纯被动屏蔽下 SABRE 探测器模块的性能

我们在此基于近一年的取数周期（891 kg×days 曝光量）表征了低本底 NaI(Tl) 晶体 NaI-33，该探测器配置未使用有机闪烁体 veto。这块放射性纯度极高的晶体在 SABRE 原理验证（PoP）探测器中，在用于通过年调制特征搜寻暗物质相互作用的低能感兴趣区（1–6 keV）已显示出低本底。由于可 veto 的本底成分（如 $^{40}$K）在此处为次要成分，我们重新组装了 PoP 装置并采用全被动屏蔽。我们基于提升决策树（Boosted Decision Tree）算法改进了事件筛选，该算法在 1–6 keV 区间内以 >90% 的效率保留闪烁信号的同时剔除绝大多数由 PMT 引起的噪声。我们在感兴趣区内测得平均本底为 1.39 $\pm$ 0.02 counts/day/kg/keV，且能谱与先前在 PoP 装置（当时具备外部 veto 本底抑制）中获取的数据一致。我们的本底模型表明，主要本底成分来自 $^{210}$Pb 衰变，其中仅有一部分位于晶体本身。$^{210}$Pb 的另一位置在于包裹晶体的反射箔。我们现正依据类似晶体阵列，采用低放射性 PTFE 反射体并进一步优化被动屏蔽策略，按照格兰萨索国家实验室（Laboratori Nazionali del Gran Sasso）新的安全与环境要求，设计 SABRE North 探测器物理阶段的实验装置。