Сцинтилляционный болометр

Сцинтилляционный болометр ( или люминесцентный болометр) — это научный прибор, использующий физику элементарных частиц для поиска событий с низким выделением энергии. Эти события могут включать темную материю , солнечные нейтрино низкой энергии , двойной бета-распад или редкий радиоактивный распад . Он работает, одновременно измеряя как световой импульс, так и тепловой импульс, генерируемый взаимодействием частиц внутри его внутреннего сцинтилляционного кристалла. Устройство было ^[1] первоначально предложено Л. Гонсалесом-Местресом и Д. Перре-Галликсом (LAPP, IN2P3/CNRS)

В своем ^[2] докладе в Трудах XXIV Международной конференции по физике высоких энергий, Мюнхен, август 1988 г., Гонсалес-Местрес и Перре-Галликс написали:

Возможно, болометрию в некоторых случаях следует комбинировать с другими методами обнаружения (люминесценция?), чтобы получить первичный быстрый сигнал в виде строба синхронизации. Если свет используется в качестве дополнительной сигнатуры, идентификация частиц может быть достигнута с помощью соотношения тепла и света, где отдача ядра, как ожидается, будет менее люминесцентной, чем ионизирующие частицы. Успех такой разработки откроет путь к беспрецедентным достижениям в подавлении фона для экспериментов с редкими событиями.

Дополнительные пояснения, включая описание детектора и возможных применений, включающих, в частности, BGO и вольфраматы, были даны этими авторами в других работах, например, в их докладе на конференции в Морионде в марте 1989 года (страницы 16–18).

С тех пор люминесцентный болометр был разработан учеными из нескольких групп, включая Институт астрофизики CNRS и Университет Сарагосы в сотрудничестве с предлагаемым экспериментом по детектору частиц ROSEBUD в Подземной лаборатории Канфранка . Rosebud использует кристалл детектора висмута-германата ( Bi ₄ Ge ₃ O ₁₂ , «BGO»).

В настоящее время коллаборация CRESST использует такое же устройство с кристаллами CaWO ₄ в эксперименте по обнаружению темной материи в Национальной лаборатории Гран-Сассо .

• «Обнаружение низкоэнергетических солнечных нейтрино и галактической темной материи с помощью кристаллических сцинтилляторов».(август 1988 г.), опубликовано в журнале «Ядерные приборы и методы в физических исследованиях» (июль 1999 г.).
• «Разработан прототип для обнаружения темной материи». Science Daily. 2009-09-25.
• «Сцинтилляционный болометр BGO: его применение в экспериментах с темной материей» (PDF) .