使用 Muon Telescope (MuTe) 的 μ 子成像背景表征
高能物理 - 实验
2022-09-21 v1 天体物理仪器与方法
仪器与探测器
摘要
本工作中，我们使用 MuTe 估计 μ 子成像中的背景成分：MuTe 是一种由两台子探测器组成的混合 μ 子望远镜——一台闪烁体描迹仪和一台水切伦科夫探测器（WCD）。描迹仪记录穿过望远镜的粒子轨迹，而 WCD 测量其能量损失。MuTe 描迹仪以 2.5 m 的面板间距重建 3841 个不同方向，角分辨率为 32 mrad。假设到目标距离为 800 m，空间分辨率可达 ~25.6 m。WCD 以 0.72 MeV 的分辨率测量 50 MeV 至 1.5 GeV 的沉积能量。MuTe 区分 μ 子成像背景源，例如：上行 μ 子、散射 μ 子、广延空气簇射（EAS）的软成分，以及同时到达的粒子。它们通过沉积能量（WCD）和飞行时间测量进行滤波。WCD 区分单 μ 子、电子/正电子和多粒子事件。另一方面，ToF 测量允许我们估计 μ 子动量，建立能量阈值以降低散射 μ 子的背景贡献。上行 μ 子通过 ToF 符号确定的粒子到达方向被拒绝。我们得出结论，记录事件的近 36% 属于电磁成分（电子和正电子），约 30.4% 由时间差 < 100 ns 到达的多粒子事件引起，最后 34% 由 μ 子引起。μ 子软成分（< 1 GeV/c）占单 μ 子事件的 46%。上行粒子占穿过 MuTe 的总通量的 22%。
引用
@article{arxiv.2102.11483,
title = {Characterization of the muography background using the Muon Telescope (MuTe)},
author = {Jesús Peña-Rodríguez and Luis A. Núñez and Hernán Asorey},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.11483},
year = {2022}
}