由倾向晶体构成的均匀热力学室的粒子鉴别能力
高能物理 - 实验
2024-10-23 v3
摘要
最近的研究表明,当高能电子、正电子或光子沿晶体轴向照射时,诱导的电磁 shower 在空间上比普通情况更紧凑。另一方面,核散射的性质不受晶体晶格结构的影响。这意味着,在倾向晶体内部,核散射和电磁 shower 的轮廓之间的自然差异被显著放大。因此,由倾向晶体构成的热力学室在鉴别入射粒子的性质方面,相对于仅由非对齐晶体构成的探测器具有更强的粒子鉴别能力。由于尚未开发出倾向晶体热力学室,这一可能性仍基本未被探索,只能通过数值模拟来进行研究。在本文中,我们报告了对此类热力学室粒子鉴别能力的第一次定量评估,重点关注中子-伽马鉴别。我们通过Geant4仿真证明,使用倾向晶体显著提高了在探测器数据上训练的随机森林分类器的性能。本工作证明,倾向晶体热力学室是未来高强度粒子物理实验和卫星式伽马射线望远镜等 requiring very high accuracy particle identification 环境中可行的选项。
引用
@article{arxiv.2405.11302,
title = {Particle identification capability of a homogeneous calorimeter composed of oriented crystals},
author = {Pietro Monti-Guarnieri and Laura Bandiera and Nicola Canale and Stefano Carsi and Davide De Salvador and Vincenzo Guidi and Viktar Haurylavets and Giulia Lezzani and Francesco Longo and Lorenzo Malagutti and Sofia Mangiacavalli and Andrea Mazzolari and Matthew Moulson and Riccardo Negrello and Gianfranco Paternò and Leonardo Perna and Christian Petroselli and Michela Prest and Marco Romagnoni and Giosuè Saibene and Alessia Selmi and Francesco Sgarbossa and Mattia Soldani and Alexei Sytov and Victor Tikhomirov and Erik Vallazza},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.11302},
year = {2024}
}
备注
13 pages, 9 figures