LANSCE-PSR 短脉冲升级以改进 Coherent Captain Mills 实验中的暗 sector 粒子搜寻
仪器与探测器
2022-04-06 v1 高能物理 - 实验
摘要
质子束流_dump是带电和中性π介子的丰富来源，使得一种搜寻暗物质、轴子、惰性中微子、检验短基线反常以及精确测量相干原子核散射中微子（CEvNS）的有力技术成为可能。洛斯阿拉莫斯中子科学中心（LANSCE）的卢汉中子弹性散射中心由一个800 MeV、短脉冲、100 kW的质子和散裂中子源组成，Coherent CAPTAIN Mills（CCM）10吨液氩探测器正在此处进行此类搜寻。采用束流与探测器的快时间符合来识别信号并抑制本底。当前束流时间宽度为300 ns，强度为每脉冲 个质子，频率20 Hz。通过对质子存储环（PSR）的升级，束流时间宽度可压缩至30 ns且强度损失极小，从而使信号本底比（S/B）提高100倍以上，并使暗物质和惰性中微子搜寻的灵敏度提高一个数量级。这可在几年时间尺度上以适度成本通过PSR加速器升级实现。
引用
@article{arxiv.2204.01860,
title = {LANSCE-PSR Short-Pulse Upgrade for Improved Dark Sector Particle Searches with the Coherent Captain Mills Experiment},
author = {R. G. Van de Water and S. G. Biedron and E. -C. Huang and A. J. Hurd and W. C. Louis and S. V. Milton and N. A. Moody and P. deNiverville and C. E. Taylor and R. T. Thornton and M. Fazio and S. I. Sosa and T. J. Schaub and J. W. Lewellen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.01860},
year = {2022}
}
备注
6 pages, 3 figures, contribution to Snowmass 2021