ANAIS-112
এ. এন. এ. আই. এস (এন. এ. আই সিন্টিলেটর সহ বার্ষিক মড্যুলেশন) স্পেনের ক্যানফ্রাঙ্ক আন্ডারগ্রাউন্ড ল্যাবরেটরিতে (এল. এস. সি) অবস্থিত একটি ডার্ক ম্যাটার সরাসরি সনাক্তকরণ পরীক্ষা। এ. এন. এ. আই. এস-এর লক্ষ্য হল ডি. এ. এম. এ/এল. আই. বি. আর. এ পরীক্ষার ইতিবাচক ফলাফলকে একটি স্বাধীন পদ্ধতিতে নিশ্চিত বা খণ্ডন করাঃ কম-শক্তি সনাক্তকরণ হারে একটি বার্ষিক মড্যুলেশন যা একটি আদর্শ ছায়াপথের আলোতে দুর্বলভাবে মিথস্ক্রিয়াশীল ডার্ক ম্যাটার কণা (ডব্লিউ. আই. এম. পি) দ্বারা প্ররোচিত সংকেতের জন্য প্রত্যাশিত সমস্ত বৈশিষ্ট্য ধারণ করে। সূর্যের চারপাশে পৃথিবীর আবর্তনের ফলে এই মড্যুলেশন তৈরি হয়। একটি ডার্ক ম্যাটার (ডিএম) সংকেতের সমস্ত বৈশিষ্ট্য সহ একটি মড্যুলেশন প্রায় 20 বছর ধরে ডি. এ. এম. এ/এল. আই. বি. আর. এ দ্বারা পর্যবেক্ষণ করা হয়েছে, তবে এটি অন্যান্য ডিএম সরাসরি সনাক্তকরণ পরীক্ষার নেতিবাচক ফলাফলের সাথে দৃঢ় উত্তেজনায় রয়েছে। বেশিরভাগ প্রচলিত ডব্লিউআইএমপি-ডিএম পরিস্থিতিতে বিভিন্ন পরীক্ষামূলক ফলাফলের মধ্যে সামঞ্জস্যতা আসলে অপছন্দ করা হয়, তবে এটি বিবেচিত ডিএম কণা এবং হ্যালো মডেলের উপর দৃঢ়ভাবে নির্ভরশীল। একই লক্ষ্য উপাদান, এন. এ. আই (টি. এল) ব্যবহার করে একটি তুলনা আরও সরাসরি এবং প্রায় মডেল-স্বাধীন। পরীক্ষামূলক সেট আপ এবং কর্মক্ষমতা এ. এন. এ. আই. এস-112 পরীক্ষামূলক সেটআপে <আই. ডি1> কেজি এন. এ. আই (টি. এল) রয়েছে, যা 9টি নলাকার মডিউলে বিতরণ করা হয়েছে, প্রতিটি 12.5 কেজি এবং আলফা স্পেকট্রা ইনকর্পোরেটেড দ্বারা নির্মিত, 3×3 বিন্যাসে সাজানো। এ. এন. এ. আই. এস-112 মডিউলগুলির সবচেয়ে প্রাসঙ্গিক বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে, এটি এর উল্লেখযোগ্য আলোকীয় গুণমানকে তুলে ধরার যোগ্য, যা উচ্চ কোয়ান্টাম দক্ষতা হামামাতসু ফটোমল্টিপ্লায়ার (পি. এম. টি) ব্যবহারের সাথে মিলিত হয়ে একটি খুব উচ্চ আলোর সংগ্রহে ফলাফল দেয়, প্রতি কে. ই. ভি-তে 15 ফটোইলেক্ট্রন (পি. এইচ. ই) স্তরে নয়টি মডিউলের মধ্যে। দুটি পিএমটি থেকে প্রতিটি মডিউলের সাথে যুক্ত সংকেতগুলি উচ্চ রেজোলিউশন (14 বিট) সহ 1.2 মাইক্রোএস উইন্ডোতে 2 জিএস/সেকেন্ডে ডিজিটালাইজ করা হয়। ট্রিগারটির জন্য 200 এনএস উইন্ডোতে দুটি পিএমটি ট্রিগার সংকেতের কাকতালীয়তার প্রয়োজন হয়, যখন পিএমটি পৃথক ট্রিগারটি একক পিএই স্তরে সেট করা হয়। আরেকটি আকর্ষণীয় বৈশিষ্ট্য হল ডিটেক্টরগুলির পার্শ্বীয় মুখগুলির মধ্যে একটির মাঝখানে একটি মাইলার উইন্ডো, যা রেডন-মুক্ত পরিবেশে বাহ্যিক এক্স-রে/গামা উৎসগুলির সাথে একই সাথে নয়টি মডিউলকে 10 কেভি পর্যন্ত ক্রমাঙ্কন করতে দেয়। 1 থেকে 6 কেভি পর্যন্ত আগ্রহের অঞ্চলের (আর. ও. আই) একটি সতর্কভাবে কম শক্তির ক্রমাঙ্কন বাহ্যিক ক্রমাঙ্কন এবং পটভূমি থেকে তথ্য একত্রিত করে করা হয়। একটি 109 সিডি উৎসের সাথে বাহ্যিক ক্রমাঙ্কন প্রতি দুই সপ্তাহে সঞ্চালিত হয় এবং প্রতি দেড় মাসে একটি এ. এন. এ. আই. এস মডিউলে 40 কে এবং 22 এন. এ অভ্যন্তরীণ দূষণ থেকে 3.2 এবং 0.87 কে. ভি শক্তি জমা দ্বিতীয় মডিউলে একটি উচ্চ শক্তি গামার সাথে কাকতালীয় ঘটনা থেকে লাভ করে নির্বাচন করা হয়। এ. এন. এ. আই. এস-112 পরীক্ষাটি 10 সেন্টিমিটার প্রত্নতাত্ত্বিক সীসার একটি অভ্যন্তরীণ স্তর এবং 20 সেন্টিমিটার কম ক্রিয়াকলাপের সীসার একটি বাইরের স্তর নিয়ে গঠিত একটি সুরক্ষা কবচের ভিতরে স্থাপন করা হয়। এই সীসা সুরক্ষা একটি অ্যান্টি-রেডন বাক্সে আবদ্ধ করা হয়, শক্তভাবে বন্ধ করা হয় এবং রেডন-মুক্ত নাইট্রোজেন গ্যাসের সাথে অতিরিক্ত চাপের মধ্যে রাখা হয়। শিল্ডিংয়ের বাহ্যিক স্তর (নিউট্রন শিল্ডিং) 40 সেন্টিমিটার জলের ট্যাঙ্ক এবং পলিথিলিন ইটের সংমিশ্রণে গঠিত। 16টি প্লাস্টিকের সিন্টিলেটর নিয়ে গঠিত একটি সক্রিয় ভেটো অ্যান্টি-রেডন বাক্স এবং নিউট্রন শিল্ডিংয়ের মধ্যে স্থাপন করা হয়, যা সেট-আপের উপরের এবং পার্শ্বগুলিকে আচ্ছাদন করে এএনএআইএস-112 তথ্য গ্রহণের পাশাপাশি অবশিষ্ট মিউওন ফ্লাক্সকে কার্যকরভাবে ট্যাগ করার অনুমতি দেয়। এ. এন. এ. আই. এস-112 2017 সালের বসন্তে চালু করা হয়েছিল এবং এটি 2017 সালের 3রা আগস্ট 2450 এম. ডব্লিউ. ই-এর অধীনে এল. এস. সি-র হল বি-তে তথ্য গ্রহণের পর্যায় শুরু করে। পাথরের অতিরিক্ত বোঝা। পরীক্ষার "লাইভ টাইম", বিশ্লেষণের জন্য দরকারী, 95 শতাংশেরও বেশি, যা উচ্চ দায়িত্ব চক্র অর্জনের অনুমতি দেয়। ডাউন টাইম বেশিরভাগই মডিউলগুলির পর্যায়ক্রমিক ক্রমাঙ্কনের কারণে হয়। [1-2] কে. ই. ভি শক্তি অঞ্চল ব্যতীত একটি পটভূমি বোঝাপড়া অর্জন করা হয়েছে, যেখানে পটভূমি মডেল পরিমাপ করা ইভেন্টের হারকে অবমূল্যায়ন করে। স্ফটিক বাল্ক দূষণ হল প্রভাবশালী পটভূমি উৎস, 210পিবি, 40কে, 22এনএ, 3এইচ অবদানগুলি আগ্রহের অঞ্চলে সবচেয়ে প্রাসঙ্গিক। মোট নয়টি এ. এন. এ. আই. এস-112 মডিউল বিবেচনা করলে, তিন বছরের তথ্য গ্রহণের পর আর. ও. আই-এর গড় ব্যাকগ্রাউন্ড হল 3.6 সিপিডি/কেজি/কে. ই. ভি, যেখানে ডি. এ. এম. এ/এল. আই. বি. আর. এ. ফেজ-2 ব্যাকগ্রাউন্ড হল 0.8 সিপিডি/কেজি/কে. ই. ভি-এর নিচে, [1-2] কে. ই. ভি শক্তি ব্যবধানের মধ্যে 0.24 সিপিডি/কেজি/কে. ই. ভি-এর নিচে, এবং [3-4] কে. ই. ভি শক্তি ব্যবধানের মধ্যে 0.12 সিপিডি/কেজি/কে. ই. ভি-এর নিচে। বার্ষিক মড্যুলেশন বিশ্লেষণ এবং ফলাফল দুটি পিএমটি-র মধ্যে পালস আকৃতি এবং আলো ভাগ করে নেওয়ার উপর ভিত্তি করে ফিল্টারিং প্রোটোকলের বিকাশ এএনএআইএস-112 লক্ষ্য পূরণের জন্য গুরুত্বপূর্ণ কারণ আরওআই-এর ট্রিগার হার অ-বাল্ক সিন্টিলেশন ইভেন্ট দ্বারা প্রভাবিত হয়। সংশ্লিষ্ট দক্ষতার নির্ধারণ অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, এবং এটি 109Cd, 40K এবং 22Na ইভেন্ট ব্যবহার করে গণনা করা হয়। এটি 100% থেকে 2 কেভি-র খুব কাছাকাছি, এবং তারপর 1 কেভি-তে প্রায় 15 শতাংশে দ্রুত হ্রাস পায়, যেখানে বিশ্লেষণের সীমা নির্ধারণ করা হয়। এ. এন. এ. আই. এস-112 তথ্যের বার্ষিক মড্যুলেশন বিশ্লেষণের জন্য একটি অন্ধ প্রটোকল প্রয়োগ করা হয়েছেঃ অনুষ্ঠান নির্বাচনের সময় আর. ও. আই-তে একক-আঘাতের ঘটনাগুলিকে অন্ধ করে রাখা হয়। এখন পর্যন্ত, তথ্যের তিনটি আনব্লাইন্ডিং করা হয়েছেঃ দেড় বছর, দুই বছর এবং তিন বছর, যা যথাক্রমে 157.55,220.69, এবং 313.95 কেজি × ওয়াই-এর এক্সপোজারের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। এ. এন. এ. আই. এস-112 বার্ষিক মড্যুলেশন অনুসন্ধান ডি. এ. এম. এ/এল. আই. বি. আর. এ সহযোগিতা, [1-6] কে. ই. ভি এবং [2-6] কে. ই. ভি দ্বারা অন্বেষণ করা একই অঞ্চলে সঞ্চালিত হয়, সময়কাল 1 বছর এবং মড্যুলেশনের সর্বোচ্চ 2 জুন নির্ধারণ করে। এ. এন. এ. আই. এস-112 উপাত্তে সম্ভাব্য মড্যুলেশনের পরিসংখ্যানগত তাৎপর্য মূল্যায়নের জন্য, নয়টি ডিটেক্টরের ইভেন্টের হার 10 দিনের বিন-এ গণনা করা হয় এবং এটি ন্যূনতম করা হয় χ2 = σi (ni−μi) 2/σ2i, যেখানে ni হল সময় বিন টি-তে ইভেন্টের সংখ্যা (লাইভ টাইম এবং ডিটেক্টর দক্ষতা দ্বারা সংশোধন করা), σi হল সংশ্লিষ্ট পয়সন অনিশ্চয়তা, সেই অনুযায়ী সংশোধন করা হয়, এবং μi হল সেই সময় বিন-এ ইভেন্টের প্রত্যাশিত সংখ্যা, যা ব্যাকগ্রাউন্ড মডেলের উপর নির্ভর করে এবং এইভাবে লেখা যেতে পারেঃ এখানে, R0 পরীক্ষায় অ-নিয়ন্ত্রিত হারের প্রতিনিধিত্ব করে, যে কোনও অ-নিয়ন্ত্রিত উপাদানের সময়ে সম্ভাব্যতা বিতরণ ফাংশন (পিডিএফ), এস. এম হল মড্যুলেশন প্রশস্ততা, ω 2π/365d = 0.01721 rad d−1, t0 থেকে −62.2d (সময়ের উৎপত্তি 3 আগস্ট নেওয়া হয়েছে এবং তারপর কোসাইন সর্বাধিক 2 জুন), এম হল মোট ডিটেক্টর ভর, ωE হল শক্তির ব্যবধান প্রস্থ, এবং ωt হল সময় বিন প্রস্থ। আর0 একটি মুক্ত পরামিতি, যেখানে এস. এম হয় 0-তে স্থির করা হয় (নাল হাইপোথিসিসের জন্য) বা অনিয়ন্ত্রিত, ইতিবাচক বা নেতিবাচক (মড্যুলেশন হাইপোথিসিসের জন্য) রেখে দেওয়া হয়। দুটি পটভূমি মডেলের (মন্টে কার্লো পটভূমি মডেলের উপর ভিত্তি করে একটি একক সূচকীয় বা একটি পিডিএফ) সামঞ্জস্যপূর্ণ ফলাফল হিসাবে উভয় শক্তি অঞ্চলে 3-বছরের তথ্যের জন্য নাল হাইপোথিসিস ভালভাবে সমর্থিত। প্রাথমিক সংবেদনশীলতা বিশ্লেষণের পরে প্রত্যাশিত হিসাবে যখন ডিটেক্টরগুলিকে স্বাধীনভাবে বিবেচনা করা হয় তখন স্ট্যান্ডার্ড বিচ্যুতি σ (এস. এম) কিছুটা কম হয়। অতএব, এই ফিটটি তিন বছরের এক্সপোজারের জন্য এ. এন. এ. আই. এস-112 বার্ষিক মড্যুলেশন চূড়ান্ত ফলাফল এবং সংবেদনশীলতা উদ্ধৃত করার জন্য বেছে নেওয়া হয়। [1-6] কেভি ([2-6] কেভি)-তে 2.5 (2.7) σ সংবেদনশীলতার জন্য, [1-6] এবং [2-6] কেভি শক্তি অঞ্চলে 3.3 এবং 2.6 σ-এ ডি. এ. এম. এ/এল. আই. বি. আর. এ ফলাফলের সাথে সর্বোত্তম ফিটগুলি অসঙ্গতিপূর্ণ। 1.5,2 এবং 3 বছরের তথ্য গ্রহণের জন্য এ. এন. এ. আই. এস-112 ফলাফল সংবেদনশীলতা অভিক্ষেপকে সম্পূর্ণরূপে নিশ্চিত করে। এ. এন. এ. আই. এস-112-এর ফলাফল 2022 সালে নির্ধারিত 5 বছরের মধ্যে 3সি. এম-এর উপরে সংবেদনশীলতায় পৌঁছানোর সম্ভাবনাকে সমর্থন করে। বেশ কয়েকটি ধারাবাহিকতা পরীক্ষা করা হয়েছে (ফিটে প্রবেশকারী ডিটেক্টরের সংখ্যা পরিবর্তন করা, শুধুমাত্র প্রথম দুই বছর বা গত দুই বছর বিবেচনা করা, বা সময় বিন আকার পরিবর্তন করা), এই উপসংহারে যে ফলাফলের প্রাসঙ্গিক পদ্ধতিগত অনিশ্চয়তাকে সমর্থন করার কোনও ইঙ্গিত নেই। ব্যাকগ্রাউন্ড মডেল থেকে নমুনা নেওয়া মন্টে কার্লো ছদ্ম-পরীক্ষার একটি বড় সেটের পারফরম্যান্স নিশ্চিত করে যে ফিট পক্ষপাতদুষ্ট নয়। একটি ফ্রিকোয়েন্সি বিশ্লেষণও পরিচালিত হয়েছে এবং উপসংহার হল যে এ. এন. এ. আই. এস-112 তথ্যে অনুসন্ধান করা ফ্রিকোয়েন্সি পরিসরে কোনও পরিসংখ্যানগতভাবে উল্লেখযোগ্য মড্যুলেশন নেই। ভবিষ্যতের সম্ভাবনা এএনএআইএস-112 সংবেদনশীলতা সীমাবদ্ধতা বেশিরভাগই আরওআই-এর উচ্চ পটভূমির কারণে, তবে বিশেষত এই অঞ্চলে 1 থেকে 2 কেভি পর্যন্ত। এই প্রসঙ্গে, বর্তমানে বিকাশের অধীনে বুস্টেড ডিসিশন ট্রি (বিডিটি)-র উপর ভিত্তি করে মেশিন লার্নিং কৌশলগুলির প্রয়োগ, এই নন-বাল্ক সিন্টিলেশন ইভেন্টগুলির প্রত্যাখ্যানের উন্নতি করতে পারে। প্রাথমিক ফলাফলগুলি প্রাসঙ্গিক সংবেদনশীলতার উন্নতির দিকে ইঙ্গিত করে। 2023 সালের আগস্ট পর্যন্ত আরও এক বছরের জন্য ডেটা বাড়ানোর ফলে 4 সি. এম স্তরে ডি. এ. এম. এ/এল. আই. বি. আর. এ পরীক্ষার অনুমতি দেওয়া যেতে পারে। ডি. এ. এম. এ/এল. আই. বি. আর. এ এবং এ. এন. এ. আই. এস ফলাফলের মধ্যে তুলনাকে প্রভাবিত করে এমন একটি সম্ভাব্য পদ্ধতি হল পারমাণবিক পুনরুদ্ধারের জন্য একটি সম্ভাব্য ভিন্ন আবিষ্কারক প্রতিক্রিয়া, কারণ উভয় পরীক্ষা-নিরীক্ষা এক্স-রে/গামা ব্যবহার করে ক্রমাঙ্কিত করা হয়। এটা সর্বজনবিদিত যে, ইলেকট্রন দ্বারা জমা হওয়া একই শক্তির সাপেক্ষে পারমাণবিক রিকয়েল দ্বারা জমা হওয়া শক্তির জন্য সিন্টিলেশন দৃঢ়ভাবে প্রশমিত হয়। এন. এ. আই সিন্টিলেটরগুলিতে কুইঞ্চিং ফ্যাক্টর (কিউ. এফ)-এর পরিমাপগুলি শক্তিশালী অসঙ্গতি দ্বারা প্রভাবিত হয়। টিইউএনএল-এ পরিমাপের পরে এএনএআইএস-112 ডিটেক্টর কিউএফ নির্ধারণ করা হচ্ছে। উপরন্তু, নিউট্রন উৎস ব্যবহার করে পরীক্ষার জন্য একটি সম্পূর্ণ ক্রমাঙ্কন প্রোগ্রাম তৈরি করা হচ্ছে। অনুরোধের ভিত্তিতে এ. এন. এ. আই. এস-112 তথ্য পাওয়া যায়। নির্ধারিত পাঁচ বছরের তথ্য গ্রহণের পর তথ্য প্রকাশ করা হবে। বাহ্যিক লিঙ্ক এ. এন. এ. আই. এস এক্সপেরিমেন্ট ওয়েবসাইট ক্যানফ্রাঙ্ক আন্ডারগ্রাউন্ড ল্যাবরেটরি ওয়েবসাইট দ্য ডি. এ. এম. এ প্রজেক্ট ওয়েবসাইট রেফারেন্স এক্সপেরিমেন্টস ফর ডার্ক ম্যাটার সার্চ