液闪瑞利散射长度对江门中微子实验探测器能量分辨的影响

摘要

本文利用大亚湾中微子实验的实验数据对液体闪烁体的吸收长度,瑞利散射长度和光产额进行约束,进而将这些参数应用于江门中微子实验的探测器模拟中,研究其对江门中微子实验探测器能量分辨的影响.江门中微子实验是我国正在筹建中的第二代中微子实验,其主要物理目标是测量中微子质量顺序.为实现该物理目标,要求探测器的能量分辨好于3％/√E.液闪的衰减长度和光产额是影响能量分辨率的重要因素.大亚湾实验的液闪衰减长度通过测量得到为15米,其中包括吸收长度和散射长度两种过程的贡献,而通过对液闪配方的优化和进一步的纯化处理,预期在江门中微子实验中光产额和衰减长度分别能提高50％和100％.通过固定液闪的衰减长度,并利用大亚湾实验数据对散射长度与光产额之间的关系进行约束,研究了不同瑞利散射长度对江门中微子实验能量分辨的影响.结果表明,瑞利散射长度从40米降到30米,探测器会多收集20％的光子.