使用液氙的低能太阳中微子探测

本文评估了利用 $\nu$+e 散射使用超纯液氙作为低能太阳中微子探测器的可能性。一个具有 10 吨有效体积的可能探测器在 50 keV 能量阈值下，对 pp 中微子将产生约 14 个事件，对 $^{7}$Be 中微子将产生约 6 个事件。该探测器可以采用已知且成熟的技术来建造。液氙的高密度将提供对源自容器和外部环境的入射本底的自屏蔽。内部本底可以通过蒸馏和其他技术降低。液氙的纯化可以在整个实验过程中连续进行。尽管必须通过实验确定，但估计散裂本底很小。液氙探测器还可以为双 beta 衰变和暗物质搜索提供显著更好的灵敏度。然而，$^{136}$Xe 的 2$\nu$ 双 beta 衰变将是最大的本底。如果 2$\nu$ 寿命长于 10$^{22}$ 年，则可以克服这一问题。然而，对于较短的寿命，$^{136}$Xe 的同位素分离是不可避免的。同位素分离将引入一个明确识别暗物质的新机会。除太阳中微子测量外，其他有趣的特征也将被讨论。