使用PICOLON超纯NaI(Tl)探测器的本底稳定性与年调制测试

PICOLON Collaboration; K. Kotera; D. Chernyak; H. Ejiri; . K. Fushimi; K. Hata; R. Hazama; T. Iida; H. Ikeda; K. Imagawa; K. Inoue; H. Ito; T. Kishimoto; M. Koga; A. Kozlov; K. Nakamura; R. Orito; T. Shima; Y. Takemoto; S. Umehara; Y. Urano; K. Yasuda; S. Yoshida

doi:10.1093/ptep/ptaf160

使用PICOLON超纯NaI(Tl)探测器的本底稳定性与年调制测试

仪器与探测器 2025-12-10 v2 天体物理仪器与方法

作者: PICOLON Collaboration , K. Kotera , D. Chernyak , H. Ejiri , . K. Fushimi , K. Hata , R. Hazama , T. Iida , H. Ikeda , K. Imagawa , K. Inoue , H. Ito , T. Kishimoto , M. Koga , A. Kozlov , K. Nakamura , R. Orito , T. Shima , Y. Takemoto , S. Umehara , Y. Urano , K. Yasuda , S. Yoshida

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摘要

DAMA/LIBRA实验声称的暗物质观测一直是粒子物理学界长期存在的谜题。与DAMA/LIBRA放射性纯度相当的NaI(Tl)晶体对于充分验证至关重要。使用NaI(Tl)靶的现有实验受到NaI(Tl)晶体高放射性浓度的阻碍。PICOLON实验使用最高纯度的NaI(Tl)晶体独立搜索弱相互作用大质量粒子。2020年，NaI(Tl)晶体（Ingot#85）达到了与DAMA/LIBRA晶体相同的纯度水平。DAMA/LIBRA团队强调，验证其信号需要具有长期稳定性的高纯度NaI(Tl)晶体。基于六个月的测量，我们确认了其放射性纯度的长期稳定性。这种稳定性为未来使用NaI(Tl)晶体充分验证DAMA/LIBRA结果的努力提供了显著优势。在本文中，我们呈现了使用Ingot#85纯化方法生产的Ingot#94 NaI(Tl)探测器的放射性纯度本底稳定性，以及PICOLON实验进行的首次年调制搜索。

关键词

暗物质 NaI(Tl)探测器年调制本底稳定性 DAMA/LIBRA PICOLON 放射性纯度弱相互作用大质量粒子

引用

@article{arxiv.2509.22021,
  title  = {Background stability and annual modulation test using PICOLON ultra-pure NaI(Tl) detector},
  author = {PICOLON Collaboration and K. Kotera and D. Chernyak and H. Ejiri and . K. Fushimi and K. Hata and R. Hazama and T. Iida and H. Ikeda and K. Imagawa and K. Inoue and H. Ito and T. Kishimoto and M. Koga and A. Kozlov and K. Nakamura and R. Orito and T. Shima and Y. Takemoto and S. Umehara and Y. Urano and K. Yasuda and S. Yoshida},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.22021},
  year   = {2025}
}

使用PICOLON超纯NaI(Tl)探测器的本底稳定性与年调制测试

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