ZnO-based scintillating bolometers: new prospects to study double beta decay of <sup>64</sup>Zn
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The first detailed study on the performance of a ZnO-based cryogenic scintillating bolometer as a detector to search for rare processes in zinc isotopes was carried out. A 7.2 g ZnO low-temperature detector, containing more than 80% of zinc in its mass, exhibits good energy resolution of baseline noise 1.0–2.7 keV FWHM at various working temperatures resulting in a low-energy threshold for the experiment, 2.0–6.0 keV. The light yield for β / γ events was measured as 1.5(3) keV/MeV, while it varies for α particles in the range of 0.2–3.0 keV/MeV. The detector demonstrates an effective identification of β / γ events from α events using time-properties of only heat signals. The radiopurity of the ZnO crystal was evaluated using the Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry, an ultra-low-background High Purity Ge γ -spectrometer, and bolometric measurements. Only limits were set at the level of 𝒪(1–100) mBq/kg on activities of 40 K, 137 Cs and daughter nuclides from the U/Th natural decay chains. The total internal α -activity was measured as 22(2) mBq/kg, with a major contribution caused by 6(1) mBq/kg of 232 Th and 12(2) mBq/kg of 234 U. Limits on double beta decay (DBD) processes in ^64Zn and 70 Zn isotopes were set on the level of 𝒪(10 17 –10 18 ) yr for various decay modes, profiting from 271 h of acquired background data in the above-ground lab. This study shows a good potential for ZnO-based scintillating bolometers to search for DBD processes of Zn isotopes, especially in 64 Zn, with the most prominent spectral features at ∼ 10–20 keV, like the two-neutrino double electron capture. A 10 kg-scale experiment can reach the experimental sensitivity at the level of 𝒪(10 24 ) yr.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».