Powerful nanosecond light sources based on LEDs for astroparticle physics experiments
基于LED的强大纳秒光源已被开发用于天体粒子物理实验。光源使用超亮蓝色LED矩阵或新一代高功率蓝色LED。它表明，这样的光源具有高达10**10 - 10**12光子每脉冲的光输出，具有非常快的光发射动力学。所描述的光源对于在切伦科夫和闪烁体检测器的校准系统中使用是重要的。所开发的光源目前已成功地用于一些天体粒子实验，即：Tunka EAS实验、贝加尔中微子实验等。
2007-09-04 physics.ins-det
Automated Calibration System for a High-Precision Measurement of Neutrino Mixing Angle $θ_{13}$ with the Daya Bay Antineutrino Detectors
本文介绍了大亚湾中微子实验中反中微子探测器的自动定标系统。该系统由24个相同的单元组成，安装在8个相同的20吨液体闪烁体探测器上。每个单元都是一个全自动的机器人系统，能够沿着给定的垂直轴将LED和各种放射源部署到探测器中。选定的结果，从性能研究的校准系统的报告。
2013-05-10 physics.ins-det
The calibration system for the photomultiplier array of the SNO+ experiment
使用LED和光纤的光注入系统被设计用于SNOLAB的SNO+实验的光电倍增管阵列的校准和监测。用于稀有事件物理学的大体积、非分段、低背景探测器，例如多用途SNO+实验，需要一个校准系统，该系统允许精确和定期测量其光电倍增管阵列的性能参数，同时最大限度地减少放射性侵入的风险。为SNO+实施的设计使用一组光纤将来自外部LED的光脉冲注入检测器。本文介绍了这种光注入系统的设计、制造和安装，以及首次试运行情况。将蒙特卡罗模拟与调试测试结果进行了比较，确认系统满足性能要求。
2015-01-16 hep-ex physics.ins-det
System calibration method for Fourier ptychographic microscopy
傅立叶重叠关联显微术（FPM）是近年来提出的一种高分辨率、宽视场的定量相位成像技术。在现有的FPM成像平台中，像差、LED光强波动、参数缺陷和噪声等都是系统误差的主要来源，它们会严重影响重建结果，产生伪影。虽然人们对这些问题进行了研究，并分别提出了一些特殊的方法，但还没有一种方法可以解决所有的问题。然而，在实际情况下，系统误差是多种来源的混合。由于相似的伪影，很难区分一种误差源。为此，我们报告了一个系统校准程序，称为SC-FPM，基于模拟退火（SA）算法，LED强度校正和自适应步长策略，其中涉及在每个迭代步骤的误差矩阵的评估，其次是重新估计准确的参数。在仿真和实验中均取得了良好的性能。所提出的系统标定方案提高了FPM的鲁棒性，放宽了实验条件，使FPM更加实用。
2017-03-16 physics.ins-det physics.optics
A Calibration System for Compton Polarimetry at $e^+e^-$ Linear Colliders
在未来的正负电子直线对撞机中，具有千分之一精度的偏振测量是必不可少的。康普顿旋光仪可以在几秒钟的测量时间内达到可以忽略的统计不确定性。主要的系统不确定性来源于记录康普顿散射电子的探测器的响应和对准。预计在未来的直线对撞机上使用的康普顿旋光仪的可靠基线技术是基于由光电倍增管读出的气体切伦科夫探测器阵列。在本文中，我们将提出一种校准方法，承诺监测在几个千分之一的水平，这样的探测器的响应的非线性。该方法已在基于LED的校准系统中实现，该系统与现有的原型探测器相匹配。该校准系统的性能足以控制对提取偏振的总不确定性的相应贡献，使其优于$0.1\%$。
2015-09-10 physics.ins-det
Calibration Studies and the Investigation of Track Segments within Showers with an Imaging Hadronic Calorimeter
CALICE合作项目已经建造了一个高度颗粒化的强子采样量热计原型，它具有由硅光电倍增器（SiPM）单独读出的小闪烁体瓦片，以评估ILC的技术。探测器的成像能力允许强子事件的子结构的详细研究，如识别最小电离轨道段内的强子簇射。这些轨道段具有高质量，因此它们可以用于校准，作为Muons和用于监控SiPM的内置LED系统的附加工具。这些轨道段也有助于约束Geant 4中使用的强子簇射模型。详细的MC研究与现实模型的ILC检测器进行研究的校准要求的一个完整的量热计系统。通过将费米实验室束流测试的校准常数传输到欧洲核子研究中心在不同条件下记录的数据，在真实数据上对校准策略进行了测试。
2009-10-20 physics.ins-det
Photon Calibration Techniques for High Resolution Cryogenic Detectors
University of California Berkeley（加州大学伯克利分校）；Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL)（劳伦斯伯克利国家实验室）
本文研究了使用脉冲激光二极管或LED的单能光子标定高分辨率量热探测器响应的方法，通过澄清泊松统计标定中的隐含假设，并分析实际探测器性能偏离这些假设导致的偏差，评估了特定探测器参数对标定的影响。
2026-11-02 hep-ex physics.data-an physics.ins-det
A UV LED-based fast-pulsed photoelectron source for time-of-flight studies
我们报告光谱和飞行时间测量使用18千电子伏的快速脉冲光电子源的可调强度，范围从单光电子每脉冲到5光电子每微秒的脉冲重复率高达10 kHz。通过在深紫外（或UV-C）区域中以kHz频率切换中心输出波长为265 nm和257 nm的发光二极管来产生长度在40 ns和40微秒之间的短脉冲。这样的光电子源可以成为测试高分辨率静电光谱仪性能的有用校准设备，就像当前中微子质量搜索中使用的那样。
2009-06-17 physics.ins-det
Ultraviolet stimulated electron source for use with low energy plasma instrument calibration
我们已经开发并展示了一种多功能的紧凑型电子源，该电子源可以产生直径高达50 mm的单能电子束，能量范围为0.1至30 keV，能量扩展<10 eV。通过用单个近紫外（UV）发光二极管（LED）照射金属阴极板，可以产生在1cm 2上具有15%变化的空间均匀的电子束。阴极表面前面的均匀电场将电子加速成在1 keV下具有<1度角发散的束。束流强度可以从10^9电子/cm 2s控制。
2012-06-14 physics.ins-det physics.space-ph
A Light Calibration System for the ProtoDUNE-DP Detector
设计并验证了一种用于ProtoDUNE双相光子探测系统（PDS）的基于LED的光纤定标系统。ProtoDUNE-DP是一个6x6 x6 m3的液态氩时间投影室，目前正在安装在欧洲核子研究中心的中微子平台上。PDS基于36个8英寸的光电倍增管（PMT），将允许触发宇宙射线。该系统作为最终DUNE DP远探测器PDS的原型，其中PDS还具有允许非束流物理的3D事件重建的功能。为此目的，期望均衡的PMT响应以允许对所有PMT组使用相同的阈值定义，从而简化触发效率的确定。本文所描述的光校准系统的开发，以提供这一点，并监测PMT的性能在现场。
2019-03-10 hep-ex physics.ins-det
Calibration System with Optical Fibers for Calorimeters at Future Linear Collider Experiments
我们报告的几个版本的校准和监测系统，致力于闪烁体瓦量热计内置的CALICE合作，并打算为未来的线性对撞机实验。而第一个，一个1立方米的模拟强子量能器原型，已经建立和测试束，第二个技术原型，目前正在开发中。这两个原型都是基于可单独读出的新光电探测器，硅光电倍增器（SiPM）的反射瓦。由于SiPM响应显示出对温度和偏置电压的强烈依赖性，并且由于像素数量有限，SiPM饱和，因此需要对其进行监测。监控系统必须具有足够的灵活性来执行多个不同的任务。SiPM的自校准特性可以用于使用低强度的LED光的增益监测。在测试光束操作过程中，所有SiPM的例行监测是用固定强度的光脉冲实现的。通过将光强度从零变化到饱和水平来交叉检查完整的SiPM响应函数。我们特别关注最后一个方面-高动态范围。
2012-01-27 physics.ins-det
Correlation of Beam Electron and LED Signal Losses under Irradiation and Long-term Recovery of Lead Tungstate Crystals
钨酸铅晶体中的辐射损伤降低了其透明度。将在这种晶体中检测到的光量与光子或电子的入射能量相关联的校准对于保持检测系统的能量分辨率是至关重要的。本文报道了用单能电子束或π介子束辐照由光电倍增管读出的钨酸铅晶体的实验结果。束电子本身被用来测量闪烁光输出，和一个蓝色发光二极管（LED）被用来跟踪晶体透明度的变化。我们报告的相关性的LED测量与辐射损伤的光束，也表明，它可以准确地监测晶体从这种损害的恢复。
2005-04-13 hep-ex physics.ins-det
Calibration Methods of Silicon Photomultiplier for JUNO-TAO Central Detector
Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Nanjing University（南京大学）
本文提出基于电荷和时间信息的硅光电倍增管通道级校准方法，用于测量暗计数率、相对光电探测效率、时间偏移、增益和内部光学串扰，并通过模拟事件评估校准偏差，以提高探测器的精度和能量分辨率。
2026-08-03 physics.ins-det
Borexino calibrations: Hardware, Methods, and Results
Borexino是第一个在亚MeV区域实时探测太阳中微子的实验。为了实现高精度的中微子率的测定，检测器的设计包括一个内部和外部的校准系统。本文介绍了2008年至2011年期间开展的校准系统和校准活动。我们讨论了一些结果，并表明，校准程序保存的闪烁体的放射性纯度。校准提供了对探测器响应的详细了解，并导致Borexino测量中的系统不确定性显著降低。
2012-11-28 physics.ins-det
Calibration and Performance of the Surface Scintillator Detector of the Pierre Auger Observatory
本文介绍皮埃尔·奥格观测站AugerPrime升级中表面闪烁体探测器的标定方法及基于第二阶段数据的性能表现，以提升原初宇宙线质量重建能力。
2025-07-12 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.ins-det
Design and evaluation of a versatile picosecond light pulser
许多实验设置，例如用于校准光电传感器，需要具有亚纳秒定时精度的光源。我们提出了一个亮度控制，皮秒光脉冲发生器的雪崩晶体管脉冲驱动电路的基础上的设计和评价。它可以与各种LED和VCSEL一起使用，能够在宽波长范围内使用，光曲线短至约100 ps标准差。
2018-05-15 physics.ins-det
Characterization of UV optical components for photon detector calibration in liquid argon TPCs
Argonne National Laboratory (ANL)（阿贡国家实验室）；South Dakota School of Mines and Technology（南达科他矿业理工学院）；Illinois Institute of Technology（伊利诺伊理工学院）
本文研究了用于液态氩时间投影室紫外光校准的光学组件特性，通过实验验证了其在极低温下的稳定性和可靠性，为大规模低温探测器的校准提供了重要参考。
2026-02-27 hep-ex physics.ins-det
Development of an isotropic optical light source for testing nuclear instruments
需要精确表征和校准其光学组件的核仪器需要具有所需波长、强度和方向性的良好表征的光学光源。本文提出了一种新的技术，用于确定光学元件的性能，通过生产一个各向同性的源与机器人定位的LED。该光源的操作理论，蒙特卡罗验证研究的结果，和实验结果。
2015-11-08 physics.ins-det
Calibration Strategy of the JUNO-TAO Experiment
泰山中微子天文台（JUNO-TAO，或TAO）是江门地下中微子天文台（JUNO）的卫星探测器。TAO位于泰山反应堆附近，以前所未有的能量分辨率独立测量反应堆的反中微子能谱。为了实现这一目标，能源响应必须得到很好的校准。利用TAO的自动校准装置（ACU）和电缆回路系统（CLS），将多个放射源部署到探测器的不同位置，以执行能量响应的精确校准。在不同的能量点，非线性能量响应可控制在0.6%以内。利用宇宙μ子产生的$^{12}\rm B$衰变信号可以进一步改进它。通过能量非均匀性校准，剩余非均匀性小于0.2%。由剩余非均匀性引起的能量分辨率下降和能量偏差可分别控制在0.05%和0.3%以内。此外，其他探测器参数的稳定性，如每个硅光电倍增管的增益，可以用一个特殊的紫外LED校准系统进行监测。
2022-05-30 hep-ex physics.ins-det
A Radiation Tolerant Light Pulser for Particle Physics Applications
研制了一种发光二极管脉冲发生器，可用于粒子物理探测器的时间和幅度灵敏度的测试或校准。比较研究了应用800 MeV质子和钴-60 γ前后的器件和脉冲发生器输出特性。该装置被证明耐受高达6.7 $\times$ 10 $^{13}$ 800-MeV-p/cm 2的能量密度和高达5 Mrad的伽马剂量。
2018-01-25 hep-ex physics.ins-det
Recent Advances of the Engineering Prototype of the CALICE Analog Hadron Calorimeter
CALICE合作正在为未来的线性对撞机探测器开发模拟强子量热计的工程原型。原型必须证明构建具有完全集成的前端电子设备的现实探测器的可行性。性能目标是由高射流能量分辨率的要求和淋浴发展的细节测量驱动的。信号由小的可移动的塑料片采样，塑料片由硅光电倍增器读出。ASIC集成到热量计层中，并针对最低功耗进行了优化。对于光电检测器校准，LED系统被集成到每个检测器通道中。在本报告中，所实现的模块的状态和性能。特别是，从定时测量的结果进行了讨论，以及校准系统的测试。新的模块也被用于DESY测试束环境和电子束测试的第一个结果的报告。
2012-01-25 physics.ins-det
Commissioning of ELLIE for SNO+
SNO+是一个位于加拿大萨德伯里的无中微子双β衰变和低能中微子实验。为了提高我们对探测器能量分辨率和系统学的理解，已经开发了校准系统来连续监测探测器的光学特性，例如：吸收、再发射、散射和定时。该现场光学校准系统的一部分是嵌入式LED/激光注入实体（ELLIE）。它由三个子系统组成：AMELLIE、SMELLIE、TELLIE。衰减模块（AMELLIE）设计用于监测总光学衰减，而在375 nm-700 nm波长范围内的光学散射将由散射模块（SMELLIE）表征。定时模块（TELLIE）的目的是测量光电倍增管的定时特性。我们介绍了这三个系统的计划调试，其运行始于2017年初。
2017-04-30 hep-ex physics.ins-det
Demonstration of a cryogenic, switchable electron source for low-temperature detector calibration
National Institute of Standards and Technology (NIST)（美国国家标准与技术研究院）；Dipartimento di Fisica “Giuseppe Occhialini”, Università degli Studi di Milano-Bicocca（米兰比可卡大学“朱塞佩·奥恰利尼”物理系）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Milano Bicocca（意大利国家核物理研究所（INFN）米兰比可卡分部）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Genova（意大利国家核物理研究所（INFN）热那亚分部）；Dipartimento di Fisica, Università di Genova（热那亚大学物理系）
介绍用于低温探测器校准的低温可切换电子源原型，通过光电发射产生电子并加速，用TES微热量计阵列检测，成功观察到相关信号，可据此开发低温探测器校准方法。
2026-10-15 physics.ins-det
MiniCLEAN Dark Matter Experiment
MiniCLEAN暗物质实验将利用一个单相液氩探测器，配备92个光电倍增管，放置在冷冻剂温度下，4- $π$覆盖500公斤（150公斤）目标（基准）质量。探测器设计策略强调可扩展性，目标质量为10吨或更大。该探测器也被设计用于液体氖靶，其允许信号和背景的独立验证以及WIMP-核相互作用速率的预期依赖性的测试。对于MiniCLEAN，PMT稳定性和校准至关重要。\textit{In-situ}光学校准将能够监测PMT稳定性并保持校准。在MiniCLEAN中，我们使用基于发光二极管（LED）的光注入系统来提供用于校准的单光子，可以近实时地执行校准，在检测器的条件下提供连续的监控。本征$^{39}$ Ar β发射体提供了另一种校准检测器的方法，这要归功于良好定义的属性和均匀分布在检测器体积内。通过对实验$^{39}$ Ar数据的能谱拟合，可以确定能量标度。此外，来自冷气体运行的初步结果显示了对三重态寿命的最佳测量（$\sim$ 3.5 $μ$ s）。结果证实了MiniCLEAN的纯化系统可以获得高纯度的氩气。氩气体较长的三重态寿命可以为将来的暗物质探测器提供更好的脉冲形状鉴别（PSD）性能，同时氩气体较低的密度也降低了多次散射中子本底。另一方面，通过注入$^{39}$ Ar尖峰，可以利用$^{39}$ Ar β衰变引起的电子反冲事件来检验液氩中PSD的极限。研究结果对未来多吨级LAr探测…
2017-11-06 hep-ex physics.ins-det
The LED calibration systems for the mDOM and D-Egg sensor modules of the IceCube Upgrade
本文介绍 IceCube Upgrade 中用于 mDOM 和 D-Egg 传感器模块的 LED 校准系统的设计、生产、测试及其在实验室测试中的应用，旨在改进冰的光学特性校准，提升中微子事件分辨率。
2025-08-05 astro-ph.IM physics.ins-det
Measurement of South Pole ice transparency with the IceCube LED calibration system
冰立方中微子观测站的规模约为1立方公里，目前已在南极冰层上部署了86根弦。IceCube探测带电粒子穿过或在冰中产生的切伦科夫辐射。为了实现探测器的全部潜力，必须很好地理解光在探测器内部和周围的冰中的传播特性。本报告提出了一种新的方法来拟合光在冰中传播的模型，以IceCube收集的现场光源事件的数据集。导出的参数，即测量值的散射和吸收系数与深度，所得到的一组，并显示了冰立方数据与模拟的新模型的基础上的比较。
2013-01-22 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
XENON1T Dark Matter Data Analysis: Signal Reconstruction, Calibration and Event Selection
在Gran Sasso国家实验室进行的XENON 1 T实验是直接探测暗物质的最灵敏的实验，它是以弱相互作用粒子（WIMP）的形式存在的，质量超过$6\,$ GeV/ $c^2$从原子核散射。探测器采用双相时间投影室，靶中有2.0公吨液态氙。在2016年10月至2018年2月期间收集了一个度量的$\mathrm{ton}\times\mathrm{year}$暴露科学数据。本文报告在此期间的检测器的性能，并介绍了详细的数据分析，导致最严格的排除限制各种WIMP核子相互作用模型的日期。特别是，信号重建，事件的选择和校准的探测器响应于XENON 1 T的核和电子反冲进行了讨论。
2019-11-04 hep-ex physics.ins-det
Time calibration with atmospheric muon tracks in the ANTARES neutrino telescope
ANTARES实验由分布在12条线上的光电倍增管阵列组成，位于地中海深处的水下。它寻找天体物理学中微子，收集由带电粒子（主要是μ子）引起的切伦科夫光，这些粒子是在探测器周围的中微子相互作用中产生的。由于在能量为$\sim$ 10 TeV时，μ子和入射中微子几乎是共线的，因此可以将ANTARES探测器用作中微子望远镜，并从精确重建μ子轨迹开始识别天空中的中微子源。为了得到这个结果，切伦科夫光子的到达时间必须精确测量。本文介绍了一种能使仪器达到最佳性能所需精度的时间校准方法。利用ANTARES探测器重建的大气μ子径迹，确定了光电倍增管之间的相对时间偏差。目前，这种方法被用来获得时间校准常数的光电倍增管在不同的线在0.5纳秒的精度水平。它也已被验证用于校准同一条线上的光电倍增管，使用LED和激光设备的系统。
2015-07-15 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
