A novel segmented-scintillator antineutrino detector - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Journal of Instrumentation Année : 2017

A novel segmented-scintillator antineutrino detector

Y. Abreu
  • Fonction : Auteur
L. Arnold
  • Fonction : Auteur
W. Beaumont
  • Fonction : Auteur
B.C. Castle
  • Fonction : Auteur
K. Clark
  • Fonction : Auteur
B. Coupé
  • Fonction : Auteur
D. Cussans
  • Fonction : Auteur
A. de Roeck
  • Fonction : Auteur
J. d'Hondt
  • Fonction : Auteur
L. Ghys
  • Fonction : Auteur
S. Ihantola
  • Fonction : Auteur
X. Janssen
  • Fonction : Auteur
S. Kalcheva
  • Fonction : Auteur
L.N. Kalousis
  • Fonction : Auteur
E. Koonen
  • Fonction : Auteur
M. Labare
  • Fonction : Auteur
J. Mermans
  • Fonction : Auteur
I. Michiels
  • Fonction : Auteur
C. Moortgat
  • Fonction : Auteur
D. Newbold
  • Fonction : Auteur
J. Park
K. Petridis
  • Fonction : Auteur
I. Piñera
  • Fonction : Auteur
G. Pommery
  • Fonction : Auteur
L. Popescu
  • Fonction : Auteur
J. Rademacker
  • Fonction : Auteur
A. Reynolds
  • Fonction : Auteur
D. Ryckbosch
  • Fonction : Auteur
N. Ryder
  • Fonction : Auteur
D. Saunders
  • Fonction : Auteur
Yu.A. Shitov
  • Fonction : Auteur
P.R. Scovell
  • Fonction : Auteur
A. Vacheret
S. van Dyck
  • Fonction : Auteur
P. van Mulders
  • Fonction : Auteur
N. van Remortel
  • Fonction : Auteur
S. Vercaemer
  • Fonction : Auteur
A. Waldron
  • Fonction : Auteur
A. Weber
  • Fonction : Auteur

Résumé

The next generation of very-short-baseline reactor experiments will require compact detectors operating at surface level and close to a nuclear reactor. This paper presents a new detector concept based on a composite solid scintillator technology. The detector target uses cubes of polyvinyltoluene interleaved with (6)LiF:ZnS(Ag) phosphor screens to detect the products of the inverse beta decay reaction. A multi-tonne detector system built from these individual cells can provide precise localisation of scintillation signals, making efficient use of the detector volume. Monte Carlo simulations indicate that a neutron capture efficiency of over 70 % is achievable with a sufficient number of (6)LiF:ZnS(Ag) screens per cube and that an appropriate segmentation enables a measurement of the positron energy which is not limited by γ-ray leakage. First measurements of a single cell indicate that a very good neutron-gamma discrimination and high neutron detection efficiency can be obtained with adequate triggering techniques. The light yield from positron signals has been measured, showing that an energy resolution of 14%/√E(MeV) is achievable with high uniformity. A preliminary neutrino signal analysis has been developed, using selection criteria for pulse shape, energy, time structure and energy spatial distribution and showing that an antineutrino efficiency of 40% can be achieved. It also shows that the fine segmentation of the detector can be used to significantly decrease both correlated and accidental backgrounds.
Fichier principal
Vignette du fichier
Abreu_2017_J._Inst._12_P04024.pdf (2.25 Mo) Télécharger le fichier
Origine : Fichiers éditeurs autorisés sur une archive ouverte
Licence : CC BY - Paternité

Dates et versions

hal-01554897 , version 1 (14-11-2023)

Identifiants

Citer

Y. Abreu, Y. Amhis, L. Arnold, G. Ban, W. Beaumont, et al.. A novel segmented-scintillator antineutrino detector. Journal of Instrumentation, 2017, 12 (04), pp.P04024. ⟨10.1088/1748-0221/12/04/P04024⟩. ⟨hal-01554897⟩
270 Consultations
6 Téléchargements

Altmetric

Partager

Gmail Facebook X LinkedIn More