具有增强闪烁光灵敏度的理想液氩中微子探测器的预期性能

闪烁光用于液氩 (LAr) 中微子探测器，以提供触发信号、针对宇宙射线的否决信息以及绝对事件计时。在本文中，我们讨论了具有增强闪烁光灵敏度（即光收集效率约为 $10^{-3}$）的探测器所提供的额外机会。我们专注于中微子振荡物理的两个关键探测器性能指标：量热式中微子能量重建和非磁化探测器中的中微子/反中微子分离。我们的结果基于详细模拟，其中中微子相互作用根据 GENIE 事件发生器建模，而大型理想 LAr 探测器的电荷和光响应则由 Geant4 和 NEST 模拟工具描述。原则上，在此类大型探测器中，通过同时利用电荷和光信息，对于 4 GeV 电子中微子带电流相互作用，可获得高达 3.3\% RMS 的中微子能量分辨率。通过利用氩中的μ子俘获和闪烁光信息来否决μ子衰变电子，对于完全包含的几 GeV 中微子相互作用，我们还获得了约 50\% 的μ子中微子识别效率，以及百分之几水平的μ子反中微子误识别率。我们认为，原则上构建具有足够高光收集效率的大型 LAr 探测器是可行的。