去除硅表面注入的 $^{210}$Pb 与 $^{210}$Po 污染的方法探索

Isaac J. Arnquist; Raymond Bunker; Zdenek Dohnalek; Runze Ma; Nicolas Uhnak

doi:10.1016/j.nima.2022.168008

去除硅表面注入的 $^{210}$Pb 与 $^{210}$Po 污染的方法探索

仪器与探测器 2023-01-25 v1 高能物理 - 实验核实验

作者: Isaac J. Arnquist , Raymond Bunker , Zdenek Dohnalek , Runze Ma , Nicolas Uhnak

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摘要

探测器组件表面的放射性污染物对于搜寻稀有过程的物理实验而言，可能是棘手的本底事件来源。氡暴露是一个具体隐患，因为它可导致相对长寿命的 $^{210}$ Pb（及子体）被注入到显著的亚表面深度，从而难以去除。在本文中，我们展示了对清洗处理方法的广泛探索结果，以去除硅上注入的 $^{210}$ Pb 和 $^{210}$ Po 污染，硅是若干稀有事件搜寻中使用的重要材料。我们首次证明热处理（“烘烤”）可有效缓解此类表面污染，其中 1200 $^{\circ}$ C 烘烤的结果与完全去除一致。我们还报道了使用湿化学和基于等离子体的方法的结果，表明只要蚀刻深度足够大，蚀刻可非常有效。我们对清洗方法的调研建议在探测器建造的不同阶段考虑多种方法，以便为高效去除 $^{210}$ Pb 和 $^{210}$ Po 表面污染提供更大灵活性。

关键词

放射性污染 $^{210}$Pb $^{210}$Po 硅表面清洗方法热处理稀有事件搜寻

引用

@article{arxiv.2206.06407,
  title  = {Exploration of Methods to Remove Implanted $^{210}$Pb and $^{210}$Po Contamination from Silicon Surfaces},
  author = {Isaac J. Arnquist and Raymond Bunker and Zdenek Dohnalek and Runze Ma and Nicolas Uhnak},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2206.06407},
  year   = {2023}
}

备注

8 pages, 7 figures

去除硅表面注入的 $^{210}$Pb 与 $^{210}$Po 污染的方法探索

摘要

关键词

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