PandaX-III 无中微子双贝塔衰变实验中的拓扑本底甄别
仪器与探测器
2020-04-22 v2 高能物理 - 实验
摘要
PandaX-III 实验计划在中国锦屏地下实验室（CJPL）中搜寻 Xe 的无中微子双贝塔衰变（0）。该实验将使用高压气态时间投影室（TPC）来同时记录事例的能量与电子径迹拓扑。本文致力于该实验的软件方面。作为软件工具，我们使用 REST——一个为基于 TPC 的探测器系统的重建与模拟而开发的框架。我们研究通过引入基于 0 事例特性的适当参数来降低本底的潜力。我们首次不仅利用了电子径迹末端的能量密度，还利用了电子在其轨迹末端附近产生的散射角。为此，我们在 REST 中添加了用于探测器信号与径迹处理的新算法。评估表明，对于 PandaX-III 基线读出方案（一种二维 3mm 间距条带读出），在保持 0 效率高于 20% 的同时，本底可降低约 7 个数量级。更一般地，我们利用 REST 处理 2D/3D 数据的潜力，评估不同探测器粒度下信号-本底显著性的影响，并验证 PandaX-III 的基线选择。最后，我们通过利用与电子扩散相关的事件参数，展示了在缺乏 的情况下甄别在读出平面上产生的表面本底事例的潜力。
引用
@article{arxiv.1903.03979,
title = {Topological background discrimination in the PandaX-III neutrinoless double beta decay experiment},
author = {J Galan and X Chen and H Du and C Fu and K Giboni and F Giuliani and K Han and B Jiang and X Ji and H Lin and Y Lin and J Liu and K Ni and X Ren and S Wang and S Wu and C Xie and Y Yang and D Zhang and T Zhang and L Zhao and S Aune and Y Bedfer and E Berthoumieux and D Calvet and N d'Hose and E Ferrer-Ribas and F Kunne and B Manier and D Neyret and T Papaevangelou and L Chen and S Hu and S Jian and P Li and X Li and H Zhang and M Zhao and J Zhou and Y Mao and H Qiao and S Wang and Y Yuan and M Wang and Y Chen and A N Khan and N Raper and J Tang and W Wang and C Feng and C Li and J Liu and S Liu and X Wang and D Zhu and J F Castel and S Cebrián and T Dafni and I G Irastorza and G Luzón and H Mirallas and X Sun and A Tan and W Haxton and Y Mei and C Kobdaj and Y Yan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1903.03979},
year = {2020}
}
备注
40 pages, 15 figures. Prepared for submission to Journal of Physics G