用于 ECHo 实验第一阶段的金属磁量热计阵列
仪器与探测器
2022-03-14 v1
摘要
ECHo 实验旨在通过分析了 Ho-163 电子俘获谱的端点区域来确定有效电子中微子质量。采用封装 Ho-163 的金属磁量热计对 Ho-163 谱进行高能量分辨率量热测量。在实验的第一阶段 ECHo-1k 中，研制了 72 像素 MMC 阵列。单像素设计经过优化，以对 Ho-163 电子俘获过程（除电子中微子外）中辐射的阻止本领达到 100%，且能量分辨率 < 10 eV FWHM。我们描述了 ECHo-1k 探测器芯片的设计、制备步骤以及在室温、4 K 和最终工作温度下的表征。特别地，对这些测试结果的详细分析使得能够定义基于室温可测参数的质量检查协议。我们讨论了两个 ECHo-1k 探测器芯片的性能——第一个将 Ho-163 注入金中，第二个将 Ho-163 注入银中——它们已用于 ECHo-1k 实验的高统计量测量。这两个探测器分别实现了每像素平均活度 0.81 Bq 和 0.71 Bq，以及平均能量分辨率 6.07 eV FWHM 和 5.55 eV FWHM，满足了 ECHo 实验第一阶段的要求。
引用
@article{arxiv.2111.09945,
title = {Metallic magnetic calorimeter arrays for the first phase of the ECHo experiment},
author = {F. Mantegazzini and A. Barth and H. Dorrer and Ch. E. Düllmann and C. Enss and A. Fleischmann and R. Hammann and S. Kempf and T. Kieck and N. Kovac and C. Velte and M. Wegner and K. Wendt and T. Wickenhäuser and L. Gastaldo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.09945},
year = {2022}
}