有机闪烁体粒子探测器精度研究取得新进展

V. P. 杰列波夫核问题实验室首席研究员奥列格·斯米尔诺夫，在《欧洲物理杂志Plus》发表新论文，聚焦基于有机闪烁体的粒子探测器精度极限。他系统回顾相关数据，提出减少未来实验误差来源的具体建议。

EJ301液体闪烁体的能量分辨率

奥列格·斯米尔诺夫以会自发轻微漂移的标尺类比精度根本限制，指出即使消除所有外部干扰，漂移仍会限制仪器测量参数，类似地，固有的能量分辨率限制了物理学家在闪烁探测器中测定粒子能量的精度。对于使用有机闪烁体且需高能量分辨率的实验，未被考虑的能量分辨率贡献至关重要，如大型JUNO项目中对中微子性质的研究及无中微子双β衰变的寻找。

奥列格·斯米尔诺夫分析多个研究小组发表的关于有机闪烁体能量分辨率的实验室数据后发现，即使在理想有机闪烁体探测器中，粒子能量测量精度也存在根本性、无法克服的极限，与固有能量分辨率有关，由闪烁材料内部光产生过程中的统计波动引起。对多种有机闪烁体数据分析表明，对于1 MeV粒子，固有分辨率对总误差的贡献在1.5%至2.2%之间。他提出的简单模型能成功描述该贡献在所研究能量范围内(最高至4 MeV)的能量变化，研究证实固有分辨率贡献与主要统计贡献具有相同能量依赖性。奥列格·斯米尔诺夫强调：“我的工作提醒我们，自然界自有其‘游戏规则’。我们无法绕过这个限制，但可以精确测量它并纳入考量。只有了解测量仪器的不确定性，才能对结果充满信心。