维也纳工业大学TRIGA反应堆上的CRAB装置：现状与相关物理研究计划
仪器与探测器
2025-05-22 v1
摘要
CRAB(校准核反冲精确量热术，Calibrated nuclear Recoils for Accurate Bolometry)项目旨在精确表征低温探测器对亚keV核反冲的响应，这对相干中微子-核散射和暗物质搜寻实验具有直接意义。CRAB方法依赖于靶探测器中热中子的辐射俘获，产生具有明确能量的核反冲。我们展示了安装在维也纳工业大学TRIGA Mark-II反应堆上的新实验装置，该装置提供低强度热中子束，流向安装在湿稀释制冷机Kelvinox 100内的靶低温探测器。在杜瓦外部安装的BaF₂探测器阵列可实现中子俘获后从靶晶体逸出的高能γ射线的符合探测。在介绍装置各组成部分后，我们报告了使用NUCLEUS实验的CaWO₄探测器进行的首批调试数据分析结果。结果显示低温恒温器和探测器在周尺度上运行稳定。由于当前能量分辨率限制在20 eV，我们利用高能区(10至100 keV)的中子束诱发事件来展示数据与模拟之间的一致性以及对外部背景的准确理解。基于这些数据，我们还提出了¹⁸⁷W低激发态衰变方案的更新。最后，我们首次展示了γ探测器与低温探测器之间中子俘获诱导符合信号的证据。这些有前景的结果为使用CaWO₄、Al₂O₃、Ge和Si等多种探测器材料开展广泛的物理研究计划铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2505.15227,
title = {The CRAB facility at the TU Wien TRIGA reactor: status and related physics program},
author = {H. Abele and P. Ajello and A. Armatol and B. Arnold and J. Billard and E. Bossio and J. Burkhart and F. Cappella and N. Casali and R. Cerulli and J. Colas and J-P. Crocombette and G. del Castello and M. del Gallo Roccagiovine and S. Dorer and C. Doutre and A. Erhart and S. Fichtinger and M. Friedl and P. Garin and R. Gergen and C. Goupy and D. Hainz and D. Hauff and E. Jericha and M. Kaznacheeva and H. Kluck and T. Lasserre and D. Lhuillier and O. Litaize and P. de Marcillac and S. Marnieros and R. Martin and E. Namuth and T. Ortmann and D. V. Poda and L. Peters and F. Reindl and W. Reindl and F. Rodari and J. Rothe and N. Schermer and J. Schieck and S. Schönert and C. Schwertner and G. Soum-Sidikov and R. Strauss and R. Thalmeier and L. Thulliez and C. Trunner and M. Vignati and M. Vivier and P. Wasser and A. Wex},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.15227},
year = {2025}
}
备注
27 pages, 23 figures