜瓦设施在费米实验室的特点的效率，在印第安纳大学开发的光子探测器技术的单相远探测器的DUNE。该技术的效率被发现是0.48%，在读出端时，检测器组件的特征与实验室测量。利用宇宙射线轨迹对效率的第二次测定与实验室测定结果相当一致。这两个效率测定的一致性支持最小电离μ子在穿过LAr体积时产生${\mathcal N}_{phot} = 40,000$光子/MeV的结果。
2018-07-03 hep-ex physics.ins-det
A novel large-volume Spherical Detector with Proportional Amplification read-out
提出了一种基于球面几何的新型辐射探测器。该检测器由一个大的球形气体体积和一个形成径向电场的中心电极组成。沉积在转换体积中的电荷漂移到中央传感器，在那里它们被放大和收集。我们介绍了一个小的球形传感器位于中心作为一个比例放大结构。它允许达到高气体增益，并在广泛的气体压力范围内工作。信号发展和响应的绝对幅度与预测一致。亚keV能量阈值具有良好的能量分辨率。这一新概念已被证明以简单而稳健的方式运行，并允许使用单个读出通道读取大量数据。目前实现的探测器性能已经接近满足许多具有挑战性的项目的需求，从低能中微子物理到暗物质探测，并应用于中子，α和γ光谱学。
2008-07-17 physics.ins-det
An Alternative Design for Large Scale Liquid Scintillator Detectors
由于光电倍增管（PMT）的固有放射性，需要将闪烁区与光电倍增管（PMT）分离，因此大规模液体闪烁体检测器的构造变得复杂。这通常使用丙烯酸或尼龙屏障来完成，其自身的活性也可以导致大量低能量（MeV）研究的基准检测体积的大幅减小，并且其构造对于较大的检测器体积变得越来越困难和昂贵。在这里，我们提出了一个初步的模拟研究的替代几何结构称为SLIPS（分层液体平面闪烁体），其目的是避免这种物理障碍，而不是使用层的疏脂液体分离光电倍增管的闪烁区域。
2022-04-19 hep-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
Model-based Design Evaluation of a Compact, High-Efficiency Neutron Scatter Camera
本文介绍了基于模型的设计和评估的仪器，估计入射中子的方向使用的运动学的中子散射氢-1核在有机闪烁体。该仪器设计使用单个几乎连续的有机闪烁体体积，仅在必要时内部细分以创建光学隔离柱。在给定柱中发射的闪烁光通过全内反射和施加到柱的横向于其长轴的四个侧面的镜面反射器的组合而被限制到该柱。使用光电探测器在柱的每一端收集闪烁光。在这种光学分段设计中，闪烁光发射的（x，y）位置（其中x和y坐标横向于柱的长轴）被估计为柱在闪烁体“块”中的（x，y）位置，z位置（沿支柱长轴的位置）从柱的每一端处的光电检测器产生的信号的幅度和相对定时来估计。对于质子反冲大于1 MeV，我们表明，（x，y，z）-位置的中子-质子散射可以估计与< 1厘米均方根[RMS]误差和质子反冲能量可以估计与< 50 keV RMS误差通过拟合的光电探测器的响应时间的历史模型内的闪烁体柱的光学光子传输。最后，我们评估了几种替代设计的这种建议的单体积散射相机的塑料闪烁体（SVSC-PiPS）的支柱，研究支柱尺寸，闪烁体材料和光电探测器响应与时间的关系。具体来说，我们得出结论，SVSC-PiPS构建使用EJ-204和MCP-PM将产生最精确的估计入射中子的方向和能量。
2017-10-17 physics.ins-det
A multiball read-out for the spherical proportional counter
提出了一种用于球形正比计数器读出的正比气体放大新概念。标准的单球读出对于大直径球形探测器和高压操作存在局限性。我们已经开发了一个多球读出系统，它由几个球坐在一个固定的距离，从球形容器的中心。这样的模块可以将体积电场调谐到期望值，并且还可以提供具有单个球读出的检测器分割。在后一种情况下，容器的大体积变成具有3D能力的球形时间投影室。
2017-07-28 physics.ins-det
PETALO: a Time-of-Flight PET with liquid xenon
液体氙具有几个特点，使其适用于核医学的应用，如高闪烁产额和快速闪烁衰减时间。此外，作为具有均匀响应的连续介质，液体氙允许避免基于结晶的常规检测器的大多数几何失真。在本文中，我们描述了这些属性如何激发了正电子发射断层成像扫描仪与飞行时间测量，它结合了液体氙蒸发量和硅光电倍增器作为传感器的新概念的发展。蒙特卡洛研究指出，这项技术将提供出色的固有时间分辨率，低至70 ps。此外，液体氙对UV和蓝色波长的透明性开启了利用闪烁和切伦科夫光用于具有飞行时间能力的高灵敏度正电子发射断层成像扫描仪的可能性。蒙特卡罗模拟指出，使用切伦科夫光获得的时间分辨率为30-50 ps。目前正在建造一个原型，以展示这一概念在能量、时间和空间坐标重建方面的高分辨率，使用的是一个内径30厘米、深3厘米的环，装有对真空紫外线敏感的硅光电倍增器。
2021-02-26 physics.ins-det
Spatial methods for event reconstruction in CLEAN
在CLEAN（Cryogenic Low Energy Astrophysics with Noble Gases）中，如果能够以高精度确定电离辐射事件的位置，则背景鉴别是可能的。CLEAN是一种建议的中微子和暗物质探测器。我们模拟电离辐射事件，产生多个闪烁光子内充满液体氖的球形检测体积。我们估计一个特定的电离辐射事件的径向位置的基础上观察到的计数数据对应于该事件。计数数据由安装在检测体积的球形边界处的检测器收集。我们忽略吸收，但考虑瑞利散射。为了解释闪烁光的波长漂移，我们假设光子在探测器处被吸收并重新发射。在这里，我们开发了空间极大似然方法的事件重建，并研究其性能在计算机模拟实验。我们还研究了一种基于观测计数数据质心的方法。我们根据训练数据校准我们的估计。
2003-09-05 astro-ph physics.data-an physics.ins-det
Liquid Hole-Multipliers: A potential concept for large single-phase noble-liquid TPCs of rare events
提出了一种新的大体积单相贵液TPC探测器的概念。用浸没在惰性液体中的液体空穴倍增器（LHM）探测辐射感生的双折射光和电离电荷。后者可以由级联的气体电子倍增器（GEM）、厚气体电子倍增器（THGEM）电极或其他电极组成，涂覆有CsI UV光电阴极。在CsI上由贵金属液体中的初级闪烁引起的光致电子和与事件相关的漂移电离电子主要通过电致发光在级联元件中被放大，并且可能通过在孔内发生的额外的适度雪崩被放大。所产生的电荷信号或光脉冲分别记录在阳极垫上或用光电传感器（例如，气体光电倍增管（GPM））记录。潜在的负担得起的解决方案，提出了多吨暗物质探测器，公开的问题，制定验证这个梦想。
2013-03-18 physics.ins-det
ArCLight - a Compact Dielectric Large-Area Photon Detector
ArCLight是一种用于探测大面积闪烁光的新型器件，光子探测效率（PDE）约为百分之几。其稳健的技术设计允许在大容量粒子探测器中高效使用，例如液氩时间投影室（LArTPC）或液体闪烁体探测器。由于其介电结构，它可以放置在具有高电场的体积内。在不需要高PDE的应用中，它有可能取代真空光电倍增管（PMT）。10 × 10 cm 2探测器原型的光子探测效率在整个有效面积上测量为0.8%至2.2%。
2018-01-16 physics.ins-det
Field output correction factors using a fully characterized plastic scintillation detector
本研究通过EGSnrc模拟与实验表征PRB-0002塑料闪烁探测器，证明其射野输出修正因子接近1，并可高精度测定其他小野剂量计的修正因子。
2024-10-01 physics.ins-det physics.med-ph
Plenoptic imaging of particle interactions in scintillation detectors
UC San Diego（加州大学圣地亚哥分校）；Lawrence Livermore National Laboratory（劳伦斯利弗莫尔国家实验室）；University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）
提出PRISM多焦点全光成像系统，通过多焦距微透镜阵列平衡光子收集与深度编码，在光子匮乏条件下实现毫米级3D定位，平均误差约1mm。
2026-07-02 eess.SP physics.ins-det physics.optics
Efficient noble gas purification using hot getters and gas circulation by convection
本研究针对惰性气体辐射探测器的高纯度需求，采用波形分析法定量评估了锆基热吸气剂结合对流循环纯化法的效果，测得纯Xe中总杂质低于4 ppm、电子寿命达2.1±0.1 ms，验证了该简易纯化方法的高性能。
2024-10-29 physics.ins-det
Nonlinear scintillation effects in the intrinsic luminescence from Sc$_{1.318}$Y$_{0.655}$Si$_{1.013}$O$_{4.987}$ crystal excited by electrons and gamma-quanta
本研究通过电子和γ量子激发，研究了同成分Sc基硅酸盐晶体的本征发光，发现非线性闪烁效应导致光谱蓝移、衰减时间缩短及产额非线性依赖，并归因于电子激发间的非辐射猝灭。
2024-08-17 cond-mat.mtrl-sci hep-ex physics.ins-det
A measurement of the scintillation decay time constant of nuclear recoils in liquid xenon with the XMASS-I detector
本文报道了在日本神冈地下实验室用XMASS-I探测器对液态氙中核反冲（NR）闪烁衰变时间常数的现场测量。XMASS-I是一个大型的单相氙闪烁探测器，其目的是通过弱相互作用大质量粒子（WIMP）和氙核之间的碰撞引起的NR直接探测暗物质。内部检测器容积包含832 kg的LIPE。$^{252}$ Cf用作照射探测器的外部中子源。通过比较所观察到的光子探测时间与蒙特卡罗模拟的闪烁衰减时间常数的中子诱导NR进行了评价。与衰减时间的拟合优选两个衰减时间分量，一个用于双$_{2}^{*}$单重态和三重态中的每一个，其中$τ_{S}$ = 4.3 $\pm$ 0.6 ns取自先前的研究，测得$τ_{T}$为26.9 $^{+0.7}_{-1.1}$ ns，单重态分数$_{S}$为0.252 $^{+0.027}_{-0.019}$。目的是减少WIMP搜索中的电磁背景。对于50% NR接受度，在5- 10 keV $_{\rm ee}$和10- 15 keV $_{\rm ee}$能量范围内，ER接受度分别为13.7 ${\pm}$ 1.0%和4.1 ${\pm}$ 0.7%。
2018-12-25 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Neutron spectroscopy with N$_2$-filled high-pressure large-volume spherical proportional counters
在地下实验室中精确地原位测量中子通量对于直接暗物质搜索是至关重要的，因为中子诱导的背景可以模拟典型的暗物质信号。研究了一种新的球形正比计数器中子能谱技术的发展。探测器在氮气中工作，通过$^{14}$ N（n，$α$）$^{11}$ B和$^{14}$ N（n，p）$^{14}$ C反应对快中子和热中子都敏感。该方法有望成为$^3$氦基探测器的安全、廉价、有效和可靠的替代品。本文讨论了在伯明翰用球形正比计数器在2巴以下工作的Am-Be源的快中子和热中子测量。
2021-07-06 hep-ex physics.ins-det
Sub-Penning gas mixtures: new possibilities for ton- to kiloton-scale time projection chambers
在这项工作中，我们提出了一个不寻常的气体混合物气体作为一个无缝的，高QE，近100\%的覆盖率闪烁或\cerenkov光子的光电探测器的大型低背景实验的概念。我们用真空紫外线电离气体填充一个大的时间投影室，再加上一个非常小的混合掺杂剂气体，具有低电离阈值（和高电离产率），类似于一个高度欠淬灭的潘宁混合物。闪烁光子在转换成光致电离电子之前远离主电离位点行进。使用标准的TPC方法，我们可以分别计算初级电离电子（沿着密集轨道发生）和双折射电离电子（将发生在一个大的球形区域），而无需使用PMT。该方案与两相和单相高压配置中的非常大的检测器兼容。我们讨论了如何漂移轴的事件的位置可以重建，在什么样的约束下，我们可以预期稳定的气体增益操作。我们提出了一些探测器来说明这种方案-无论是在传统的两相几何结构中，还是在开采溶液的盐穴中的加压空间中-如何使安全地建造以前无法到达的目标质量的气体时间投影室成为可能，能够研究暗物质、双β衰变、质子衰变和太阳中微子;更多的推测性气体混合物可能将该技术扩展到反应堆和地中微子
2015-12-15 hep-ex physics.ins-det
Novel event classification based on spectral analysis of scintillation waveforms in Double Chooz
液体闪烁器是中微子物理实验的常见选择，但它们通过闪烁脉冲形状鉴别来执行背景抑制的能力通常在大型探测器中受到限制。本文介绍了一种新的方法，脉冲形状为基础的事件分类的背景下开发的双Duplex反应堆反中微子实验。与以前的实施方式不同，该方法使用闪烁脉冲形状的傅立叶功率谱来获得事件信息。尽管在探测器设计层面缺乏优化，但从光谱信息构建的分类变量能够实现前所未有的性能。事件分类的几个例子提供，从检测器的体积和有效的拒绝仪器的光噪声之间的差异，一些敏感性的粒子类型，如停止μ子，正电子偶素形成，α粒子以及电子和正电子。与其他技术相结合，该方法预计将允许在未来的多功能和更有效的背景抑制，特别是如果检测器的优化考虑在设计层面。
2018-01-18 hep-ex physics.ins-det
Liquid Xenon Detectors for Particle Physics and Astrophysics
本文综述了近20年来液体氙探测器的发展及其在粒子物理、天体物理和医学成像实验中的应用。我们首先总结了液体氙作为辐射探测介质的基本性质，根据最新的理论和实验信息。在简要介绍了不同类型的液体氙探测器后，我们继续回顾了过去，现在和未来的实验，使用液体氙寻找罕见的过程和图像辐射在空间和医学。我们将介绍每个应用程序的基本科学动机和实验要求的简要调查，然后审查每个实验的基本特征和预期性能。在这十年内，以不同模式运行的大容量液体氙探测器似乎将有助于回答粒子物理学，天体物理学和宇宙学中一些最基本的问题，满足最苛刻的探测挑战。从MEG这样的实验，目前运行中最大的液体氙闪烁探测器，致力于罕见的mu -> e +伽马衰变，到未来的XMASS，它也只利用液体氙闪烁来解决罕见事件搜索的雄心勃勃的计划，到时间投影室的类别，如XENON和EXO，它们利用液体氙的闪烁和电离来获得暗物质和无中微子双β衰变，分别，我们预计在未来几年无可匹敌的性能和重要贡献的物理学。
2009-10-26 hep-ex physics.ins-det
Optimisation of the scintillation light collection and uniformity for the SoLid experiment
本文提出了一个全面的优化研究，以最大限度地提高固体探测器中使用的反射立方体元件的光收集效率。非常短的基线反应堆实验，如SoLid，在反中微子能谱中寻找活跃到无菌的中微子振荡特征，作为到核心的距离和能量的函数。执行精确的搜索需要光发射元件的高光输出和检测器体积中的响应的均匀性。SoLid实验使用了一种创新的混合技术，其中包含两种不同的闪烁体：聚乙烯基甲苯闪烁体立方体和$^6$ LiF：ZnS（Ag）屏幕。为了研究提高反中微子相互作用瞬发闪烁信号的能量分辨率和均匀性，研制了一个基于$^{207}$ Bi刻度源的高精度实验台。选择1~MeV转换电子的触发系统提供高斯能量峰值，并允许对被认为改善SoLid检测器光收集的不同检测器配置进行精确比较。光收集效率受包装材料的选择、$^6$ LiF：ZnS（Ag）屏的位置、光纤的类型、光纤的数量和光纤末端的反射镜的类型的影响。这项研究表明，与SoLid SM 1原型相比，光收集效率的大幅提高是可能的。预计SoLid探测器的光输出为每立方每MeV至少52个$\pm$ 2光雪崩，相对不均匀性为6%，表明可以实现在1 MeV下至少14%的所需能量分辨率。
2018-09-07 hep-ex physics.ins-det
Measurement of the Liquid Argon Scintillation Pulse Shape Using Differentiable Simulation in the Coherent CAPTAIN-Mills Experiment
CCM 利用可微光学光子 Monte-Carlo 和 PMT 响应表征，从 MeV 电磁事件中测量液氩光产生与传播参数，首次纳入反常色散、Mie 散射和 Cherenkov 光效应。
2025-09-29 hep-ex physics.ins-det
Performance of a Large-Volume Cryogenic Pure CsI Detector for CEνNS and Low-Energy Rare-Event Searches
本文研制并表征了基于两块3.3 kg高纯CsI晶体的95 K低温探测器，测得约29 PE/keVee的光产额和约7%的能量分辨率，验证了低温纯CsI用于低阈值稀有事件搜寻的可扩展性。
2025-09-22 hep-ex physics.ins-det
MeV-scale performance of water-based and pure liquid scintillator detectors
本文介绍了1万吨和50万吨探测器中水基液体闪烁体性能的研究。性能进行了评价比较，纯水切伦科夫探测器和纯闪烁体探测器的标称模型。性能度量包括能量、顶点和角分辨率，以及用于将切伦科夫与闪烁信号分离的能力的度量，作为取决于切伦科夫/闪烁比的各种粒子识别能力的代表。我们还修改了闪烁光的时间曲线，以研究相同的性能指标作为上升和衰减时间的函数。我们继续解释这些结果在某些物理学目标的影响，如太阳中微子和马约拉纳中微子的搜索。这项工作通过使用更完整的检测器模型和完全重建来支持和验证先前的结果以及其中所做的假设。我们证实，一个高覆盖率，50-kt的探测器将能够优于10（1）%的精度对CNO中微子通量与WbLS（纯LS）目标在5年的数据采集。在1 kt的LS探测器上，采用500 t的保守50%基准体积，可以达到优于5%的探测效果。利用液体闪烁体模型，我们发现Majorana中微子的灵敏度在正常的层次区域，在90% CL下，用Te靶进行10年的数据采集，其半衰期灵敏度为$T^{0νββ}_{1/2} > 1.4 \times 10^{28}$年.
2020-12-07 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
