Detection of coherent elastic neutrino scattering on nuclei, a status report for a detector development based on metastable superconductors

Summary Coherent elastic neutrino scattering on nuclei can only be detected via the recoil energy of the nucleus. We try to develop a detector based on metastable superconducting grains to detect these small recoil energies. Experiments testing some fundamental properties of a detector using metastable Sn and Cd grains are presented. In the case of Cd a sensitivity of at least 24 eV/μm³ (normalized to the volume of the grains) was achieved. We expect a still higher sensitivity if superconductors with very lowT _c are used and the quality of the grains (sphericity, size distribution, solid state properties) is improved.

---

Riassunto Lo scattering elastico coerente di neutrini su nuclei si può rilevare solo attraverso l'energia di rinculo del nucleo. Si cerca di mettere a punto un rivelatore basato su grani metastabili superconduttori per rilevare queste piccole energie di rinculo. Si presentano esperimenti per saggiare alcune proprietà fondamentali di questo rivelatore usando grani metastabili Sn e Cd. Nel caso di Cd è stata raggiunta una sensibilità di almeno 24 eV/μm⁶ (normalizzata al volume dei grani). Si prevede una sensibilità ancora piú grande se si usano superconduttori conT _c molto bassa e si migliora la qualità dei grani (sfericità, distribuzione di volume, proprietà dello stato solido).

---

Резюме Когерентное упругоерассеяние нейтрино на ядрах может быть зарегистрировано только с помоцью энергии отдачи ядра. Мы предлагаем детектирующую систему, основанную на метастабильных сверхпроводящих зернах, чтобы зарегистрировать эти малые энергии отдачи. Предлагаются эксперименты для проверки некоторых фундаментальных свойств такого детектора, с использованием метастабильных зерен Sn и Cd. В случае Cd может быть достигнута чувствительность 24 эВ/(мкм)³ (нормированная на объем зерна). Мы ожидаем еще большую чувствительность, если использовать сверхпроводники с очень низкойT _c и улучшить качество зерен (сферичность, распределение по размерам, твердотельные свойства).