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CsI(Tl) 中用于高能物理实验的强子与电磁脉冲形状判别

仪器与探测器 2018-03-29 v2 高能物理 - 实验

摘要

探讨了使用 CsI(Tl) 闪烁体进行中性强子粒子鉴别的脉冲形状判别,重点面向高能正负电子对撞机实验中的应用。通过对 TRIUMF 收集的中子和质子数据中所沉积光子和强子能量的闪烁脉冲形状差异进行分析,表明除标准快、慢成分外,强子观测到的脉冲形状变化可用 CsI(Tl) 的第三闪烁成分来建模。开发了计算强子脉冲幅度与形状变化的技术,并表明附加闪烁成分的强度可由相互作用粒子的电离能量损失算出。这些脉冲建模与模拟方法被集成到 GEANT4 模拟库中,并研究了由 5×55 \times 5 阵列、每晶胞 5×5×30 cm35 \times 5 \times 30 \text{ cm}^3 的 CsI(Tl) 晶体在 0.5 和 1 GeV/c KL0K_L^0 及中子粒子的强子簇射下的预测脉冲形状。利用晶体级和团簇级方法区分光子与强子团簇,我们展示了在高能正负电子对撞机实验中使用 CsI(Tl) 脉冲形状判别进行中性强子探测的概念验证。

关键词

引用

@article{arxiv.1801.07774,
  title  = {Hadronic vs Electromagnetic Pulse Shape Discrimination in CsI(Tl) for High Energy Physics Experiments},
  author = {Savino Longo and John Michael Roney},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1801.07774},
  year   = {2018}
}

备注

This is an author-created, un-copyedited version of an article accepted for publication/published in Journal of Instrumentation. IOP Publishing Ltd is not responsible for any errors or omissions in this version of the manuscript or any version derived from it. The Version of Record is available online at https://doi.org/10.1088/1748-0221/13/03/P03018