Simulations of photon propagation in scintillation detectors were performed with the aim to find the optimal scintillator geometry, surface treatment, and shape of external reflector in order to achieve maximum light collection efficiency for detector configurations that avoid direct optical coupling, a situation that is commonly found in cryogenic scintillating bolometers in experimental searches for double beta decay and dark matter. To evaluate the light collection efficiency of various geometrical configurations we used the ZEMAX ray-tracing software. It was found that scintillators in the shape of a triangular prism with an external mirror shaped as truncated cone gives the highest light collection efficiency. The results of the simulations were confirmed by carrying out measurements of the light collection efficiencies of CaWO 4 crystal scintillators. A comparison of simulated and measured values of light output shows good agreement.

High light collection efficiency is an important requirement in any application of scintillation detectors. The purpose of this study is to investigate the possibility for improving this parameter in cryogenic scintillation bolometers, which can be considered as a promising detectors in experiments investigating neutrinoless double beta decay and dark matter. Energy resolutions and relative pulse amplitudes of scintillation detectors using ZnWO 4 scintillation crystals of different shapes (cylinder  20  20 mm and hexagonal prism with diagonal 20 mm and height 20 mm), reflector materials and shapes, optical contact and surface properties (polished and diffused) were measured at room temperature. Propagation of optical photons in these experimental conditions was simulated using Geant4 and ZEMAX codes. The results of the simulations are found to be in good agreement with each other and with direct measurements of the crystals. This could be applied to optimize the geometry of scintillation detectors used in the cryogenic experiments.

Sm: PRELIMINARY RESULTSThe double beta decay of 150 Nd to the first excited 0 + level of 150 Sm (E exc = 740.5 keV) has been investigated with the help of the ultra-low-background setup consisting of four HP Ge (high-purity germanium) detectors (≃225 cm

РОЗРАХУНКИ ЗБОРУ СВІТЛОВИХ ФОТОНІВ У СЦИНТИЛЯЦІЙНИХ ДЕТЕКТОРАХ З КРИСТАЛАМИ ВОЛЬФРАМАТУ КАЛЬЦІЮЗавдяки високим експлуатаційним властивостям оксидні сцинтилятори є перспективними для кріогенних сцинтиляційних експериментів, метою яких є дослідження рідкісних ядерних процесів. Для оптимізації світло-виходу та енергетичної роздільної здатності було виконано розрахунки методом Монте-Карло ефективності збору світла для різних геометрій сцинтиляційного детектора з кристалом CaWO 4 за допомогою програм Litrani, Geant4 і Zemax. Результати розрахунків співставлено з даними вимірювань світловиходу залежно від форми та стану поверхні кристала, матеріалу та форми відбивача, наявності оптичного контакту. Найкращі результати було отримано з кристалами у вигляді прямої призми з основою у формі трикутника, з повністю шліфованою поверхнею, при використанні дзеркального відбивача у формі зрізаного конуса. Показано, що розрахунки за допомогою пакета Litrani найкраще корелюють із результатами експерименту.Ключові слова: сцинтиляційний детектор, Монте-Карло моделювання, ефективність збору світла, сцинтиля-тор CaWO 4 .