暗物质粒子探测卫星中子探测器的GEANT4模拟

• 作者: 伍健 何明 常进 张岩 董铁矿 藏京京 马涛 黄永益
• 来源期刊: 天文学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 宇宙学:暗物质 仪器:探测器 技术:光测量
• 年，卷（期）: 2016,（1）
• 页码范围: 1-8
• 页数: 8页
• 分类号: P171
• 字数: 2176字
• 语种: 中文
• DOI: 10.15940/j.cnki.0001-5245.2016.01.001

摘要

近几十年暗物质研究已逐渐成为天文学研究的重要领域之一,相关理论研究和试验项目日新月异,中国的暗物质粒子探测卫星正是在此背景下提出的.由于暗物质粒子探测卫星的探测对象涉及高能电子,为了减少其他带电粒子(主要是质子)被误认为是电子的事件率,必须采用适当的方法区分质子和电子.实验表明高能质子在BGO(锗酸铋)量能器内发生的强子簇射与电子在BGO量能器内发生的电磁簇射有明显的区别,且强子簇射通常伴随着大量的次级中子产生,通过测量BGO量能器底部出射的次级中子信号和入射粒子在BGO量能器中簇射的形状可以有效区分入射到BGO量能器的粒子是质子还是电子.介绍了暗物质粒子探测卫星中子探测器的构成以及探测原理,利用GEANT4软件,模拟了特征能量的质子和电子在中子探测器中产生的信号,并且总结出了中子探测器在不同电子接收效率情况下的电子、质子区分能力.