用于暗物质探测的 -35 C 下 NaI(Tl) 晶体研究
仪器与探测器
2022-04-27 v2 高能物理 - 实验
摘要
我们给出了 NaI(Tl) 晶体在 22 C（室温）与 -35 C（低温）两种温度下的核反冲事件光产额与脉冲形状特征响应。光产额使用 241Am 源的 59.54 keV γ 射线相对于单光电子的平均电荷测得。在低温下，我们测得光产额相较室温增加了 4.7 ± 1.3%。低温下还观测到衰减时间显著增大。核反冲事件响应使用 252Cf 源的中子测量，并与电子反冲事件响应比较。研究发现 NaI(Tl) 晶体在低温下的脉冲形状甄别（PSD）能力在整个研究能区均因光产额增大与不同闪烁特性而得到改善。我们还发现 α 诱发事件的淬灭因子（即 α 反冲与电子反冲的光产额之比）在低温下约增大 9%。这支持了核反冲事件（已知具有与暗物质相互作用相似的过程）淬灭因子增大的可能性。增大的光产额与改善的核反冲事件 PSD 能力提升了通过暗物质-原子核相互作用探测暗物质的灵敏度。
引用
@article{arxiv.2111.03328,
title = {Study on NaI(Tl) crystal at -35 C for dark matter detection},
author = {S. H. Lee and G. S. Kim and H. J. Kim and K. W. Kim and J. Y. Lee and H. S. Lee},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.03328},
year = {2022}
}