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非常迟后的后脉冲与冰中中子回声的搜索

高能天体物理现象 2025-07-10 v1 天体物理仪器与方法 高能物理 - 实验

摘要

虽然高能天体 neutrinos 已被确立,但其味型组成仍相对不受约束。在 IceCube 中,来自 νμ\nu_\mu 电荷共轭相互作用的长型 μ 轨迹易于识别,但探测器几何结构无法获得足够的分辨率来区分层级型事件。中子回声(Neutron Echo)——探测器中由中子捕获与去激发产生的延迟光信号——可探测喷流的核素含量,从而揭示底层相互作用。显著背景来源为晚期 PMT 后脉冲,这些后脉冲在时间上与物理信号重合。传统的 IceCube 数据采集系统具有有限的读出窗口,且触发器之间存在显著死区,无法捕获迟延脉冲。 recently 开发的无死区读出模式,具有扩展窗口,使其能够检测这些后脉冲。在延迟时间谱中观察到的超出背景的 excess,若与中子回声假设相吻合,则具有一定意义。本文概述了延迟信号的物理范围,讨论了信号与 PMT 背景的时间谱,突出了新系统在记录迟延脉冲方面的能力,并强调了 IceCube 利用延迟信号进行粒子鉴别潜力。

关键词

引用

@article{arxiv.2507.07042,
  title  = {Very Late Afterpulses and Search for the Neutron Echo in IceCube},
  author = {Kaustav Dutta and Sebastian Böser and Martin Rongen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2507.07042},
  year   = {2025}
}

备注

Presented at the 39th International Cosmic Ray Conference (ICRC2025)