用于质子衰变搜索的超大型地下探测器

巨型地下探测器可被视为罕见物理现象（如天体物理学中神经元探测和核衰变搜索）的类观测站。我们简要概述了过去为核衰变搜索所开发的跟踪热力学。我们随后讨论两种当今被讨论用于潜在未来应用的技术：水CerENKoff环形成像（WC）和液体氙时间投影腔（LAr TPC）。我们提出了100 kt液体氙TPC的概念设计。我们说明了水CerENKoff和液体氙TPC探测器在$p\to e^+\pi^0$和$p\to \nu K^+$质子衰变搜索中的物理性能。我们简要比较了两种技术的物理覆盖范围。我们得出结论，强调两种方法的互补性，但鉴于这些下一代实验的可预见时间尺度，新的具有挑战性的LAr TPC技术可能具有更多的发现潜力。