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Astroparticle物理学

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注入的南极冰可以提高中微子检测

03 Jul 2017 哈米什约翰斯顿
冰冻深度:物理学家希望用光学材料围绕这种光电倍增管

 

根据美国的物理学家,可以通过向含有其探测器的冰冷钻孔添加光学材料来提高南极的冰箱中微粒子天文台的灵敏度。

包括1公里.3 ICECUBE包括86个电缆,每个电缆长达2.5公里,悬挂在冰中的垂直钻孔内。附接到每个电缆是几十个光电倍增管(见图),其记录当进入中微子碰撞时产生的二次粒子给出的Cherenkov辐射碰撞冰中的核。

2013年,ICECUBE制作了 首先检测宇宙中微子 从整个宇宙和物理学家现在正在考虑如何升级探测器。在一个 预印上 arxiv , Imre Bartos,Zsuzsa Marka和Szabolcs Marka 纽约哥伦比亚大学描述了用具有理想的光学性质的材料填充钻孔的填充部分可以提高冰箱’S检测效率。

指数增加

他们首先看看围绕每个光电倍增管探测器的效果,其具有比冰更高的折射率更高的材料 - 这一想法是折射率的变化将朝向光电倍增管聚焦光。发现每种0.1%的材料增加’S折射率,可以实现对光电倍增器的光通量增加10%。

三零也看着钻孔的填充部分的效果,其材料将紫外线从紫外线移位到可见波长的紫外线的波长 - 后者更容易检测使用光电倍增管。它们的计算表明,填充了大部分钻孔,其中大部分钻孔具有波长移位器,但不是立即周围的区域围绕每个检测器,可能导致敏感性的大大增加。

然而,该团队确实指出了一些挑战,必须克服实施其计划。这些包括处理光学材料的天然放射性以及冷冻对光学性质的影响。

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