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双相液态氙时间投影室中相互作用后毫秒尺度的相关单电子与少电子本底

仪器与探测器 2021-07-13 v2 高能物理 - 实验

摘要

我们表征了双相液态氙时间投影室中在相互作用后远超最大漂移时间尺度上观测到的单电子与少电子本底。这些仪器本底限制了探测器对暗物质与宇宙生成中微子的灵敏度。利用普渡大学约 150g 液态氙探测器,我们研究了在 122keV 57^{57}Co 康普顿相互作用后产生的这些本底在不同探测器条件下的行为。我们发现单电子与少电子信号速率随相互作用后时间呈幂律变化。我们观测到速率随萃取场增大而线性增加,且单电子本底速率随漂移场增大而升高。将速率归一化至初级相互作用的测得电离信号后,速率随相互作用深度线性增加。我们检验了红外光子(1550nm)会通过杂质光致 detachment 刺激并加速电子发射的假设,但发现即便 1 瓦红外光也未能降低这些本底。因此我们提供了一种可为本底模型提供信息的表征,以用于低能稀有事件搜寻。

关键词

引用

@article{arxiv.2103.05077,
  title  = {Correlated Single- and Few-Electron Backgrounds Milliseconds after Interactions in Dual-Phase Liquid Xenon Time Projection Chambers},
  author = {Abigail Kopec and Amanda L. Baxter and Michael Clark and Rafael F. Lang and Shengchao Li and Juehang Qin and Riya Singh},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2103.05077},
  year   = {2021}
}

备注

16 pages, 7 figures, 1 table