用于暗物質探測的閃爍體相關問題研究.pdf

1、WIMPs作為暗物質最佳的候選粒子，對宇宙學、天文學和粒子物理學來說，探測和研究WIMPs意義重大。但是WIMP與普通物質相互作用概率極低，因此核心探測器材料的選擇是增強排除本底能力，提高信號分辨率的關鍵?，F(xiàn)在直接探測WIMP粒子的探測器材料包括Xenon、CsI（Tl）晶體、NaI(Tl)晶體和半導體探測器等。為了選擇最佳的暗物質核心探測器材料，本工作對CsI(Na)晶體和BaF2晶體的性能做了對比分析研究。
　　本文在CsI(

2、Na)晶體的研究基礎上，對BaF2晶體波形鑒別反沖核信號與電子信號性能開展了實驗研究，實驗結果表明-40℃情況下BaF2晶體的發(fā)光最強。相對于常溫，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間法給出了在60%的探測效率下的電子反沖信號的排除效率分別為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的核反沖信號和電子反