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暗物质搜寻中的中子标定:ANAIS-112 案例

天体物理仪器与方法 2023-11-14 v1 高能物理 - 实验 仪器与探测器

摘要

ANAIS 是一个直接暗物质探测实验,其目标是以模型无关的方式确认或反驳 DAMA/LIBRA 所宣称的正年度调制信号。ANAIS-112 由 112.5 kg 的 NaI(Tl) 闪烁体组成,自 2017 年 8 月起在西班牙 Canfranc 地下实验室获取数据。对应三年数据分析的结果与无调制相容,且与 DAMA/LIBRA 不相容。然而,检验该信号依赖于闪烁淬灭因子(QF)的知识,其衡量核反冲能量相对于同等电子沉积能量转化为光的相对效率。先前 NaI(Tl) 中 QF 的测量显示出很大离散性。因此,为更好理解 ANAIS-112 探测器对核反冲的响应,开发了一项专门的中子标定计划。该计划结合两种不同方法:一方面,在单能中子束上进行了 QF 测量;另一方面,本文所呈现的研究旨在通过直接将 ANAIS-112 晶体暴露于放置在铅屏蔽外的低活度 252^{252}Cf 源产生的中子来评估 QF。将把这些现场中子测量与详细的 GEANT4 模拟进行比较,证实该方法允许检验不同的 QF 模型。

关键词

引用

@article{arxiv.2311.07290,
  title  = {Neutron calibrations in dark matter searches: the ANAIS-112 case},
  author = {T. Pardo and J. Amaré and J. Apilluelo and S. Cebrián and D. Cintas and I. Coarasa and E. García and M. Martínez and M. A. Oliván and Y. Ortigoza and A. Ortiz de Solórzano and M. Pellicer and J. Puimedón and A. Salinas and M. L. Sarsa and P. Villar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2311.07290},
  year   = {2023}
}

备注

Contributed to the TAUP2023 Conference, August-September 2023. To be published in Proceeding of Science