Super-Kamiokande 项目中 Gadolinium 的升级

Yusuke Koshio; Masayuki Nakahata; Hiroyuki Sekiya; Mark R. Vagins

Super-Kamiokande 项目中 Gadolinium 的升级

仪器与探测器 2026-03-31 v3 高能天体物理现象

作者: Yusuke Koshio , Masayuki Nakahata , Hiroyuki Sekiya , Mark R. Vagins

摘要

Super-Kamiokande [SK] 通过向其超纯水中添加硝酸镭石灰，完成了升级，启动了 SK-Gd 项目。这一发展通过镭的大捕获截面积，实现了对逆β衰变事件的高效中子标记，显著提高了检测扩散超新星中子背景 [DSNB] 的辨识度。该升级还提高了对银河中子、pre-supernova 中子以及大气中子相互作用的灵敏度。为实现这一能力，开展了广泛工作，包括建设和运行 EGADS 示范器、翻新 SK 储罐、开发放射性纯净的镭生产方法，并验证了镭在溶液中的加载与均匀性。早期的 SK-Gd 运行已显示出高效的中子标记、降低的背景噪声以及对 DSNB 流量的世界领先限值。凭借这些进展，SK-Gd 现已站在发现 DSNB 的临界点，为天文物理学和中子物理学开辟了广阔的新机遇。

关键词

Super-Kamiokande 镭石灰中子标记 DSNB 天文物理中子

引用

@article{arxiv.2511.03921,
  title  = {Upgrade of Super-Kamiokande with Gadolinium},
  author = {Yusuke Koshio and Masayuki Nakahata and Hiroyuki Sekiya and Mark R. Vagins},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.03921},
  year   = {2026}
}

备注

25 pages, 11 figures

Super-Kamiokande 项目中 Gadolinium 的升级

摘要

关键词

引用

备注

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