WikiEdge:ArXiv速递/2025-06-14

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摘要

  • 原文标题：Study on the impact of radioactive background on Dark Count Rate of 20-inch MCP-PMTs
  • 中文标题：放射性本底对20英寸微通道板光电倍增管暗计数率影响的研究
  • 发布日期：2025-06-14 12:15:42+00:00
  • 作者：Zeyuan Feng, Zhaoyuan Peng, Haojie Dong, Yanfeng Li, Songyi Li, Xinzhou Guo, Wan Xie, Zhonghua Qin, Weiping Liu
  • 分类：hep-ex
  • 原文链接：http://arxiv.org/abs/2506.12470v1

中文摘要：本研究系统探究了天然放射性本底对20英寸微通道板光电倍增管(MCP-PMTs)暗计数率(DCR)的影响。通过地下实验、铅屏蔽实验及\(^{55}\mathrm{Fe}\)、\(^{60}\mathrm{Co}\)和\(^{90}\mathrm{Sr}\)放射源照射，考察了不同辐射条件下PMT暗计数率的变化。实验结果表明：地下环境中周围空气与岩石的天然放射性导致的DCR显著高于实验室环境；铅屏蔽实验证实有效屏蔽能明显降低环境本底辐射干扰。值得注意的是，\(^{90}\mathrm{Sr}\)源的$\beta$粒子使DCR增加约14 kHz，而\(^{55}\mathrm{Fe}\)的$\mathrm{X}$射线与\(^{60}\mathrm{Co}$的$\gamma$射线影响相对较小。此外，Geant4模拟对$\beta$粒子诱发的切伦科夫辐射进行了定量分析，模拟结果与实验数据高度吻合，证实$\beta$粒子是DCR升高的主要因素。这些发现为深入理解放射性本底对20英寸MCP-PMTs在地下实验中性能的影响提供了理论与实验依据，对提升大型中微子探测系统的能量分辨率具有重要意义。

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