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基于最优滤波的分析用于面向 DELight 实验的高分辨率磁微热量计表征

高能物理 - 实验 2025-01-16 v2 仪器与探测器

摘要

超灵敏低温热量计已成为在需要 eV 级能量分辨率处广泛应用的首选技术。在本文中,我们利用 Fe-55 放射源表征了一种 X 射线磁微热量计(MMC)的性能。采用基于最优滤波的幅度估计与能量重建,我们证明可实现前所未有的 FWHM 分辨率 ΔEFWHM=(1.25±0.17(stat)0.07+0.05(syst))eV\Delta E_\mathrm{FWHM} = \left(1.25\pm0.17\mathrm{\scriptsize{(stat)}}^{+0.05}_{-0.07}\mathrm{\scriptsize{(syst)}}\right)\,\text{eV}。我们还推导了最佳可能分辨率,并讨论了影响测量的限制因素。本文为 MMC 数据开发的分析流程,同时也是实现所提出的基于超流氦的实验 DELight 的重要一步,该实验将搜寻质量低于 100 MeV/c2^2 的暗物质与物质的直接相互作用。

关键词

引用

@article{arxiv.2310.08512,
  title  = {Optimum filter-based analysis for the characterization of a high-resolution magnetic microcalorimeter towards the DELight experiment},
  author = {Francesco Toschi and Benedikt Maier and Greta Heine and Torben Ferber and Sebastian Kempf and Markus Klute and Belina von Krosigk},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.08512},
  year   = {2025}
}

备注

8 pages, 9 figures, 1 table