惰性液体中核反冲闪烁效率模型

惰性液体中低能核反冲的闪烁效率在解释某些弱相互作用大质量粒子 (WIMP) 暗物质直接探测结果中起着至关重要的作用。然而，目前尚不清楚惰性液体中相对于电子反冲的闪烁效率降低的原因。我们将这种闪烁效率的降低归因于两个主要机制：1) 能量损失和 2) 闪烁猝灭。前者通常由 Lindhard 理论描述，后者由 Birk 饱和定律描述。我们提议结合这两者来解释观察到的惰性液体中核反冲闪烁产额的降低。利用从现有数据确定的氩、氖和氙的 Birk 常数 $kB$，预测了惰性液体闪烁体对低能核反冲和低能电子的响应。我们发现，由于核阻止本领导致的能量损失对电离和激发的贡献很小，这是核反冲闪烁效率降低的主要机制，但闪烁对电离密度的非线性响应导致了显著的额外猝灭。