由 Skipper-CCD 中康普顿散射给出的 150 eV 以下电子-空穴对产生能量与 Fano 因子的约束
仪器与探测器
2022-10-06 v3 天体物理仪器与方法
高能物理 - 实验
摘要
全耗尽厚硅 Skipper 电荷耦合器件(Skipper-CCDs)因其亚电子读出噪声而成为探测中微子与轻暗物质相互作用的重要技术。然而,成功搜寻稀有中微子或暗物质事件要求信号与所有本底均被充分表征。特别地,对 150 eV 以下电子-空穴对产生能量及 Fano 因子的测量对于表征暗物质与中微子信号是必要的。此外,来自本底辐射的光子可能在硅体材料中发生康普顿散射,产生可模仿暗物质或中微子信号的事件。我们给出了使用 Skipper-CCD 与 Am 源对康普顿能谱的测量。利用这些数据,我们估计在 130 K、99.3 eV 至 150 eV 能量区间的电子-空穴对产生能量为 eV。通过测量康普顿能谱中 99.3 eV 与 150 eV 处台阶的宽度,我们引入了一种测量 Fano 因子的新技术,在 90% 置信水平上设定了 0.31 的上限。这些结果证明了 Skipper-CCDs 表征康普顿能谱并精确测量 150 eV 以下 Fano 因子与电子-空穴对产生能量的潜力。
引用
@article{arxiv.2202.03924,
title = {Constraints on the electron-hole pair creation energy and Fano factor below 150 eV from Compton scattering in a Skipper-CCD},
author = {A. M. Botti and S. Uemura and G. Fernandez Moroni and L. Barak and M. Cababie and R. Essig and E. Etzion and D. Rodrigues and N. Saffold and M. Sofo Haro and J. Tiffenberg and T. Volansky},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.03924},
year = {2022}
}