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利用卷积神经网络抑制液体闪烁体探测器中的宇宙缪子散裂本底

仪器与探测器 2019-10-23 v1 高能物理 - 实验 核实验

摘要

宇宙缪子散裂本底在低本底实验中无处不在。对于基于液体闪烁体搜索无中微子双贝塔衰变的实验,散裂产物 10^{10}C 是 2-3 MeV 感兴趣区间内的重要本底,并决定了实验所需的深度要求。我们开发了一种基于卷积神经网络的算法,利用光发射中的时空关联来识别 10^{10}C 本底事件。对于如 KamLAND 探测器般的典型千吨级探测器配置,我们发现该算法在 90% 信号接受度下能够识别 61.6% 的 10^{10}C。具有完美光收集的探测器在 90% 信号接受度下可识别 98.2%。该算法独立于顶点和能量重建,因此与现有方法互补,并可扩展至其他本底来源。

关键词

引用

@article{arxiv.1812.02906,
  title  = {Suppression of Cosmic Muon Spallation Backgrounds in Liquid Scintillator Detectors Using Convolutional Neural Networks},
  author = {A. Li and A. Elagin and S. Fraker and C. Grant and L. Winslow},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1812.02906},
  year   = {2019}
}

备注

19 pages, 8 figures