Cryogenic 纯 CsI 作为中子电磁相互作用探针

在反应堆场所搜索中子电磁相互作用需要一种非常规的组合：极低阈值和稳定的低背景环境。本文表明，冷却无掺杂硝化钾（CsI）天然满足这些条件，方式以前的探测器尚未实现。尽管在低能区抑制了核回冲离子化效率的特性限制了其用于协同弹性中子-核散射的用途，但这一特性同样使探测器对来自MeV尺度反应堆反中子的核回冲几乎不敏感。这将使低能范畴免于中子-电子（$\bar{\nu}_{e} -e^{-}$）散射的主导可观测通道，从而将冷却CsI转化为中子电磁耦合的靶向探针。本工作提出了基于浸入活性氖掺杂 veto 的纯CsI晶体的概念性设计，并在现实的固有背景和环境背景下进行评估。在当前探测器能力下，可实现对中子磁矩和米licharge的当前反应堆限制值的数量级改进。Cryogenic纯CsI因此提供了一种独特且可扩展的途径，用于领先的$\bar{\nu}_{e} -e^{-}$物理研究。