JUNO 검출기 초기 성능 결과

장먼 지하 중성미자 관측소(JUNO)는 2025년 8월 26일부터 물리 데이터 수집을 시작했습니다. JUNO는 20킬로톤의 액체 섬광체 중앙 검출기로 구성되며, 이를 둘러싼 35킬로톤의 물 체렌코프 검출기와 상단에 약 1000m²의 플라스틱 섬광체 검출기가 있습니다. 검출기는 1800m.w.e.의 암반층 아래 얕은 지하 실험실에 위치합니다. 본 논문은 물 위상 시운전, 액체 섬광체 충전, 그리고 첫 물리 데이터 수집 단계에서 광범위하게 연구된 검출기의 성능 결과를 제시합니다. 액체 섬광체는 430nm에서 20.6m의 감쇠 길이를 달성했으며, 고커버리지 PMT 시스템과 섬광체는 검출기 중심에서 MeV당 약 1785개의 광전자를 생성했습니다. 재구성된 에너지 분해능은 검출기 중심에서 두 개의 0.511MeV 감마선에 대해 3.4%, 자연 방사성 동위원소에서 발생하는 0.93MeV 소광된 214Po 알파 붕괴에 대해 2.9%였습니다. 에너지 비선형성은 1% 미만으로 보정되었고, 액체 섬광체 내 238U 및 232Th의 고유 오염은 10^-16g/g 미만으로 확인되었습니다. 물 체렌코프 검출기는 액체 섬광체 부피를 통과하는 뮤온에 대해 99.9% 이상의 뮤온 검출 효율을 달성했습니다. 초기 과학 데이터 수집 기간 동안 데이터 수집 듀티 사이클은 97.8%를 초과하여, JUNO가 고정밀 중성미자 물리학 연구를 수행할 뛰어난 안정성과 준비 상태를 갖추고 있음을 입증했습니다.