Qualification tests of 997 8-inch photomultiplier tubes for the water Cherenkov detector array of the LHAASO experiment
大型高海拔空气簇射观测站（LHAASO）正在中国四川省海子山海拔4410米处建造。其主要目标之一是通过其地面水切伦科夫探测器阵列（WCDA）调查北部天空的甚高能伽马射线源。北京滨松光子技术股份有限公司的900个8英寸光电倍增管（PMT）CR 365 -02-1。(BHP)安装在WCDA中，收集空气簇射粒子穿过水产生的切伦科夫光子。本文介绍了CR 365 -02-1型光电倍增管大动态范围基座的设计、光电倍增管批量测试系统的设计以及对997台光电倍增管的测试结果。
2021-03-26 hep-ex physics.ins-det
Full Characterization of the First 1 Inch Industrial Prototype of a New Concept Photodetector
本研究介绍了新型光探测器VSiPMT的设计思路，即采用硅光电倍增管替代传统光电倍增管的打拿极链，同时呈现了滨松光子学制造的1英寸工业原型的全面表征结果，验证了其低功耗、优光子计数等优异性能。
2017-06-19 hep-ex physics.ins-det
High dynamic range base design and characterization of an 8-inch photomultiplier tube CR365-02-2 for the LHAASO-MD experiment
超高能量（$>$ 100 TeV）伽马射线探测得益于μ子探测器（MD）的使用，这要归功于它们抑制宇宙射线背景的能力。北京滨松光子技术股份有限公司生产的CR 365 -02-2型8英寸光电倍增管（PMT）1100多只。(BHP)，将被部署用于LHAASO-MD实验。本文介绍了CR 365 -02-2型光电倍增管底座的设计。信号从两个输出端提取：阳极和第七倍增器电极。这种设计确保了高动态范围，从单个光电子（SPE，峰谷比$>$ 2）到多束$7\times10^5$光电子，等效阳极峰值电流高达1600 mA。阳极-倍增器电极振幅比（A/D）低于160，以确保两个输出之间有足够的重叠。报告了4种光电倍增管的测试结果，包括SPE响应、A/D、线性、暗计数率和后脉冲率。
2021-12-28 hep-ex physics.ins-det
Performance evaluation of the 8-inch MCP-PMT for Jinping Neutrino Experiment
本研究评估锦屏中微子实验新型8英寸MCP-PMT的多项性能，发现其高探测效率与电荷分布长尾可显著改善能量分辨率，并满足实验全部要求。
2023-03-09 hep-ex physics.ins-det
CHIPS Event Reconstruction and Design Optimisation
CHIPS实验将包括在美国明尼苏达州北部的一个露天矿井中的10千吨水切伦科夫探测器。该检测器已被模拟使用一个完整的GEANT4模拟和一系列的事件重建算法已经开发，以利用所有的光电倍增管的电荷和时间信息。使用10英寸和3英寸PMT的模拟CCQE nu_mu和nu_e相互作用的比较，以及3英寸PMT的10%和6%光阴极覆盖率的比较。研究表明，在3英寸光电倍增管上，用6%的光阴极覆盖率可以达到所需的选择效率和荷电nu_e相互作用的纯度。最后，一个专用的π零滤波器成功地重建一个干净的样品的π零介子，尽管低6%的光阴极覆盖率与3英寸光电倍增管。
2016-12-14 hep-ex physics.ins-det
Design & Optimization of the HV divider for JUNO 20-inch PMT
本文针对江门中微子实验（JUNO）的20英寸PMT设计优化高压分压器，开发四种方案（含最终选定版本），覆盖收集效率等指标，所有20000个PMT通过生产和老化测试，助力探测器长期最优运行。
2024-11-27 hep-ex physics.ins-det
Characterization of the Hamamatsu 8-inch R14688-100 PMT
本文对滨松 R14688-100 8 英寸光电倍增管进行特性表征，测量其约 1 ns 时间分辨率、电荷分辨率、渡越时间展宽、暗计数率和后脉冲，并针对 Eos 实验所用的 206 个 PMT 完成单光电子响应测试。
2024-01-09 hep-ex physics.ins-det
A new instrument for high statistics measurement of photomultiplier characteristics
从实验粒子物理的早期开始，光电倍增管（PMT）就在探测器设计中扮演着重要的角色。由于其快速光子计数的能力，光电倍增管被广泛用于新一代的天体粒子物理实验，如空气，冰和水切伦科夫探测器。小尺寸光电倍增管（直径$\leq $ 3英寸）对地球磁场的敏感度很小，渡越时间短，渡越时间分布稳定;与迄今为止通常用于此类应用的大面积光电倍增管相比，每个光电阴极面积的价格更低。随着多通道电子器件的发展和价格的降低，即使对于当今的大体积探测器，使用3英寸或更小直径的PMT也是一种有前途的选择。在本文中，我们报告了一种新的仪器的设计和性能的质量特性的光电倍增管（从1英寸到3英寸的大小），能够校准数百个光电倍增管，每天提供测量暗计数，信号幅度，晚，延迟，前，后脉冲，渡越时间和渡越时间的传播。
2016-07-14 hep-ex physics.ins-det
Mass production and performance study on the 20-inch PMT acrylic protection covers in JUNO
本文研究了JUNO实验中20英寸光电倍增管亚克力保护罩的注塑成型量产技术及其尺寸精度、机械强度和透明度等性能，确保水下防内爆保护系统的可靠性。
2024-02-26 hep-ex physics.ins-det
Performance of new 8-inch photomultiplier tube used for the Tibet muon-detector array
自2014年以来，西藏AS $γ$合作在中国西藏建立了一个新的混合实验，以测量宽能量范围内“膝盖”周围宇宙射线的化学成分。它们包括一个高能空气簇射芯阵列（YAC-II），一个高密度空气簇射阵列（Tibet-III）和一个大型地下水切伦科夫μ子探测器阵列（MD）。为了获得低于$10^{16}$ eV的能量范围内的初级质子、氦和铁光谱及其“膝”位置，需要配备到MD单元的每个PMT根据蒙特卡罗模拟测量能够覆盖100 - $10^{6}$光电子（PE）的宽动态范围的光子数。本文首先比较了日本滨松公司的R5912-PMT和北京滨松公司的CR 365-PMT的特性。这是R5912-PMT和CR 365-PMT之间的首次比较。如果不存在严重的差异，我们将在每个MD单元中添加两个直径为8英寸的PMT以满足我们的要求，它们分别负责100 - 10000个PE和2000 - 1000000个PE的范围。也就是说，MD细胞预计能够测量超过6个数量级的μ子数量。
2016-03-10 hep-ex physics.ins-det
Characterization of the HZC Photonics XP82B20D and XP1805D Photomultiplier Tubes for Low-Temperature Applications
IceCube协作组正在调查各种类型和制造商的光电倍增管（PMT），以便在未来的光学模块中使用。本报告介绍了两种不同类型的HZC Photonics PMT的表征结果：3.5英寸XP82B20D和9英寸XP1805D。结果与制造商提供的质量标准一致。此外，在低温下观察到优异的噪声行为，可能用于IceCube光学模块。
2019-06-23 hep-ex physics.ins-det
Characterization of the Hamamatsu R11410-10 3-Inch Photomultiplier Tube for Liquid Xenon Dark Matter Direct Detection Experiments
为了满足基于双相TPC的下一代暗物质探测器的要求，滨松与加州大学洛杉矶分校密切合作，开发了R11410-10光电倍增管。在这项工作中，我们提出了在该设备上进行的详细测试。高QE（>30%）伴随着低暗计数率（0.3 PE时为50 Hz）和高增益（10^7）以及良好的单PE分辨率。一项全面的筛查测量活动正在进行中，而制造商报价的放射性为20 mBq/PMT。这些特性表明R11410-10特别适用于即将推出的零背景液体氙探测器。
2012-08-23 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Characterization of the 20-inch Photomultiplier Tubes for RENE Detector
Chonnam National University（全南国立大学）；Dongshin University（东新大学）；Gwangju Institute of Science and Technology（光州科学技术院）；Jeonbuk National University（全北国立大学）；Kyung Hee University（庆熙大学）；Kyungpook National University（庆北国立大学）；Sejong University（世宗大学）；Seoul National University（首尔大学）；Soongsil University（崇实大学）；Sungkyunkwan University（成均馆大学）
本文研究了用于RENE探测器的20英寸Hamamatsu R12860光电倍增管的性能，分析了其增益非均匀性、迟脉冲和后脉冲特性，为探测器信号解释和系统误差评估提供参考。
2026-04-13 hep-ex physics.ins-det
Monte Carlo aided design of the inner muon veto detectors for the Double Chooz experiment
双中微子实验的目的是测量最后一个未知的中微子混合角θ_13，使用两个相同的探测器，分别位于靠近和远离核电站反应堆堆芯的位置。为了抑制宇宙μ子在探测器中引起的相关背景，它们被否决探测器系统保护。这些系统之一是内部μ子否决。它是一种基于活性液体闪烁体的探测器，并装有封装的光电倍增管。在本文中，我们描述的Monte Carlo辅助设计过程中的内部μ子否决，导致在一个探测器配置与78 PMT产生的效率为99.978 +- 0.004%的排斥μ子事件和效率>98.98%的排斥相关事件的μ子诱导。这种设计的否决探测器目前在远探测器站点使用，并将在近站点建造和纳入作为双π介子实验的μ介子识别系统。
2012-07-06 physics.ins-det
The Trigger and Timing System of the Double Chooz Experiment
现代精密的中微子实验，如双中微子实验，需要一个高效的触发系统，以减少系统的不确定性。根据这一目标设计了双稳实验的触发和定时系统。根据总的可见光能量触发多个阈值，并且另外触发探测器中的有源光电倍增管（PMT）的数量，这一基本思想驱动了双脉冲触发系统。为此，触发系统持续监控来自探测器中所有PMT的模拟信号。这些PMT信号的幅度分别针对某些PMT的组（组信号）和针对所有PMT（和信号）被求和。通过每个输入通道的两个阈值和和信号的四个阈值来区分组信号。产生的信号由在FPGA中实现的触发逻辑单元处理。除了适当的触发器外，触发系统还为所有后续数据采集系统提供公共时钟信号，以确保双双稳探测器的同步读出。本系统的设计为应用逻辑和设置提供了高度灵活性，使其适用于除双稳态外的其他实验。2011年安装并调试了双触发器和定时系统。本文介绍了触发和定时系统的硬件组成。此外，还介绍了双稳脉冲实验的触发和定时系统的设置、实现的触发逻辑和性能。
2012-10-24 physics.ins-det
Performance of Photosensors in the PandaX-I Experiment
我们报告的长期性能的光传感器，143 1英寸R8520-406和37 3英寸R11410-MOD光电倍增管从滨松，在PandaX双相氙暗物质实验的第一阶段。这是第一次有相当数量的R11410光电倍增管在液体氙中长时间运行，为未来大型氙基暗物质实验提供了重要指导。
2016-01-29 hep-ex physics.ins-det
Gain and charge response of 20 inch MCP and dynode PMTs
JUNO是一个20千吨的液体闪烁体探测器，旨在确定中微子质量排序，精确测量振荡参数，探测天体物理中微子和寻找奇异物理。它被设计为在1 MeV时达到3%的能量分辨率，具有有史以来最高的PMT覆盖率，使用两种类型的20英寸光电管：NNVT的MCP-PMT和Hamamatsu的dynode-PMT。本文以JUNO中心探测器样机为研究对象，研究了MCP和倍增极光电倍增管的增益和电荷响应。测量了MCP-PMT电荷输出的线性度，以检验长尾效应对其电荷谱的影响。
2021-03-27 hep-ex physics.ins-det
Sub-GeV events energy reconstruction with 3-inch PMTs in JUNO
本文提出一种利用JUNO探测器中25600个3英寸PMT击中信息与OCCUPANCY方法重建亚GeV事例能量的新算法，并在10 MeV至1 GeV电子蒙特卡罗样本上验证了其良好性能。
2024-02-16 hep-ex physics.ins-det
Dark Count of 20-inch PMTs Generated by Natural Radioactivity
该研究通过测量和模拟探究JUNO实验中20英寸PMT暗计数大幅值脉冲的来源，确认主要源于天然放射性和μ子，并可通过暗计数谱估计环境放射性水平。
2024-02-05 hep-ex physics.ins-det
Afterpulse measurement of JUNO 20-inch PMTs
本文介绍了江门地下中微子观测站（JUNO）大型光电倍增管（PMT）后脉冲的测量结果。对11台日本滨松公司的R12860型倍增管和150台NNVT公司的MCP-PMTsGDB-6201型微通道板光电倍增管进行了测试，根据后脉冲时间分布和发生概率建立了后脉冲模型。对于所测试的MCP光电倍增管（倍增管），具有0.5 $μ$ s和20 $μ$ s之间的延迟的总后脉冲电荷与主脉冲电荷之间的平均比率为5.6%（13.2%）。JUNO实验将部署20，012个20英寸光电倍增管，本文的研究将有助于JUNO实验的探测器模拟、事件重建和数据分析。
2022-07-11 hep-ex physics.ins-det
Mass production and characterization of 3-inch PMTs for the JUNO experiment
海南展创光电科技有限公司为江门地下中微子观测站生产了26,000只3英寸光电倍增管（PMT），有限公司（HZC）在中国的公司，并通过了所有验收测试，只有15管被拒绝。批量生产始于2018年，以每月$\sim$ 1，000 ~ PMT的速度持续了约2年。作为HZC和JUNO的共同努力，PMT的表征与生产同时在工厂进行。在不同的采样率下跟踪了15个性能参数，并实施了新的工作策略以提高质量保证。这是迄今为止生产和详细研究的最大的3英寸PMT样品。
2021-02-27 hep-ex physics.ins-det
Double Calorimetry System in JUNO
江门地下中微子观测站（JUNO）是一个多用途的中微子振荡实验站，在700米深的地下安装了一个2万吨级液体闪烁探测器，其能量分辨率为3%，能量分辨率为1 MeV。中央检测器中有约18，000个20英寸光电倍增管（PMT），光学覆盖率大于75%。控制系统的能量响应是至关重要的存档设计的能量分辨率，以及达到1%的精度的绝对能量标度。在这样一个大的检测器，这是一个挑战，单通道电荷测量的反应堆反中微子能量范围内，在每个PMT中检测到的光电子数相差两个数量级。JUNO已经批准了一个新的小型PMT系统，包括25，000个3英寸PMT，与20英寸PMT交替安装。单个3英寸光电倍增管主要接收单个光电子，这为通过光子计数技术校准20英寸光电倍增管系统的能量响应提供了一种独特的方式。此外，小型光电倍增管系统还可以扩展能量测量的动态范围，为宇宙μ子和大气中微子等高能物理的研究提供帮助。我们将介绍这种双重量热法的物理概念，3英寸光电倍增管及其读出电子学系统的设计和实现。
2017-06-27 physics.ins-det
Large Area Photo-Detection System using 3-inch PMTs for the Hyper-Kamiokande Outer Detector
Hyper-Kamiokande计划于2020年开始建造，是下一代地下水切伦科夫探测器，基于非常成功的Super-Kamiokande实验。它将作为295公里外的远探测器，用于日本升级的J-PARC光束的长基线中微子实验。它也将是一个探测器，能够观测-远远超过超级神冈探测器的灵敏度-质子衰变，大气中微子和天文源中微子。由安装在内部检测器PMT后面并且面向外以观察圆柱形罐的外壳的PMT组成的外部检测器（OD）将提供拓扑信息以识别源自内部检测器外部的粒子的相互作用。任何优化将导致实验的物理目标，这是CP轻子相的测量和中微子质量等级的确定显着改善。使用小型3”PMT的原始设置正在为Hyper-Kamiokande OD设计。它们将提供更好的冗余度、空间和角分辨率，因为它们将是实验的原始8”设计方案的两倍或三倍，并且降低了成本。几个3”PMT候选人考虑的超神冈OD已在玛丽女王大学伦敦表征。它们都表现出非常低的暗计数和良好的收集效率，这使得它们成为实验中使用的优秀选择。
2019-08-21 hep-ex physics.ins-det
A Test System for the JUNO 20-inch PMTs Prior to Installation
为满足JUNO实验的能量分辨率要求，保障20英寸PMT安装前无故障，研究团队搭建了现场测试系统并开展测试，本文介绍该系统概况及初步测试结果。
2025-02-22 hep-ex physics.ins-det
Characterization of the Hamamatsu R11780 12 inch Photomultiplier Tube
未来的大型水切伦科夫探测器和闪烁体探测器已被提出用于长基线中微子振荡、质子衰变、超新星和太阳中微子的测量。为了确保成本效益和优化科学范围，对此类探测器的关键要求之一是大面积、高性能的光电倍增管（PMT）。Hamamatsu R11780是这种器件的一个候选者，它是一种12”PMT，有标准和高量子效率两种版本。本文测量了单光电子响应特性，标准和高量子效率版本的相对效率，标准量子效率版本的绝对量子效率的初步测量，以及整个光阴极表面的相对效率的二维扫描。所有的单光电子研究都是在室温下使用切伦科夫光源，增益为1*10^7。这些结果表明，R11780光电倍增管是一个很好的候选人，这样的大型光学探测器，包括峰谷比大于2，渡越时间传播约1.3 ns，和后期脉冲的概率小于5%。
2013-02-07 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Study of cryogenic photomultiplier tubes for the future two-phase cryogenic avalanche detector
我们报告的几种类型的低温光电倍增管的表征研究的结果，由滨松光子学制造，并打算在液体Ar条件下操作，即：紧凑的2英寸R6041- 506 MOD管，3英寸R11065-10和R11065-MOD管在液体Ar和3英寸R11410-20管最初设计用于在液体Ar中操作。这些类型的光电倍增管被建议安装到未来的两相低温雪崩探测器，这是在宇宙学和粒子物理实验室的新西伯利亚国立大学与核物理研究所布克尔共同开发。八个R11065光电倍增管和七个R11410-20管进行了测试，都表现出优异的性能，在液体氩的增益和相对单电子效率。所有3英寸光电倍增管在液态氩中的最大增益均超过5 × 10^6，相对单电子效率高于95%。紧凑型R6041- 506 MOD管的倍增极系统与3英寸光电倍增管不同，因此其单电子能量分辨率和相对效率比3英寸管差得多。从21个2英寸光电倍增管中，只有12个管具有可接受的，即高于75%的相对单电子效率和高于5x10^6的最大增益。然而，这些光电倍增管是非常有吸引力的，因为它们是唯一的紧凑型的管，可以在液体Ar。
2017-05-04 astro-ph.IM physics.ins-det
A container-based facility for testing 20'000 20-inch PMTs for JUNO
JUNO实验的主要目标是确定中微子的质量排序。为了实现这一点，需要在$1\,$ MeV下至少达到$3\,\%$的非凡能量分辨率，为此JUNO探测器的所有部件都需要满足一定的质量标准。这一点特别关系到那些与探测器的能量分辨率有关的探测器，例如将在JUNO部署的光电倍增管。本文介绍了一个专门的光电倍增管质量测试设备的设置和性能，以检查和表征20英寸JUNO光电倍增管的性能。它的准工业规模和操作水平允许测试所有20000 PMT打算在JUNO实验中使用。与此PMT质量测试系统，几个关键特性，如暗计数率，峰谷比，光子探测效率，和定时分辨率已被确定在$1\times10^7$的工作增益和评估相对于JUNO的要求。测量条件和模式的光电倍增管，以及估计精度的个人光电倍增管参数的确定与系统。
2021-05-14 hep-ex physics.ins-det
Evaluation of new large area PMT with high quantum efficiency
江门地下中微子观测站（JUNO）的中微子探测器设计使用20千吨液体闪烁体和约16，000个20英寸光电倍增管（PMT），其中一个选择是使用滨松光子公司最近开发的具有高量子效率的20英寸R12860 PMT。新开发的PMT试制样品的性能进行了评价。结果表明，其量子效率为$30\%$/$400 nm$ .其单个光电子的峰谷比（P/V）为4.75，暗计数率为$27 kHz$，阈值为3 mV，增益为$1 \times 10^7$。单个光电子的渡越时间扩展为$2.86 ns$。总的来说，这种新的20英寸光电倍增管的性能比旧的R3600有所改善。
2016-01-29 hep-ex physics.ins-det
Single electron charge spectra of 8-inch high-collection-efficiency MCP-PMTs
研究8英寸高收集效率MCP-PMT单电子响应电荷谱偏离高斯分布的问题，通过分压实验量化MCP增益对入射电子能量的依赖，结合Furman概率模型再现电荷谱，提出Gamma-Tweedie混合模型描述SER电荷谱。
2024-05-22 hep-ex physics.ins-det
Large photocathode 20-inch PMT testing methods for the JUNO experiment
20kt液体闪烁体（LS）JUNO探测器正在由中国国际合作组织建造，其主要目标是解决中微子质量排序（层次）问题。JUNO的主要挑战是实现创纪录的能量分辨率，在LS中释放的能量为1MeV时约为3%，这是进行中微子质量等级测定所需的。约20，000个具有高光子探测效率（PDE）和良好光电阴极均匀性的20英寸大型光电倍增管将确保JUNO探测器约80%的表面覆盖率。JUNO合作正在准备使用4个专用容器对所有PMT进行大规模测试的设备。这种方法允许我们并行测试144个PMT。容器中的主要测量将是PMT对低强度均匀光照射其光电阴极的响应。20 000台PMT中的每台都将接受容器测试。此外，一个专用的扫描系统被构造为采样测试的光电倍增管，使我们能够研究整个光电倍增管光电阴极表面的偏微分方程的变化。扫描站的核心是一个旋转框架，带有7个校准短闪光的LED光源，这些光源沿着光阴极表面放置，覆盖从PMT顶部到赤道的天顶角。大型光电倍增管的收集效率对地球磁场（EMF）非常敏感，因此，了解EMF抑制的必要水平对JUNO实验至关重要。在JUNO的一个设施中，装有补偿EMF分量的亥姆霍兹线圈的暗室可用于这些测试。滨松R12860 20英寸光电倍增管是JUNO实验的候选者。本文简要介绍了容器设计和质量测试方法，扫描装置和扫描方法，并报告了该PMT性能测试的初步结果。
2017-05-14 physics.ins-det
Dark Count Rate Stability of JUNO 20-inch PMTs in Mass Testing
本文利用JUNO泛亚测试设施对JUNO 20英寸PMT的暗计数率（DCR）进行了详细表征，研究了其稳定性、温度依赖性及DCR尖峰成因，为优化PMT性能和实现中微子物理目标提供了关键见解。
2025-08-11 hep-ex physics.ins-det
Enhanced Photon Traps for Hyper-Kamiokande
Hyper-Kamiokande是日本的下一代大型水切伦科夫探测器，计划使用约80，000个20英寸的光电倍增管（PMT）。它们是实验的主要成本因素之一。我们提出了一种新的增强光子陷阱设计的基础上，一个更小，更经济的PMT与波长移位器，分色镜，和宽带镜相结合。GEANT 4用于获得光子收集效率和光子阱的定时分辨率。我们比较不同的陷阱配置和大小的性能。我们的模拟表明，一个增强的光子陷阱与12英寸的光电倍增管可以匹配20英寸的光电倍增管的收集效率，但在降低定时分辨率的成本。光子阱可以作为大面积探测器的探测模块。
2017-08-05 astro-ph.IM physics.ins-det
2 inch Molecular Organic Glass Scintillator for Neutron-Gamma Discrimination
在这篇手稿中，我们报告了新型有机玻璃闪烁体的闪烁特性和脉冲形状鉴别（PSD）性能。测试了两个尺寸为2x2英寸的圆柱形样品。此外，这两个样品用于堆叠配置，以测量尺寸为2x 4英寸的样品的PSD特性。这项研究包括测量中子/伽马鉴别能力、发射光谱、光电子产额和分析伽马射线和快中子相关事件产生的光脉冲形状。将结果与先前使用EJ-276塑料闪烁体、EJ-309液体闪烁体和二苯乙烯单晶记录的数据进行比较。
2023-01-17 physics.ins-det
Study of the front-end signal for the 3-inch PMTs instrumentation in JUNO
江门地下中微子天文台将安装25，600个3英寸光电倍增管，以实现更精确的能量校准，并扩大物理探测潜力。所有的裸光电倍增管的性能进行了表征，这些光电倍增管正在仪表与高压分压器，水下前端电缆，和连接器。在本文中，我们提出了一个专门的研究信号质量在不同阶段的仪器。一个优化的高电压比得到确认和最终确定，这将PMT渡越时间扩展提高了25%。信号电荷在10 m（5 m）电缆中衰减了22.5%（13.0%），需要增加45 V（23 V）来补偿PMT增益的损失。PMT信号后有1%的过冲，连接器中没有反射迹象。一组16个3英寸光电倍增管与完整的仪器一起安装在JUNO原型探测器中，与一些8英寸和20英寸光电倍增管一起，显示出良好的稳定性，并展示了具有多种类型光电倍增管的光子探测系统。
2022-04-06 physics.ins-det
The JUNO experiment and its electronics readout system
正在建设中的江门地下中微子观测站（JUNO）的主要目标是确定中微子质量等级和测量亚百分之一级的振荡参数。该探测器由20千吨液体闪烁体和17612个20英寸光电倍增管以及25600个3英寸小型光电倍增管组成，光电阴极覆盖率为77%。电子系统分为两个主要部分。前端系统位于水下，执行模拟信号处理。后端电子系统位于水外，由DAQ和触发器组成。目前的生产状态的实验以及电子系统的设计将报告在演示文稿。
2022-02-09 hep-ex physics.ins-det
Test of the JUNO 20-inch PMTs during Installation
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）
本文介绍了JUNO实验中20000多个20英寸PMT在安装期间进行的七次测试活动，包括暗计数率、增益、波形和电荷谱测量，验证了PMT功能。
2026-06-23 physics.ins-det
Performance testing of a novel short axis photomultiplier tube for the HUNT project
针对HUNT项目23英寸耐压玻璃球的安装需求，本文测试NNVT缩短10 cm以上的新型20英寸N6205 MCP-PMT，结果表明其峰谷比、TTS和非线性等性能满足项目要求。
2024-08-03 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Characterization of the Spontaneous Light Emission of the PMTs used in the Double Chooz Experiment
在调试的第一个的两个探测器的双双光子探测器的实验，一个意想不到的和占主导地位的背景所造成的光的发射内的光学体积已被观察到。在现场和外部实验室对称为“光噪声”的现象集合进行了具体研究，以确定信号的特征并确定影响的可能过程。一些机制的仪器噪声来自光电倍增管被确定，它已被发现，领先的一个来自光发射本地化的光电倍增管基地和产生的热和高电压的综合效应的透明环氧树脂覆盖的电子元件。观察到信号的速率和幅度与温度的相关性。对于操作中的第一检测器，已经使用基于信号的定时和光图案的在线和离线分析选择来减轻诱导的背景，而对于第二检测器已经实施了光电倍增管组件的修改，以便使PMT基底变黑。
2016-08-17 hep-ex physics.ins-det
Deferred Optical Photon simulation for the JUNO experiment
江门地下中微子观测站（JUNO）是为确定中微子质量序和精确测量中微子振荡参数而设计的。它是在中国南方地下700米深处建造的，包括一个中心探测器，水切伦科夫探测器和顶部跟踪器。中心探测器采用20 kt液体闪烁体靶，由17,612个20英寸光电倍增管和25,600个3英寸光电倍增管组成，在1~MeV处的能量分辨率为3%。闪烁体提供约10，000个光子/MeV的光产额。蒙特卡罗模拟是一个重要的工具，发展的探测器性能的理解，需要生产的大样本的背景过程与光子。使用Geant 4模拟大量可见光子在计算上对处理时间和存储资源都具有挑战性。为了优化资源利用，提出并实现了一种基于Geant 4类的延迟光子仿真工作流程。其关键思想是模拟事件最初没有光学光子，只有执行光学光子模拟时，用户指定的标准得到满足。在这篇文章中，将介绍延迟光子模拟的设计和实现。
2022-02-14 physics.ins-det
Ortho-positronium observation in the Double Chooz Experiment
双中微子实验通过探测反应堆$\barν_e$通过逆β衰变测量中微子混合角$θ_{13}$。正电子-中子空间和时间重合允许相当大的背景抑制，尽管如此，如果在大型探测器中可行，液体闪烁体探测器将受益于正电子/电子鉴别，以抑制剩余的背景。基于液体闪烁体中光子发射的粒子相关时间曲线的标准粒子识别不能用于给定两个粒子的相同质量。然而，正电子湮没有时会被正电子偶素（o-Ps）亚稳态的形成所延迟，这会导致脉冲形状失真，从而可以用于正电子识别。在本文中，我们报告的第一次观察到的正电子素形成的大型液体闪烁体探测器的脉冲形状分析的基础上的单事件。测量了o-Ps形成分数及其寿命，发现44 $\%$ $\pm$ 12 $\%$（sys.）$\pm$ 5 $\%$（统计）和$3.68$ ns $\pm$ 0.17ns（sys.）$\pm$ 0.15 ns（静态）分别与专用的正电子湮没寿命谱装置获得的结果一致。
2014-10-07 hep-ex physics.ins-det
Photomultiplier Tubes in the MiniBooNE Experiment
费米国家加速器实验室的MiniBooNE实验的探测器采用1520 8英寸Hamamatsu型号R1408和R5912光电倍增管，带有定制的底座。进行测试，以确定暗率，电荷和定时分辨率，双脉冲率，和所需的工作电压为每个管，使管可以进行分类，在检测器中的最佳位置。七个光电管进行了测试，以找到它们的响应的角度依赖性。在Super-K光电管内爆事故发生后，进行了一项分析，以确定MiniBooNE发生类似事故的风险。
2010-05-19 hep-ex physics.ins-det
Study of light detection and sensitivity for a ton-scale liquid xenon dark matter detector
吨级液态氙探测器是近年来发展起来的一种新型探测器，用于探测弱相互作用大质量粒子（WIMPs）暗物质的有利参数空间。为了实现更好的光收集效率，同时限制电子通道的数量相比，前一代的检测器，大尺寸的光电倍增管（PMT），如3英寸直径的R11410从Hamamatsu建议，以取代1平方英寸的R8520光电倍增管。在两相氙暗物质探测器中，通常使用上下两个PMT阵列。在这项研究中，我们比较了两种不同的吨级液体氙探测器配置的性能与相同数量的R11410（配置g.1）或R8520（配置g.2）的顶部PMT阵列，而都使用R11410 PMT的底部阵列。
2014-05-11 hep-ex physics.ins-det
Detection of low-energy X-rays with 1/2 and 1 inch LaBr3:Ce crystals read by SIPM arrays
LaBr 3：Ce晶体，具有光电倍增管或单个SiPM读出（高达3x 3 mm $^2$），已被引入用于医学物理中的辐射成像。采用来自不同生产商的1/2”和1”LaBr 3：Ce晶体进行研发，以实现具有SiPM阵列读出的紧凑型大面积探测器（高达几cm $^2$面积），旨在实现高光产额、良好的能量分辨率、良好的探测器线性度和低能量X射线的快速时间响应。该研究由RIKEN-RAL μ子设施的FAMU实验引发，旨在精确测量质子Zemach半径，以解决所谓的“质子半径之谜”。目标是探测130 KeV左右的特征X射线。可以预见的其他应用是国土安全和$γ$射线天文学。基于CAEN V1730 FADC直接读取结果，无需扩增阶段。在Cs的$^{137}$峰，能量分辨率高达$\sim 3 \%$，获得使用的读出与Hamamatsu SiPM阵列。这些结果与用PMT读数获得的最佳可用结果进行了比较。
2022-02-17 physics.ins-det
Imaging of CsI(Tl) crystal event and double-slit Young's interference by a single photon sensitive camera
我们将讨论一个单光子敏感和低噪声相机的成像测量，旨在闪烁探测器的光学读出的新范例。单光子敏感相机的特点将通过测量单光子模式下的双缝杨氏干涉来表征和演示。将进一步对CsI（Tl）晶体和α源进行成像测试，初步测量1/2”，f/1.4透镜系统的噪声水平和灵敏度，其光强灵敏度达到3英寸PMT的1/10左右，显示出实现单个α事件成像的潜力。将进一步讨论闪烁探测器的应用建议，其中通常假设成像在这样的光子饥饿和大发射度制度中是不可能的。
2022-06-02 hep-ex physics.ins-det
Testing of Cryogenic Photomultiplier Tubes for the MicroBooNE Experiment
MicroBooNE探测器将位于费米国家加速器实验室（Fermilab）助推中微子束线（BNB）的轴上，由两个主要部件组成：一个大型液氩时间投影室（LArTPC）和一个光收集系统。30个直径为8英寸的Hamamatsu R5912- 02 mod低温光电倍增管（PMT）将检测液氩（LAr）中产生的闪烁光。本文首先介绍了MicroBooNE光电倍增管的性能测试程序，包括光电倍增管探测器中的光收集系统如何工作，以及光电倍增管底座的设计。然后讨论了低温试验台的设计，最后报告了低温试验的结果。
2013-06-17 hep-ex physics.ins-det
The Double Chooz antineutrino detectors
本文介绍了双光子实验中近、远探测器的设置和性能。在两个设计完全相同的探测器上测量了位于两个反应堆堆芯400 m和1050 m的电子反中微子。多年来，中微子信号的数据是从探测器中的相互作用中提取的，目的是测量中微子振荡中的一个基本参数，即混合角θ13。双双折射检测器的中心部分是主检测器，其包括四个填充有有机液体的圆柱形体积。从内到外，有体积包含钆负载闪烁体，无钆闪烁体，缓冲油和光学分离，另一种液体闪烁体作为否决系统。在这个主探测器上方，安装了一个使用塑料闪烁体条的附加外部否决系统。在双中微子中开发的技术是该领域其他几个反中微子探测器的灵感来源。检测器设计允许实施有效的背景抑制技术，包括使用由数据采集系统提供的脉冲形状信息。双光子探测器具有显著的稳定性，特别是对于探测到的光子，以及探测器组件的高放射性纯度。
2022-09-13 physics.ins-det
Characterization of Two PMT Models for the IceCube Upgrade mDOM
IceCube升级将扩大IceCube中微子天文台，增加近800个新的光学模块。其中很大一部分将是多PMT光学模块（mDOM），具有24个PMT均匀指向所有方向，提供几乎均匀的角度覆盖范围，并提供有效光敏面积是当前IceCube光学模块的两倍以上。目前考虑在mDOM中使用来自不同制造商的两种PMT型号：来自HZC Photonics的3.5英寸PMT和来自Hamamatsu的3英寸PMT。这两种光电倍增管的特征在于增益，定时，量子效率和暗噪声率作为温度的函数。所获得的表征结果在这里。
2019-08-22 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.ins-det
MicroBooNE light collection system
MicroBooNE是一个中微子实验，位于费米国家加速器实验室的助推器中微子光束线的轴上，计划于2014年开始收集数据。MicroBooNE探测器由两个主要部件组成：大型液氩时间投影室（LArTPC）和光收集系统。32个直径为8英寸的低温光电倍增管（PMT）将探测液态氩中产生的闪烁光。本文介绍了MicroBooNE集光系统的基本特点和现状。
2013-10-15 hep-ex physics.ins-det
Phototube tests in the MiniBooNE experiment
费米实验室的MiniBooNE中微子振荡实验使用了1520个8英寸光电倍增管：1197个光电倍增管为滨松R1408型，其余为R5912型。所有PMT都经过测试，以符合纳入检测器的条件，并根据其电荷和时间分辨率以及暗率进行分类。7个PMT接受了额外的低照度水平测试。测量了作为入射角的函数的七个附加PMT的相对检测效率。程序和结果。
2005-12-30 physics.ins-det
Cryogenic R5912-20Mod Photomultiplier Tube Characterization for the ProtoDUNE Dual Phase Detector
深层地下中微子实验是一个双站点实验，用于长基线中微子振荡研究，以及中微子天体物理学和核子衰变研究。远探测器是一个40千吨的地下液态氩时间投影室（LAr TPC），其中光子探测器系统增加了精确的计时能力。ProtoDUNE双相位探测器将由一个6x6 x6 m^3的LAr TPC组成，将在CERN中微子平台上运行，光子探测系统将由来自滨松的8英寸低温光电倍增管组成。研究了R5912- 20 Mod型光电倍增管在低温下的性能，包括暗电流、增益以及与光强和脉冲频率的线性关系。此外，PMT的基础设计进行了验证。在寒冷的，减少的PMT放大，或疲劳效应，测量的PMT输出电流增加，无论是由于高增益，光强度或速率。此外，40光电倍增管的特性的结果将用于ProtodUNE双相。
2018-10-05 hep-ex physics.ins-det
Pulse Shape Particle Identification by a Single Large Hemispherical Photo-Multiplier Tube
在中微子实验中，半球形光电倍增管（PMT）通常用于覆盖大的表面或体积，以最小数量的通道最大化光阴极覆盖。仪器通常是粗糙的，中微子事件重建和粒子识别（PID）通常是通过PMT命中的形态来完成的。在未来的中微子实验中，可能需要通过利用脉冲形状信息从几次撞击甚至单次撞击执行PID。在这份报告中，我们研究了脉冲形状PID的原则，使用一个单一的10英寸半球形PMT在一个球形玻璃外壳的未来中微子望远镜。我们使用费米实验室测试束设施（FTBF）MTest束线来证明，与脉冲形状PID，统计分离是可能的，以区分2 GeV的电子从8 GeV的π介子，其中总的电荷沉积是约20 PE在我们的设置。这种技术可以应用于未来的中微子望远镜，重点是低能物理，包括冰立方升级。
2020-05-07 hep-ex physics.ins-det
CATIROC: an integrated chip for neutrino experiments using photomultiplier tubes
为了利用大量的光电倍增管进行下一代中微子实验，研制了一种专用集成电路CATIROC（Charge And Time Integrated Read Out Chip）。每个CATIROC都为16个可配置输入通道提供时间和电荷测量，这些通道在无触发器模式下工作。最初设计用于水切伦科夫探测器中的光发射，我们在本文中表明，它的使用可以扩展到基于液体闪烁体的实验。正在中国建造的JUNO实验的$\sim$ 26000 3英寸光电倍增管就是一个很好的例子。本文介绍了CATIROC的特点，特别注意其应用于液体蒸发器中光发射时间分布的最关键点。在电荷和时间测量中实现的性能可以为未来利用PMT或其他光敏探测器的高精度实验提供输入。
2021-05-12 hep-ex physics.ins-det
Characterization of photo-multiplier tubes for the Cryogenic Avalanche Detector
新西伯利亚国立大学宇宙学和粒子物理学实验室正在与布德克核物理研究所联合开发具有终极灵敏度的新的低温雪崩探测器，它将能够探测到在低温液体中释放的一个初级电子。CRAD将使用两套低温PMT，以便从液体Ar中的初级偏振或液体上方的高场间隙中的次级偏振获得触发信号。本文介绍了滨松光子学公司生产的两种低温光电倍增管的测试结果。根据生产商提供的规格，低背景3英寸PMT R11065- 10表现出出色的性能。在液态氩中用单电子响应法测得增益达10^7，暗计数率不超过300 Hz，单电子信号脉冲高度分辨率接近50%（FWHM）。然而，7个测试的R11065-10 PMT中有两个在完全浸入液体Ar中运行数十分钟后停止工作。其余5台器械和1台R11065-MOD均成功运行数小时，所有参数均符合生产商规范。紧凑型2英寸PMT R6041-506-MOD具有金属通道倍增电极结构，是侧壁PMT系统的候选者，该系统将在液体上方的高场区域中观察电致发光。其中四个光电倍增管在液态氩中进行了测试，结果表明增益高达2 × 10^7，暗计数率低于100 Hz，单电子信号的脉冲高度分辨率约为110%（FWHM）。
2015-09-09 physics.ins-det
Design and Integration of JUNO-OSIRIS
本研究介绍了JUNO实验的前置探测器OSIRIS的设计与集成，该探测器用于检测液体闪烁体的放射性纯度，已建成并取得初步空气运行结果，即将开展灌注实验。
2024-02-25 hep-ex physics.ins-det
