用于 -50 摄氏度工作的中微子探测器的液体闪烁体
仪器与探测器
2021-07-07 v1 高能物理 - 实验
摘要
为台山反中微子观测站（TAO）——一个采用硅光电倍增管（SiPMs）作为光传感器、以亚百分之一能量分辨率测量反应堆反中微子能谱的吨级中微子探测器——研制了一种液体闪烁体（LS）。为将 SiPMs 的暗噪声降至可接受水平，LS 须在 -50 摄氏度或更低温度工作。我们研制了基于电荷耦合器件（CCD）的定制装置，用于研究低温恒温器中液体样品的透明度。我们发现 LS 中的水分会导致低温下透明度下降，可通过鼓入干燥氮气除水来修复。添加 0.05% 乙醇作为助溶剂，可解决低温下荧光剂 PPO 和 bis-MSB 溶解度下降的问题。最终，一种钆掺杂液体闪烁体（GdLS），在溶剂 LAB 中含有 0.1%（重量比）Gd、2 g/L PPO、1 mg/L bis-MSB 和 0.05%（重量比）乙醇，在 -50 摄氏度下表现出良好的透明度和光产额。
引用
@article{arxiv.2012.11883,
title = {A liquid scintillator for a neutrino Detector working at -50 degree},
author = {Zhangquan Xie and Jun Cao and Yayun Ding and Mengchao Liu and Xilei Sun and Wei Wang and Yuguang Xie},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.11883},
year = {2021}
}
备注
7 pages, 7 figures