基于形状匹配脉冲形状方法的近阈值能量下点触德国仪器探测器的体表事件判别
仪器与探测器
2025-03-30 v2 高能物理 - 实验
摘要
p 型点触德国仪器 (pPCGe) 探测器已被广泛采用用于搜索低能量物理事件，如中微子和暗物质。这得益于其在亚 keV 能量范围内的背景抑制能力、较高灵敏度以及极佳能量分辨率。然而，pPCGe 探测器在靠近被掩埋表面的事件附近会受到表面效应的影响。这些表面事件通常可通过其较慢的脉冲上升时间与发生在德国仪器晶体内部的事件区分。不幸的是，体事件和表面事件的上升时间谱在亚 keV 能量时会发生重叠。在本文中，我们提出一种基于交叉相关形状匹配结合低通滤波器，以约束信号脉冲初始参数估计的新方法。该方法在最低水平上的改进导致计算时间约降低 50%，并改进了上升时间分辨率，从而最终提升了整体分析效果。为评估该方法性能，我们模拟人工脉冲，其形状类似于体脉冲和表面脉冲，通过可编程脉冲发生器模块（pulser）生成。所生成的脉冲用于在近阈值能量下检验脉冲行为，表明在体谱中大约可降低 70% 的背景泄漏。最后，该方法在 TEXONO 实验收集的数据上进行测试，结果与脉冲发生器中的观察一致，证明了可至少降低 10 eV 的分析阈值。
引用
@article{arxiv.2412.00089,
title = {Bulk-Surface Event Discrimination in Point Contact Germanium Detectors at Near-Threshold Energies with Shape-Matching Pulse-Shape Methods},
author = {Jia-Shian Wang and Manoj Kumar Singh and Hau-Bin Li and Henry Tsz-King Wong},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.00089},
year = {2025}
}