单分子荧光成像作为无中微子双贝塔衰变中钡标记的技术
仪器与探测器
2016-09-22 v2 高能物理 - 实验
摘要
本底抑制是未来无中微子双贝塔衰变实验取得成功的关键。为了实现对 年的有效马约拉纳寿命的灵敏度，必须将本底控制在优于 0.1 count/ton/year，这超出了任何现有技术的能力。在本文中，我们提出了一种新方法来识别 Xe 无中微子双贝塔衰变中钡子体离子的产生。该方法采用了单分子荧光成像技术，这是一种源自生物化学研究并已被证明具有单离子灵敏度的技术。我们探索了适用于在高压氙气中检测钡离子问题的可能 SMFI 染料，并开发了一种光纤耦合传感系统，使我们能够远程探测体相 Ba 离子的存在。我们表明，在水溶液中运行时，我们的传感器响应 Ba 离子的信噪比高达 85。随后，我们描述了该研发计划的下一阶段，即展示在氙气中的螯合与荧光。如果能够利用为高压氙气探测器适配的 SMFI 成功开发出钡离子标记，则有望实现首个本质上零本底、吨级的无中微子双贝塔衰变技术。
引用
@article{arxiv.1609.04019,
title = {Single Molecule Fluorescence Imaging as a Technique for Barium Tagging in Neutrinoless Double Beta Decay},
author = {B. J. P. Jones and A. D. McDonald and D. R. Nygren},
journal= {arXiv preprint arXiv:1609.04019},
year = {2016}
}
备注
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