AXEL: High-pressure Xe gas TPC for BG-free 0ν2β decay search
AXEL: High-pressure Xe gas TPC for BG-free 0ν2β decay search
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AXEL：用于无 BG 0ν2β 衰变搜索的高压氙气 TPC
DOI：
10.1016/j.nima.2019.162803
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发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Sakashita K.
中科院分区：
文献类型：
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作者：
Obara S.;Ban S.;Hirose M.;Ichikawa A.K.;Kikawa T.;Nakamura K.Z.;Nakaya T.;Tanaka S.;Yoshida M.;Iwashita Y.;Sekiya H.;Nakajima Y.;Ueshima K.;Miuchi K.;Nakamura K.D.;Minamino A.;Nakadaira T.;Sakashita K.
AXEL 是一种高压氙气时间投影室，用于无中微子双 β 衰变 (0 ν 2 β) 搜索。 AXEL 拥有一个名为 ELCC 的独特读出系统，该系统具有细胞结构和光电传感器，可检测电离电子产生的电致发光。我们使用小型原型探测器 (AXEL-HP10L) 演示了 ELCC 的性能。获得的能量分辨率对应于 0 ν 2 β Q 值处的 0. 82− 1. 74%(FWHM)。我们正在构建一个新的原型（AXEL-HP180L），以研究 Q 值 0 ν 2 β 时的能量分辨率，采用新设计的 ELCC 单元结构、新开发的电子板、场整形电极和 Cockcroft-Walton 型高压电源。对于未来1吨级的大型AXEL探测器，我们正在开发新的背景降低技术；通过机器学习、正离子检测和主动屏蔽选项进行拓扑识别。
AXEL is a high-pressure xenon gas time projection chamber for neutrinoless double-beta decay (0 ν 2 β) search. The AXEL has a unique readout system called ELCC which has a cellular structure and photosensors to detect electroluminescence light produced by ionization electrons. We demonstrated the performance of the ELCC with a small prototype detector (AXEL-HP10L). The obtained energy resolution corresponds to 0. 82− 1. 74%(FWHM) at the 0 ν 2 β Q-value. We are constructing a new prototype (AXEL-HP180L) in order to study the energy resolution at the Q-value of 0 ν 2 β with a new design of ELCC with unit structure, newly developed electronics board, field-shaping electrodes, and Cockcroft–Walton-type high voltage power supply. For a future 1-ton scale large AXEL detector, we are developing new background-reduction techniques; topology identification with machine learning, positive-ion detection, and active-shield options.