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LiquidO:不透明介质中的中微子探测与成像

仪器与探测器 2025-03-17 v1

摘要

几十年来,闪烁体探测器在粒子物理学中得到了广泛应用,包括中微子探测、暗物质搜索乃至医学成像。迄今为止,这些探测器严重依赖于闪烁介质的透明度,光通常通过透明介质传播到周围的光电传感器。在本工作中,我们展示了一个基于 10 升原型的结果,该原型采用了一种新颖的探测方法,其中使用不透明闪烁介质将光限制在其产生点附近,然后由穿过探测器的波长位移光纤网格收集。该原型使用不同介质运行,包括新型不透明闪烁体 NoWaSH,其散射长度随温度变化。我们的结果逐步证明了光的温度依赖性随机限制:当散射长度在几毫米量级时,90%(80%)的光被限制在 5 cm(4 cm)的半径内。结果还证明了我们装置的脉冲形状分辨能力,能够分辨切伦科夫光和闪烁光。总而言之,这些观测结果与这种新型探测器的预期性能相符,其能力预计包括对低至 MeV 能量的粒子相互作用进行成像。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.11319,
  title  = {LiquidO: Neutrino Detection and Imaging in Opaque Media},
  author = {Diana Navas-Nicolás and Cloé Girard-Carillo and Stefan Schoppmann},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.11319},
  year   = {2025}
}

备注

6 pages, 3 figures, contribution to the 42nd International Conference on High Energy Physics (ICHEP2024)