HeRALD 超流氦探测器概念的首次演示
仪器与探测器
2024-11-05 v2 高能物理 - 实验
摘要
SPICE/HeRALD 合作组正开展研发，以利用多种靶材料研究亚 GeV 暗物质模型。在此我们报告近期在超流 He 靶质量上装配基于转变边传感器量热计的最新进展，该量热计可探测原子信号（闪烁）与 He 准粒子（声子与旋子）激发。HeRALD 对来自 He 准粒子的关键“量子蒸发”信号的灵敏度要求我们阻断超流膜流向量热计。我们开发了一种采用未氧化 Cs 膜的无热阻膜方法，并将其实现于一个约 10 g 靶质量的原型“HeRALD v0.1”探测器中。本文报道原子与准粒子信号通道的初步研究。本工作的一个关键结果是测得量子蒸发通道的增益为 0.15 0.01，这将使基于 He 的暗物质实验在近期成为可能。借助该增益，本文所报 HeRALD 探测器在 5 sigma 下具有 145 eV 的能量阈值，这将对低至 220 MeV/c 的暗物质质量敏感。
引用
@article{arxiv.2307.11877,
title = {First Demonstration of the HeRALD Superfluid Helium Detector Concept},
author = {R. Anthony-Petersen and A. Biekert and C. L. Chang and Y. Chang and L. Chaplinsky and A. Dushkin and C. W. Fink and M. Garcia-Sciveres and W. Guo and S. A. Hertel and X. Li and J. Lin and R. Mahapatra and W. Matava and D. N. McKinsey and D. Z. Osterman and P. K. Patel and B. Penning and H. D. Pinckney and M. Platt and M. Pyle and Y. Qi and M. Reed and G. R. C Rischbieter and R. K. Romani and A. Serafin and B. Serfass and R. J. Smith and P. Sorensen and B. Suerfu and A. Suzuki and V. Velan and G. Wang and Y. Wang and S. L. Watkins and M. R. Williams},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.11877},
year = {2024}
}
备注
14 pages, 9 figures