Text

Production Yield of Muon-Induced Neutrons in Lead; Measured at the Modane Underground Laboratory

---

* Dinominasikan sebagai tesis Ph. D yang luar biasa oleh Institut Teknologi Karlsruhe Jerman. * Memverifikasi keandalan paket Monte Carlo Geant4 dalam mensimulasikan produksi neutron yang diinduksi muon. * Memperluas data langka tentang hasil produksi neutron yang diinduksi muon yang dipimpin oleh pengukuran yang tepat dan terdokumentasi dengan baik. * Mengembangkan model terperinci dari respons detektor pada neutron yang diinduksi muon untuk penyelidikan ekstensif atas ketidakpastian sistematis. ;;; Bagian ini menjelaskan sebuah studi yang dilakukan untuk mengatasi tantangan pemodelan latar belakang neutron yang diinduksi muon secara akurat di laboratorium bawah tanah, khususnya di Laboratoire Souterrain de Modane (LSM). Neutron yang diinduksi muon dapat mengganggu eksperimen sensitif, seperti pencarian Materi Gelap, dengan meniru sinyal yang menarik, jadi memahami dan mengurangi latar belakang ini sangat penting. Untuk meningkatkan keandalan simulasi, para peneliti mengumpulkan data statistik tinggi pada neutron yang diinduksi muon menggunakan pengaturan penghitung neutron khusus di LSM. Ini melibatkan penempatan target timbal di bawah pengukur multiplisitas neutron berdasarkan sintilator cair yang diisi dengan gadolinium. Selama periode 964,5 hari dari 2009 hingga 2012, mereka mengukur 5583 muon yang ditandai secara kebetulan dengan 313 kandidat untuk neutron yang diinduksi muon yang tersebar di 181 kaskade neutron. Dengan menggunakan paket simulasi Geant4, para peneliti menyebarkan muon melalui geometri tiga dimensi yang terperinci dan melacak interaksinya untuk memodelkan produksi dan deteksi neutron. Mereka menemukan bahwa meskipun sebagian besar neutron yang terdeteksi dalam sintilator cair diproduksi dalam jarak dekat dari penghitung neutron, hanya 78,2% di antaranya yang berasal dari target utama. Ini menggarisbawahi pentingnya merepresentasikan pengaturan eksperimental secara akurat dalam simulasi. Dengan memasukkan model respons detektor yang dikalibrasi dan mempertimbangkan koreksi basis peristiwa demi peristiwa, laju simulasi dan pengukuran kandidat neutron disepakati dalam ketidakpastian statistik, sistematis, dan teoretis. Selain itu, simulasi mereproduksi spektrum multiplisitas absolut yang diamati dalam percobaan. Studi ini menghasilkan hasil produksi neutron turunan pertama dalam timbal di LSM, yang ditentukan sebagai (2.7−2.0+1.0)×10−3(2.7−2.0+1.0)×10−3 neutron per muon per gram per sentimeter kuadrat untuk energi muon sebesar 267 GeV. Secara keseluruhan, hasilnya menunjukkan bahwa dengan penerapan yang cermat dari proses produksi yang relevan, geometri terperinci, dan model respons detektor, paket simulasi Geant4 dapat memodelkan latar belakang neutron yang diinduksi muon dengan andal. Temuan ini penting untuk pencarian Materi Gelap dan eksperimen lain yang dilakukan di laboratorium bawah tanah, karena memungkinkan pemodelan yang akurat dan akhirnya menekan sumber latar belakang yang menonjol ini.

---

Availability

No copy data

Detail Information

Series Title

-

Call Number

539.7212 KLU p

Publisher

Vienna, Austria : Springer International Publishing., 2015

Collation

-

Language

English

ISBN/ISSN

978-3-319-18527-9

Classification

539.7212

Content Type

text

Media Type

computer

Carrier Type

online resource

Edition

-

Subject(s)

Partikel Nukleon
Neutron

Specific Detail Info

-

Statement of Responsibility

Holger Kluck

Other Information

Cataloger

erwin

Source

https://link.springer.com/10.1007/978-3-319-18527-9

Validator

erwin

Digital Object Identifier (DOI)

-

Journal Volume

-

Journal Issue

-

Subtitle

-

Parallel Title

-

Other version/related

File Attachment

Comments

---

You must be logged in to post a comment