Rendements de scintillation absolus dans l'argon liquide et le xénon pour diverses particules

Pour la détermination des rendements de scintillation absolus – le nombre de photons de scintillation par unité d'énergie absorbée – pour une variété de particules dans l'argon liquide, une série de mesures simultanées d'ionisation et de scintillation a été réalisée. Les résultats ont vérifié que les rendements de scintillation pour des particules lourdes relativistes allant du Ne au La sont constants malgré leur vaste plage de transfert d'énergie linéaire. Ce niveau constant, appelé niveau de "réponse à plat", manifeste le rendement de scintillation absolu maximal dans l'argon liquide. Le rendement de scintillation absolu maximal est défini par l'énergie moyenne nécessaire pour produire un seul photon, Wph(max) = 19,5±1,0 eV. Dans le xénon liquide, l'existence du même niveau de réponse à plat a également été trouvée en effectuant des mesures de scintillation sur des particules lourdes relativistes. Le Wph(max) dans le xénon liquide a été évalué à 13,8±0,9 eV en utilisant le Wph pour des électrons de 1 MeV, obtenu expérimentalement. Le rapport entre les deux rendements de scintillation maximaux au niveau de réponse à plat obtenus dans l'argon et le xénon est en bon accord avec l'estimation par les résolutions d'énergie de la scintillation due aux particules alpha dans les deux liquides.