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基于位置灵敏气体探测器的氩与氙核Migdal效应探测能力

仪器与探测器 2020-09-15 v1 高能物理 - 实验

摘要

Migdal效应因有望提升直接暗物质搜寻对低质量区域的灵敏度而受到关注。尽管其极为重要,Migdal效应尚未被实验观测到。我们通过蒙特卡洛模拟研究了一种在中子散射中首次观测Migdal效应的现实实验方案。本研究中,利用中子源一并研究了Migdal效应的事件率与潜在本底率。研究发现,一台充满氩或氙靶气体的台式尺寸约 (30cm)3\sim (30\rm cm )^3 的位置灵敏气体探测器能够以充足的事例率(O(10210310^2\sim10^3) 事件/天)探测到Migdal效应的特征信号。一个简单实验装置的模拟结果显示出两个显著本底来源,即本征中子与中子诱发伽马射线。这些本底率远高于中子散射中Migdal效应的本底率。作为本研究结论,在中子散射中实验观测Migdal效应可在对本底充分理解并抑制的条件下实现。

关键词

引用

@article{arxiv.2009.05939,
  title  = {Detection capability of Migdal effect for argon and xenon nuclei with position sensitive gaseous detectors},
  author = {Kiseki D. Nakamura and Kentaro Miuchi and Shingo Kazama and Yutaro Shoji and Masahiro Ibe and Wakutaka Nakano},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2009.05939},
  year   = {2020}
}

备注

13 pages, 13 figures