基于液氦氩时间投影腔体的自补偿光热计量用于GeV能量中微子物理
仪器与探测器
2025-02-17 v2 高能物理 - 实验
摘要
液氦氩时间投影腔体 (LArTPC) 是一种强大的双热计量器，能够从离子化电荷和光子发射两个方面估计粒子能量。我们的研究表明，由于复合发光，LArTPC 充当了自补偿光热计量器：喷发性成分的能量缺失，通过相对于电磁成分的发光增强而得到补偿。以 0.5--5 GeV 电子中微子电荷强相互作用为案例研究，我们展示在 0.2--1.8 kV/cm 的漂移电场范围内，可实现电子-质子响应比 (e/h) 从 1--1.05 的良好补偿，对于 2 GeV 以上中微子能量表现更佳。本研究突显了 LArTPC 光热计量在 GeV 中微子能量重建中的潜力，补充了传统的电荷热计量。 在均匀光收集的理想条件下，我们展示 LArTPC 光热计量可实现与电荷成像热计量相当的能量分辨率。来自大型 LArTPC 中非均匀光收集带来的挑战，可通过来自 3D 电荷信号成像推导出的位置相关光产率校正来缓解。
引用
@article{arxiv.2410.04603,
title = {Self-compensating Light Calorimetry with Liquid Argon Time Projection Chamber for GeV Neutrino Physics},
author = {Xuyang Ning and Wei Shi and Chao Zhang and Ciro Riccio and Jay Hyun Jo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.04603},
year = {2025}
}
备注
18 pages, 14 figures