Пересмотр электролюминесценции в благородных жидкостях за счет тормозного излучения электронов на нейтральных атомах

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Недавнее открытие механизма электролюминесценции (ЭЛ) за счет тормозного излучения электронов на нейтральных атомах (тормозное излучение на нейтралах, ТИН) в благородных газах в двухфазных детекторах для поиска темной материи привело к предсказанию, что ТИН ЭЛ должна также присутствовать и в благородных жидкостях. Соответственно, в рамках формализма Коэна-Лекнера и Атражева была разработана строгая теория ТИН ЭЛ в благородных жидкостях. Совсем недавно за ней последовало первое экспериментальное наблюдение ТИН ЭЛ в жидком аргоне, результаты которого, однако, значительно расходились с предыдущей теорией. Учитывая это, мы пересмотрели предыдущие теоретические расчеты ТИН ЭЛ в благородных жидкостях для того, чтобы они соответствовали эксперименту. В частности, в данной работе рассчитаны выходы и спектры ТИН ЭЛ для аргона, криптона и ксенона с использованием сечения рассеяния электронов с передачей импульса (вместо сечения с передачей энергии) для расчета сечения ТИН. Результаты для легких благородных жидкостей, гелия и неона, также пересмотрены.

Об авторах

А. Ф. Бузулуцков

Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН; Новосибирский государственный университет

Email: E.O.Shemyakina@inp.nsk.su
Россия, 630090, Новосибирск, просп. Акад. Лаврентьева, 11; Россия, 630090, Новосибирск, ул. Пирогова, 1

Е. А. Фролов

Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН; Новосибирский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: E.O.Shemyakina@inp.nsk.su
Россия, 630090, Новосибирск, просп. Акад. Лаврентьева, 11; Россия, 630090, Новосибирск, ул. Пирогова, 1

Список литературы

  1. D. Y. Akimov, A. I. Bolozdynya, A. F. Buzulutskov, and V. Chepel, Two-Phase Emission Detectors, World Scienti c (2021).
  2. E. Aprile et al. (XENON Collaboration), Phys. Rev. Lett. 121, 111302 (2018).
  3. P. Agnes et al. (DarkSide Collaboration), Phys. Rev. D 98, 102006 (2018).
  4. D. S. Akerib et al. (LUX Collaboration), Phys. Rev. Lett. 116, 161301 (2016).
  5. A. Buzulutskov, E. Shemyakina, A. Bondar, A. Dolgov, E. Frolov, V. Nosov, V. Oleynikov, L. Shekhtman, and A. Sokolov, Astropart. Phys. 103, 29 (2018).
  6. E. Borisova and A. Buzulutskov, Eur. Phys. J. C 81, 1128 (2021).
  7. E. Borisova and A. Buzulutskov, Europhys. Lett. 137, 24002 (2022).
  8. C. A. O. Henriques et al. (NEXT Collaboration), Phys. Rev. X 12, 021005 (2022).
  9. K. Aoyama, M. Kimura, H. Morohoshi, T. Takeda, M. Tanaka, and K. Yorita, Nucl. Instrum. Meth. A 1025, 166107 (2022).
  10. A. Milstein, S. Salnikov, and M. Kozlov, Nucl. Instrum. Meth. B 530, 48 (2022).
  11. A. Milstein, S. Salnikov, and M. Kozlov, Nucl. Instrum. Meth. B 539, 9 (2023).
  12. A. Buzulutskov, Instruments 4, 16 (2020).
  13. A. Buzulutskov, E. Frolov, E. Borisova, V. Nosov, V. Oleynikov, and A. Sokolov, eprint arXiv: 2305.08084.
  14. F. Sauli, Nucl. Instrum. Meth. A 805, 2 (2016).
  15. M. H. Cohen and J. Lekner, Phys. Rev. 158, 305 (1967).
  16. V. M. Atrazhev and E. G. Dmitriev, J. Phys. C 18, 1205 (1985).
  17. D. Y. Stewart, G. J. Barker, A. J. Bennieston, P. F. Harrison, P. K. Lightfoot, N. McConkey, B. Morgan, Y. A. Ramachers, M. Robinson, N. J. C. Spooner, and L. Thompson, J. Instrum. 5, P10005 (2010).
  18. O. B. Firsov and M. I. Chibisov, Sov. Phys. JETP 12, 1235 (1960).
  19. V. A. Kas'yanov and A. N. Starostin, Sov. Phys. JETP 21, 193 (1965).
  20. A. Dalgarno and N. F. Lane, Astrophys. J. 145, 623 (1966).
  21. L. M. Biberman and G. E. Norman, Sov. Phys.-Uspekhi 10, 52 (1967).
  22. J. Park, I. Henins, H. W. Herrmann, and G. S. Selwyn, Phys. Plasmas 7, 3141 (2000).
  23. V. G. Fastovsky, A. E. Rovinsky, and Y. V. Petrovsky, Inert Gases, Atomizdat, Moscow (1972).
  24. V. A. Kas'yanov and A. N. Starostin, Sov. J. Plasma Phys. 4, 67 (1978).
  25. P. Amedo, D. Gonzalez-D'ıaz, and B. Jones, J. Instrum. 17, C02017 (2022).
  26. E. Aprile, H. Contreras, L. W. Goetzke, A. J. M. Fernandez, M. Messina, J. Naganoma, G. Plante, A. Rizzo, P. Shagin, and R. Wall, J. Instrum. 9, P11012 (2014).
  27. A. S. Schussler, J. Burghorn, P. Wyder, B. I. Lembrikov, and R. Baptist, Appl. Phys. Lett. 77, 2786 (2000).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023