Новая конструкция сцинтилляционных стрипов для модернизации детектора ДАНСС

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

Стрипы из сцинтилляционной пластмассы со спектросмещающими волокнами являются базовыми элементами чувствительного объема детектора реакторных антинейтрино ДАНСС. Необходимость оптимизации конструкции стрипов определяется ограничениями чувствительности эксперимента к поиску стерильных нейтрино из-за невысокого энергетического разрешения детектора. Новая конструкция стрипов характеризуется существенно бόльшим световыходом и лучшей равномерностью светосбора. Обсуждается методология регистрации света одновременно с обоих концов волокон, которая удваивает фотостатистику и дает информацию о продольной координате события. Работа отражает детали и статус модернизации детектора вместе с результатами недавних пучковых испытаний. Рассматривается также ожидаемое влияние улучшений на чувствительность к стерильному нейтрино.

Толық мәтін

Рұқсат жабық

Авторлар туралы

Д. Свирида

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”; Физический институт им. П. Н. Лебедева Российской академии наук

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: Dmitry.svirida@itep.ru
Ресей, Москва; Москва

Әдебиет тізімі

  1. Alekseev I., Belov V., Brudanin V., Danilov M., Egorov V., Filosofov D., Fomina M., Hons Z., Kazartsev S., Kobyakin A., Kuznetsov A., Machikhiliyan I., Medvedev D., Nesterov V., Olshevsky A. et al. // JINST. 2016. V. 11. № 11. P. 11011. https://doi.org/10.1088/1748-0221/11/11/P11011
  2. http://kuraraypsf.jp/psf/ws.html.
  3. http://www.surel.ru/silicone/76/.
  4. https://www.eptanova.com/sites/default/files/download_products/silver-shine_eng.pdf.
  5. Serebrov A.P., Samoilov R.M., Ivochkin V.G., Fomin A.K., Zinoviev V.G., Neustroev P.V., Golovtsov V.L., Volkov S.S., Chernyj A.V., Zherebtsov O.M. // Phys. Rev. D. 2021. V. 104. № 3. P. 032003. https://doi.org/10.1103/PhysRevD.104.032003
  6. Barinov V.V., Cleveland B.T., Danshin S.N., Ejiri H., Elliott S.R., Frekers D., Gavrin V.N., Gorbachev V.V., Gorbunov D.S., Haxton W.C., Iragimova T.V., Kim I., Kozlova Yu.P., Kravchuk L.V., Kuzminov V.V. et al. // Phys. Rev. Lett. 2022. V.128. № 23. P. 232501. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.128.232501
  7. Alekseev I., Belov V., Bystryakov A., Danilov M., Ershova A., Filosofov D., Fomina M., Kazartsev S., Kobyakin A., Kozlenko N., Kuznetsov A., Machikhiliyan I., Mamedov F., Medvedev D., Nesterov V. et al. // JINST. 2022. V. 17. № 04. P. 04009. https://doi.org/10.1088/1748-0221/17/04/P04009
  8. https://iftp.ru/cat/detektory-stsintillyatsionnye-plastmassovye/.
  9. http://www.uniplast-vladimir.com/scintillation.
  10. http://kuraraypsf.jp/pdf/YSSeries_201007.pdf.
  11. Alekseev I., Danilov M., Rusinov V., Samigullin E., Svirida D., Tarkovsky E.// JINST. 2022. V. 17. № 1. P. 01031. https://doi.org/10.1088/1748-0221/17/01/P01031.
  12. http://www.oku.ihep.su/index.php/uskoriteli/opisanie-uskoritelnogo-kompleksa.
  13. Alekseev I.G., Bordyuzhin I.G., Budkovskii P.E., Kalinkin D.V., Kanavets V.P., Koroleva L.I., Manaenkova A.A., Morozov B.V., Nesterov V.M., Ryl’tsov V.V., Svirida D.N., Sulimov A.D., Fedin D. A., Andreev V.A., Golubev V.V. et al.// Instrum. Exp. Tech. 2014. V. 57. № 5. P. 535. https://doi.org/10.1134/S0020441214050029.
  14. Alekseev I.G., Belov V.V., Danilov M.V., Zhitnikov I.V., Kobyakin A.S., Kuznetsov A.S., Machikhiliyan I. V., Medvedev D.V., Rusinov V.Y., Svirida D.N., Skrobova N.A., Starostin A.S., Tarkovsky E.I., Fomina M. V., Shevchik E.A., Shirchenko M.V. // Phys. Part. Nucl. Lett. 2018. V. 15. № 3. P. 272. https://doi.org/10.1134/S1547477118030020.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу
2. Fig. 1. Accumulation of reverse beta decay events in the DANSS experiment.

Жүктеу (137KB)
Метадеректер
3. Fig. 2. Comparison of the counting of OBR events and reactor power. The colors of the dots correspond to the upper (orange), middle (blue), and lower (green) detector positions, the blue line shows the instantaneous reactor power, and the red segments show its averaging over the measurement time of each dot.

Жүктеу (265KB)
Метадеректер
4. Fig. 3. Exclusion region (blue color) on the sterile neutrino parameter plane compared to the estimated sensitivity of the experiment (dashed curve); estimates made on the current statistics.

Жүктеу (214KB)
Метадеректер
5. Fig. 4. Sensitivity of the upgraded DANSS experiment after 1.5 years of statistics set (red region) compared to the modern sterile neutrino parameter exclusion region (blue region) and the experimental results of Neutrino-4 (asterisk) and BEST (dot and gray regions).

Жүктеу (209KB)
Метадеректер
6. Fig. 5. Cross section of a scintillation strip with optimized groove positions.

Жүктеу (68KB)
Метадеректер
7. Fig. 6. Technology of simultaneous mating of 8 CFUs with the ends of spectrally interleaved fibers: a - fibers are passed through the holes of the optical connector for subsequent pasting and fixation; b - optical connector after the passage of a double cutting tool; c - printed circuit board with 8 CFUs is installed on the connector and aligned with the help of guides.

Жүктеу (161KB)
Метадеректер
8. Fig. 7. Distributions of single-photon events by re-emission time in Y -11 (a) and YS -2 (b) spectroscopic fibers.

Жүктеу (124KB)
Метадеректер
9. Fig. 8. Light output spectra for transverse slices of a 2 mm wide strip (top) recorded by a single CFU (a) and all CFUs (b); total light output spectra for all transverse coordinates (c, d) for the same combinations of CFUs with the medians of the distributions drawn.

Жүктеу (395KB)
Метадеректер
10. Fig. 9. Light output from each end of the streamer (lilac and blue lines) and by the sum of all CFCs (orange line) as a function of longitudinal coordinate.

Жүктеу (95KB)
Метадеректер
11. Fig. 10. Distribution of the difference in the mean time difference of signal registration at the opposite ends of the strip at illumination of the central section 115 mm long (a) and change in the value of this difference depending on the longitudinal coordinate in the strip (b).

Жүктеу (111KB)
Метадеректер

© Russian Academy of Sciences, 2024