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 Сибирского отделения РАН;Новосибирский государственный университет

Е. А. Фролов

Институт ядерной физики Сибирского отделения РАН;Новосибирский государственный университет

Email: geffdroid@gmail.com

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).

© Российская академия наук, 2023

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах