降低TAO实验中宇宙成因中子本底的探测器优化
仪器与探测器
2022-10-05 v4 高能物理 - 实验
摘要
具有浅覆盖层的短基线反应堆反中微子实验通常具有较大的宇宙成因中子本底。台山反中微子观测站(TAO)是一台吨级液体闪烁体探测器,位于台山核电站堆芯约30 m处。它将以高精度和高能量分辨率测量反应堆反中微子能谱,为JUNO及其他反应堆反中微子实验提供参考能谱,并提供检验核数据库的基准测量。由于覆盖层仅10米水当量,本底是TAO的关键问题之一。宇宙成因中子本底估计约为信号的10%。通过详细的蒙特卡洛模拟,我们在本工作中提出了若干降低中子本底的措施,包括在缓冲液中掺入钆、在底部铅屏蔽上方添加聚乙烯层,以及优化否决策略。通过这些改进,中子本底与信号之比可降至约2%,并可能通过脉冲形状甄别进一步抑制。
引用
@article{arxiv.2206.01112,
title = {Detector optimization to reduce the cosmogenic neutron backgrounds in the TAO experiment},
author = {Ruhui Li and Guofu Cao and Jun Cao and Yichen Li and Yifang Wang and Zhimin Wang and Liang Zhan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.01112},
year = {2022}
}
备注
11 pages, 3 figures