利用快速时间测量在千吨级液体闪烁体探测器中区分双 $\beta$ 衰变事件与太阳中微子相互作用
仪器与探测器
2017-03-08 v1 高能物理 - 实验
核实验
摘要
我们提出一种技术，用于区分核双 衰变（-decay）事件与源自太阳内 B 衰变产生的背景中微子相互作用。在深地下的千吨级液体闪烁体探测器中，该背景占据主导地位，且由于在沉积能量上与信号重叠，通常被认为是不可消除的。然而，0-decay 产生的电子在液体闪烁体中常超过 Cherenkov 阈值，产生在方向上与初始电子方向相关且即时的光子。使用大面积快速光电探测器可以将这些即时光子与延迟的各向同性闪烁光进行一定程度的分离，从而有可能重建事件拓扑。通过对一个半径为 6.5~m、配备 100~ps 分辨率光电探测器的液体闪烁体探测器进行模拟，我们证明对早到光进行球谐分析可以在统计基础上区分 0-decay 信号与 B 太阳中微子背景事件。良好的分离需要开发上升时间为 5 nsec 的慢闪烁体。
引用
@article{arxiv.1609.09865,
title = {Separating Double-Beta Decay Events from Solar Neutrino Interactions in a Kiloton-Scale Liquid Scintillator Detector By Fast Timing},
author = {Andrey Elagin and Henry Frisch and Brian Naranjo and Jonathan Ouellet and Lindley Winslow and Taritree Wongjirad},
journal= {arXiv preprint arXiv:1609.09865},
year = {2017}
}