用于排除稀有事件实验中表面放射性本底的复合宏量热计
核实验
2011-04-20 v1 仪器与探测器
摘要
寻找稀有事件（如无中微子双贝塔衰变和暗物质候选者相互作用）的实验需要极低的本底水平。当这些实验使用宏量热计进行时，表面附近的放射性污染尤其令人担忧。为了控制表面污染的影响，我们开发了一种新技术，该技术使用复合宏量热计来识别发生在紧邻探测器材料表面附近的能量沉积。本文提出并研究的复合宏量热计由一个主能量吸收体组成，该吸收体与薄吸收体热耦合并被其完全包围，这些薄吸收体充当主动屏蔽层。通过分析主吸收体和屏蔽层中的同时信号，可以排除表面能量沉积。在本文中，我们描述了三个原型探测器的完整热模型和实验结果。这些探测器由作为主动屏蔽层的 Ge、Si 或 TeO 薄吸收体组成，所有探测器均以 TeO 晶体作为主吸收体。在所有情况下，表面事件排除能力都得到了清晰证明。此外，模拟和初步结果表明，无需为屏蔽层设置单独的读出通道即可检测到其上发生的能量沉积。通过脉冲形状甄别，可以将屏蔽层中的能量沉积与主吸收体中的能量沉积区分开来。这种简化使得该技术成为下一代量热式双贝塔衰变搜索（例如 CUORE 实验的可能扩展或升级）中排除表面能量沉积的可行方法。
引用
@article{arxiv.1103.1695,
title = {Composite macro-bolometers for the rejection of surface radioactive background in rare-event experiments},
author = {Luca Foggetta and Andrea Giuliani and Claudia Nones and Marisa Pedretti and Chiara Salvioni and Samuele Sangiorgio},
journal= {arXiv preprint arXiv:1103.1695},
year = {2011}
}