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基于符合的锗掺杂切伦科夫探测器中反应堆反中微子重建方法

仪器与探测器 2023-06-16 v2 高能物理 - 实验

摘要

已开发一种重建算法,以利用切伦科夫技术在反应堆反中微子探测方面的进展。大型钆掺杂水(Gd-H2_2O)切伦科夫探测器是一项正在发展的技术,其使用Gd负载来提高反贝塔衰变(IBD)相互作用中产生的中子的可见度,该相互作用产生在时间 and 空间上符合的正电子-中子对。本文中,我们描述了利用IBD对中两个事件的合并光来精确重建相互作用顶点的重建方法。该算法已应用于Gd-H2_2O及Gd掺杂水基液体闪烁体(Gd-WbLS,一种同样当前在研的先进探测介质)中反应堆反中微子的重建。与单事件重建相比,合并重建将最低能量处反应堆IBD正电子的顶点分辨率提高了至多4.5倍。在大多数情况下,IBD中子顶点分辨率提高了超过30%。通过要求最小拟合质量,利用符合重建可实现强大的本底排斥。研究发现,这可排斥高达94%的不相关本底事件的偶然符合,同时保留至少97.5%的IBD信号对。

关键词

引用

@article{arxiv.2210.10576,
  title  = {Coincidence-based reconstruction for reactor antineutrino detection in gadolinium-doped Cherenkov detectors},
  author = {Liz Kneale and Michael Smy and Matthew Malek},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2210.10576},
  year   = {2023}
}

备注

26 pages, 20 figures, submitted to Nucl. Instr. Methods Phys. Res. A