Optimization of the JUNO liquid scintillator composition using a Daya Bay antineutrino detector
Articolo
Data di Pubblicazione:
2021
Abstract:
To maximize the light yield of the liquid scintillator (LS) for the Jiangmen Underground Neutrino Observatory (JUNO), a 20 t LS sample was produced in a pilot plant at Daya Bay. The optical properties of the new LS in various compositions were studied by replacing the gadolinium-loaded LS in one antineutrino detector. The concentrations of the fluor, PPO, and the wavelength shifter, bis-MSB, were increased in 12 steps from 0.5 g/L and <0.01 mg/L to 4 g/L and 13 mg/L, respectively. The numbers of total detected photoelectrons suggest that, with the optically purified solvent, the bis-MSB concentration does not need to be more than 4 mg/L. To bridge the one order of magnitude in the detector size difference between Daya Bay and JUNO, the Daya Bay data were used to tune the parameters of a newly developed optical model. Then, the model and tuned parameters were used in the JUNO simulation. This enabled to determine the optimal composition for the JUNO LS: purified solvent LAB with 2.5 g/L PPO, and 1 to 4 mg/L bis-MSB.
Tipologia CRIS:
Articolo su Rivista
Keywords:
Light yield; Liquid scintillator; Neutrino
Elenco autori:
Abusleme, A.; Adam, T.; Ahmad, S.; Aiello, S.; Akram, M.; Ali, N.; An, F. P.; An, G. P.; An, Q.; Andronico, G.; Anfimov, N.; Antonelli, V.; Antoshkina, T.; Asavapibhop, B.; de Andre, J. P. A. M.; Babic, A.; Balantekin, A. B.; Baldini, W.; Baldoncini, M.; Band, H. R.; Barresi, A.; Baussan, E.; Bellato, M.; Bernieri, E.; Biare, D.; Birkenfeld, T.; Bishai, M.; Blin, S.; Blum, D.; Blyth, S.; Bordereau, C.; Brigatti, A.; Brugnera, R.; Budano, A.; Burgbacher, P.; Buscemi, M.; Bussino, S.; Busto, J.; Butorov, I.; Cabrera, A.; Cai, H.; Cai, X.; Cai, Y. K.; Cai, Z. Y.; Cammi, A.; Campeny, A.; Cao, C. Y.; Cao, G. F.; Cao, J.; Caruso, R.; Cerna, C.; Chang, J. F.; Chang, Y.; Chen, H. S.; Chen, P. A.; Chen, P. P.; Chen, S. M.; Chen, S. J.; Chen, X. R.; Chen, Y. W.; Chen, Y. X.; Chen, Y.; Chen, Z.; Cheng, J.; Cheng, Y. P.; Cheng, Z. K.; Chepurnov, A.; Cherwinka, J. J.; Chiarello, F.; Chiesa, D.; Chimenti, P.; Chu, M. C.; Chukanov, A.; Chuvashova, A.; Clementi, C.; Clerbaux, B.; Di Lorenzo, S. C.; Corti, D.; Costa, S.; Dal Corso, F.; Cummings, J. P.; Dalager, O.; De La Taille, C.; Deng, F. S.; Deng, J. W.; Deng, Z.; Deng, Z. Y.; Depnering, W.; Diaz, M.; Ding, X. F.; Ding, Y. Y.; Dirgantara, B.; Dmitrievsky, S.; Diwan, M. V.; Dohnal, T.; Donchenko, G.; Dong, J. M.; Dornic, D.; Doroshkevich, E.; Dove, J.; Dracos, M.; Druillole, F.; Du, S. X.; Dusini, S.; Dvorak, M.; Dwyer, D. A.; Enqvist, T.; Enzmann, H.; Fabbri, A.; Fajt, L.; Fan, D. H.; Fan, L.; Fang, C.; Fang, J.; Fatkina, A.; Fedoseev, D.; Fekete, V.; Feng, L. C.; Feng, Q. C.; Fiorentini, G.; Ford, R.; Formozov, A.; Fournier, A.; Franke, S.; Gallo, J. P.; Gan, H. N.; Gao, F.; Garfagnini, A.; Gottel, A.; Genster, C.; Giammarchi, M.; Giaz, A.; Giudice, N.; Giuliani, F.; Gonchar, M.; Gong, G. H.; Gong, H.; Gorchakov, O.; Gornushkin, Y.; Grassi, M.; Grewing, C.; Gromov, M.; Gromov, V.; Gu, M. H.; Gu, W. Q.; Gu, X. F.; Gu, Y.; Guan, M. Y.; Guardone, N.; Gul, M.; Guo, C.; Guo, J. Y.; Guo, L.; Guo, W. L.; Guo, X. H.; Guo, Y. H.; Guo, Z.; Haacke, M.; Hackenburg, R. W.; Hackspacher, P.; Hagner, C.; Han, R.; Han, Y.; Hans, S.; He, M.; He, W.; Heeger, K. M.; Heinz, T.; Heng, Y. K.; Herrera, R.; Higuera, A.; Hong, D. J.; Hor, Y. K.; Hou, S. J.; Hsiung, Y. B.; Hu, B. Z.; Hu, H.; Hu, J. R.; Hu, J.; Hu, S. Y.; Hu, T.; Hu, Z. J.; Huang, C. H.; Huang, G. H.; Huang, H. X.; Huang, Q. H.; Huang, W. H.; Huang, X. T.; Huang, Y. B.; Huber, P.; Hui, J. Q.; Huo, L.; Huo, W. J.; Huss, C.; Hussain, S.; Insolia, A.; Ioannisian, A.; Ioannisyan, D.; Isocrate, R.; Jaffe, D. E.; Jen, K. L.; Ji, X. L.; Ji, X. P.; Ji, X. Z.; Jia, H. H.; Jia, J. J.; Jian, S. Y.; Jiang, D.; Jiang, X. S.; Jin, R. Y.; Jing, X. P.; Johnson, R. A.; Jollet, C.; Jones, D.; Joutsenvaara, J.; Jungthawan, S.; Kalousis, L.; Kampmann, P.; Kang, L.; Karagounis, M.; Kazarian, N.; Kettell, S. H.; Khan, A.; Khan, W.; Khosonthongkee, K.; Kinz, P.; Kohn, S.; Korablev, D.; Kouzakov, K.; Kramer, M.; Krasnoperov, A.; Krokhaleva, S.; Krumshteyn, Z.; Kruth, A.; Kutovskiy, N.; Kuusiniemi, P.; Lachacinski, B.; Lachenmaier, T.; Landini, C.; Langford, T. J.; Lee, J.; Lee, J. H. C.; Lefevre, F.; Lei, L.; Lei, R.; Leitner, R.; Leung, J.; Li, D. M.; Li, F.; Li, H. T.; Li, H. L.; Li, J.; Li, J. J.; Li, J. Q.; Li, K. J.; Li, M. Z.; Li, N.; Li, Q. J.; Li, R. H.; Li, S. C.; Li, S. F.; Li, S. J.; Li, T.; Li, W. D.; Li, W. G.; Li, X. M.; Li, X. N.; Li, X. L.; Li, X. Q.; Li, Y.; Li, Y. F.; Li, Z. B.; Li, Z. Y.; Liang, H.; Liang, J. J.; Liebau, D.; Limphirat, A.; Limpijumnong, S.; Lin, C. J.; Lin, G. L.; Lin, S. X.; Lin, T.; Lin, Y. H.; Ling, J. J.; Link, J. M.; Lippi, I.; Littenberg, L.; Littlejohn, B. R.; Liu, F.; Liu, H.; Liu, H. B.; Liu, H. D.; Liu, H. J.; Liu, H. T.; Liu, J. C.; Liu, J. L.; Liu, M.; Liu, Q.; Liu, R. X.; Liu, S. Y.; Liu, S. B.; Liu, S. L.; Liu, X. W.; Liu, Y.; Lokhov, A.; Lombardi, P.; Loo, K.; Lorenz, S.; Lu, C.; Lu, H. Q.; Lu, J. B.; Lu, J. G.; Lu, S. X.; Lu, X. X.; Lubsandorzhiev, B.; Lubsandorzhiev, S.; Ludhova, L.; Luk, K. B.; Luo, F. J.; Luo, G.; Luo,
Link alla scheda completa: