使用粉末闪烁体屏探测超冷中子
仪器与探测器
2026-01-16 v2 核实验
摘要
涂有薄层 10B 的硫化锌 (ZnS:Ag) 闪烁体被广泛用于超冷中子 (UCN) 探测，但其应用受限于较长的衰减时间和显著的磷光。我们研究了两种可能的替代闪烁体：铝酸钇钙钛矿 (YAP:Ce) 和硅酸镥钇 (LYSO:Ce)。两者的衰减时间均在 30-40 ns 量级，有助于减少高计数率实验中的死时间。在 2 天后，YAP:Ce 的磷光比 ZnS:Ag 低约 60%，且探测到的 UCN 多约 20%。相比之下，LYSO:Ce 表现出更高的磷光，且其 UCN 计数低于 ZnS:Ag 和 YAP:Ce。尽管两种被测闪烁体均可作为 UCN 探测器，但在所有测量的性能指标上，YAP:Ce 始终优于 LYSO:Ce。
引用
@article{arxiv.2509.04332,
title = {Detection of ultracold neutrons with powdered scintillator screens},
author = {M. Krivos and N. C. Floyd and C. L. Morris and Z. Tang and M. Blatnik and S. M. Clayton and C. B. Cude-Woods and A. Fratangelo and A. T. Holley and D. E. Hooks and T. M. Ito and C. -Y. Liu and M. Makela and M. R. Martinez and A. S. C. Navazo and C. and M. O'Shaughnessy and R. W. Pattie and E. L. Renner and T. A. Sandborn and T. J. Schaub and M. Singh and I. L. Smythe and F. W. Uhrich and N. K. Washecheck and Z. Wang and A. R. Young},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.04332},
year = {2026}
}