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 machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| 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 | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».