利用 skipper CCD 对硅中康普顿散射的精密测量及其在暗物质探测中的应用
仪器与探测器
2022-11-08 v1 天体物理仪器与方法
高能物理 - 实验
摘要
旨在通过粒子反冲直接探测暗物质实验可达到 量级的能量阈值。在此区间内，环境 射线的小角康普顿散射产生的电离信号构成显著本底。用于构建本底模型的蒙特卡洛模拟尚未在这些低能区得到实验验证。我们报道了低至 23eV 的硅原子壳层电子康普顿散射的精密测量。为 DAMIC-M 实验开发的具有单电子分辨能力的 skipper 电荷耦合器件（CCD）在数月内暴露于 Am 射线源。与硅 K、L 和 L 壳层相关的特征被清晰识别，且价电子的散射首次在 100eV 以下被探测到。我们发现，直接探测实验常用蒙特卡洛模拟中所采用的康普顿散射相对论冲量近似在 0.5keV 以下不能重现测量能谱。该数据与最初为 X 射线吸收谱学开发的 计算更为吻合。
引用
@article{arxiv.2207.00809,
title = {Precision measurement of Compton scattering in silicon with a skipper CCD for dark matter detection},
author = {D. Norcini and N. Castello-Mor and D. Baxter and N. J. Corso and J. Cuevas-Zepeda and C. De Dominicis and A. Matalon and S. Munagavalasa and S. Paul and P. Privitera and K. Ramanathan and R. Smida and R. Thomas and R. Yajur and A. E. Chavarria and K. McGuire and P. Mitra and A. Piers and M. Settimo and J. Cortabitarte Gutierrez and J. Duarte-Campderros and A. Lantero-Barreda and A. Lopez-Virto and I. Vila and R. Vilar and N. Avalos and X. Bertou and A. Dastgheibi-Fard and O. Deligny and E. Estrada and N. Gadloa and R. Gaior and T. Hossbach and L. Khalil and B. Kilminster and I. Lawson and S. Lee and A. Letessier-Selvon and P. Loaiza and G. Papadopoulos and P. Robmann and M. Traina and G. Warot and J-P. Zopounidis},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.00809},
year = {2022}
}
备注
12 pages, 10 figures