用于 WIMP 暗物质寻找的 CsI(Tl)
高能物理 - 实验
2011-07-19 v1
摘要
我们报道了对 CsI(Tl) 闪烁体的研究，以评估其在寻找暗物质粒子实验中的适用性。测量了由核反冲和电子反冲产生的平均闪烁脉冲形状。我们发现，与 NaI(Tl) 类似，脉冲形状分析可用于在低至 4 keV 的能量下区分电子反冲与核反冲。然而，在 4 keV 以上时，其区分因子通常比 NaI(Tl) 好 (10-15)%。测量了铯和碘反冲的猝灭因子，发现在反冲能量从 60 keV 降至 12 keV 时，该因子从 11% 增加至约 17%。基于这些结果，计算了 CsI(Tl) 对以中性微子形式存在的暗物质粒子的潜在灵敏度。我们发现，假设两种闪烁体具有可比的电子本底水平，对于自旋无关的 WIMP-核子相互作用，其灵敏度相比 NaI(Tl) 最多可提高 5 倍。
引用
@article{arxiv.hep-ex/0005031,
title = {CsI(Tl) for WIMP dark matter searches},
author = {V. A. Kudryavtsev and N. J. C. Spooner and D. R. Tovey and J. W. Roberts and M. J. Lehner and J. E. McMillan and P. K. Lightfoot and T. B. Lawson and C. D. Peak and R. Luscher and J. C. Barton},
journal= {arXiv preprint arXiv:hep-ex/0005031},
year = {2011}
}
备注
16 pages, 8 figures, to be published in Nucl. Instrum. and Meth. in Phys. Res. A