Snowmass 2021 闪烁气泡室：用于暗物质与 CE$\nu$NS 探测的液态惰性气体气泡室
仪器与探测器
2022-09-30 v2 天体物理仪器与方法
高能物理 - 实验
核实验
摘要
闪烁气泡室（SBC）合作组正在开发液态惰性气体气泡室，用于准无本底探测低质量（GeV 尺度）暗物质和低能（MeV 尺度）中微子的相干散射（CENS）。该技术的首个物理尺度演示装置，一台名为 SBC-LAr10 的 10 千克液态氩气泡室，目前正在费米实验室进行调试。该装置将标定过热氩对低至 100 eV 能量的核反冲的本底甄别能力和灵敏度。第二台功能相同的探测器正侧重于放射性纯结构建造，用于 SBC 在 SNOLAB 的首次暗物质搜寻。该搜寻的预计自旋无关灵敏度在 1 GeV 暗物质粒子质量处约为 cm。液态惰性气体气泡室的可扩展性和本底甄别能力使该技术成为未来暗物质搜寻至太阳中微子迷雾（在 1 GeV 粒子质量处，需要约吨年曝光且非中微子本底弱于太阳 CENS 信号）以及核反应堆处高统计量 CENS 研究的有力候选者。
引用
@article{arxiv.2207.12400,
title = {Snowmass 2021 Scintillating Bubble Chambers: Liquid-noble Bubble Chambers for Dark Matter and CE$\nu$NS Detection},
author = {E. Alfonso-Pita and M. Baker and E. Behnke and A. Brandon and M. Bressler and B. Broerman and K. Clark and R. Coppejans and J. Corbett and C. Cripe and M. Crisler and C. E. Dahl and K. Dering and A. de St. Croix and D. Durnford and K. Foy and P. Giampa and J. Gresl and J. Hall and O. Harris and H. Hawley-Herrera and C. M. Jackson and M. Khatri and Y. Ko and N. Lamb and M. Laurin and I. Levine and W. H. Lippincott and X. Liu and R. Neilson and S. Pal and J. Phelan and M. -C. Piro and S. Priya and S. Ray and E. Rich and Z. Sheng and A. Sloss and X. Struyk and E. Vázquez-Jáuregui and D. Velasco and S. Westerdale and T. J. Whitis and W. Zha and R. Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.12400},
year = {2022}
}
备注
35 pages, 12 figures, contributed white paper to Snowmass 2021 (final version for Snowmass proceedings)