基于氩的长基线中微子实验中μ子诱导本底研究

D. Barker; D. -M. Mei; C. Zhang

doi:10.1103/PhysRevD.86.054001

基于氩的长基线中微子实验中μ子诱导本底研究

仪器与探测器 2013-05-30 v3 高能物理 - 实验

作者: D. Barker , D. -M. Mei , C. Zhang

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摘要

我们评估了贯穿μ子、μ子诱导快中子以及 $^{40}$ Cl和其他宇宙成因核素的产生率，这些核素对拟在桑福德地下研究设施（SURF）进行的基于氩的长基线中微子实验的物理计划构成潜在本底来源。使用Geant4模拟了800英尺（0.712 km.w.e.）和4850英尺（4.3 km.w.e.）两个水平面的μ子和μ子诱导中子。我们开发了解析模型，利用在霍姆斯塔克矿不同水平面测量的μ子通量独立计算 $^{40}$ Cl的产生。评估了通过停止μ子俘获以及μ子诱导中子和质子通过(n,p)和(p,n)反应产生的 $^{40}$ Cl产生率。我们发现蒙特卡罗模拟的 $^{40}$ Cl产生率与解析模型的预测吻合良好。开发了深度依赖的参数化，并直接与解析模型进行了基准测试。我们得出结论，对于深度小于4.0 km.w.e.的基于氩的长基线中微子实验，μ子诱导过程将对其拟议的物理产生大的本底。

关键词

μ子诱导本底基于氩的中微子实验长基线宇宙成因核素 Geant4模拟桑福德地下研究设施

引用

@article{arxiv.1202.5000,
  title  = {Muon-Induced Background Study for an Argon-Based Long Baseline Neutrino Experiment},
  author = {D. Barker and D. -M. Mei and C. Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1202.5000},
  year   = {2013}
}

备注

12 pages, 15 figures

基于氩的长基线中微子实验中μ子诱导本底研究

摘要

关键词

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