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面向 CUPID 的基于 SiPM 的塑料 scintillator 静电中子腔原型性能评估

仪器与探测器 2025-08-11 v2

摘要

CUPID 将进行下一代实验,探测中微子无中和双beta衰变,处于倒置质量序数 regime。降低感兴趣区域(ROI)内的背景是实验性能的关键。尽管 CUPID 位于地下,但μ诱导事件将是一种不可忽略的背景来源,其抑制对实现 CUPID 的灵敏度目标至关重要。这种抑制将通过μ腔 veto 系统实现,该系统必须在现有基础设施的物理约束内实现,并最大化几何覆盖率。我们展示了用于 CUPID μ腔 veto 的模块化塑料 scintillator 面板原型的设计、制造和表征。尺寸为 100×50×2.5cm3100\,\times \,50\,\times \,2.5\,\mathrm{cm}^3 的面板原型显示出 (55.9±1.555.9 \,\pm \,1.5) 个/MeV 的光量收集率,位置重建分辨率为 25×25cm225\,\times \,25\,\mathrm{cm}^2。该设计还实现了 (98±1)%(98\,\pm \,1)\% 的μ探测效率。我们比较了不同原型设计的光量收集率、均匀性和位置重建潜力。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.06129,
  title  = {Performance of a SiPM-based, plastic scintillator muon veto prototype for CUPID},
  author = {Maya Moore and Samantha Pagan and Emily G. Pottebaum and Jorge A. Torres and Aaron Chizhik and Celín Hidalgo and Karsten M. Heeger and Reina H. Maruyama and Iris Ponce and Pranava T. Surukuchi and James Wilhelmi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.06129},
  year   = {2025}
}

备注

Accepted by JINST