用于暗物質(zhì)探測(cè)的閃爍體相關(guān)問題研究.pdf

1、WIMPs作為暗物質(zhì)最佳的候選粒子，對(duì)宇宙學(xué)、天文學(xué)和粒子物理學(xué)來(lái)說(shuō)，探測(cè)和研究WIMPs意義重大。但是WIMP與普通物質(zhì)相互作用概率極低，因此核心探測(cè)器材料的選擇是增強(qiáng)排除本底能力，提高信號(hào)分辨率的關(guān)鍵?，F(xiàn)在直接探測(cè)WIMP粒子的探測(cè)器材料包括Xenon、CsI（Tl）晶體、NaI(Tl)晶體和半導(dǎo)體探測(cè)器等。為了選擇最佳的暗物質(zhì)核心探測(cè)器材料，本工作對(duì)CsI(Na)晶體和BaF2晶體的性能做了對(duì)比分析研究。
　　本文在CsI(

2、Na)晶體的研究基礎(chǔ)上，對(duì)BaF2晶體波形鑒別反沖核信號(hào)與電子信號(hào)性能開展了實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明-40℃情況下BaF2晶體的發(fā)光最強(qiáng)。相對(duì)于常溫，核反沖發(fā)光提高76％，電子反沖提高62%。在此溫度下，分別使用積分法和平均時(shí)間法給出了在60%的探測(cè)效率下的電子反沖信號(hào)的排除效率分別為96.5±3.0%和99.6±0.7%。因此BaF2的粒子鑒別能力不如CsI(Na)。
　　為了使用Geant4模擬獲取最接近真實(shí)的核反沖信號(hào)和電子反