WikiEdge:ArXiv速遞/2025-06-14

摘要

• 原文標題：Study on the impact of radioactive background on Dark Count Rate of 20-inch MCP-PMTs
• 中文標題：放射性本底對20英寸微通道板光電倍增管暗計數率影響的研究
• 發佈日期：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
• 分類：hep-ex
• 原文連結：http://arxiv.org/abs/2506.12470v1

中文摘要：本研究系統探究了天然放射性本底對20英寸微通道板光電倍增管(MCP-PMTs)暗計數率(DCR)的影響。通過地下實驗、鉛屏蔽實驗及\(^{55}\mathrm{Fe}\)、\(^{60}\mathrm{Co}\)和\(^{90}\mathrm{Sr}\)放射源照射，考察了不同輻射條件下PMT暗計數率的變化。實驗結果表明：地下環境中周圍空氣與岩石的天然放射性導致的DCR顯著高於實驗室環境；鉛屏蔽實驗證實有效屏蔽能明顯降低環境本底輻射干擾。值得注意的是，\(^{90}\mathrm{Sr}\)源的$\beta$粒子使DCR增加約14 kHz，而\(^{55}\mathrm{Fe}\)的$\mathrm{X}$射線與\(^{60}\mathrm{Co}$的$\gamma$射線影響相對較小。此外，Geant4模擬對$\beta$粒子誘發的切倫科夫輻射進行了定量分析，模擬結果與實驗數據高度吻合，證實$\beta$粒子是DCR升高的主要因素。這些發現為深入理解放射性本底對20英寸MCP-PMTs在地下實驗中性能的影響提供了理論與實驗依據，對提升大型中微子探測系統的能量解像度具有重要意義。