Multiplexed SiPM Readout of Plastic Scintillating Fiber Detector for Muon Tomography
Institute for Advanced Technology, Shandong University（山东大学前沿技术研究院）；Particle Physics Research Center, Shandong Institute of Advanced Technology（山东大学前沿技术研究院粒子物理研究中心）
本文提出一种基于二极管对称电荷分割电路和位置编码算法的多路复用方案，实现高密度SiPM通道的高效读出，验证了其在μ子成像中的应用潜力。
2026-04-03 hep-ex physics.ins-det
Performance of scintillating tiles with direct silicon-photomultiplier (SiPM) readout for application to large area detectors
在Frascati国家实验室的光束测试设备和几个测试台上测量了不同类型的具有直接硅光电倍增器读出和定制前端电子仪器的发光瓦的光产额、时间分辨率和效率。不同的配置得到的结果。使用$\sim 225$ cm $^2$大面积瓦片获得了300 ps量级的时间分辨率、超过230个光电子的光产额和优于99.8 $\%$的效率。该技术适用于高能物理中的广泛应用，特别是大面积μ子和定时探测器。
2021-09-17 physics.ins-det
A Scintillating Fiber Tracker With SiPM Readout
我们提出了一个原型的第一个跟踪探测器组成的250微米薄的光纤和硅光电倍增器（SiPM）阵列。该探测器采用模块化设计，每个模块由两个100微米薄碳纤维蒙皮之间的10 mm Rohacell泡沫机械支撑结构组成。支撑结构的顶部和底部都粘有五层增强纤维。具有250微米的通道间距的SiPM阵列被放置在光纤前面。我们展示了使用Bicron BCF-20和Kuraray SCSF-81 M型多包光纤的第一个模块原型的结果，这些光纤由FBK-irst/INFN Perugia的新型32通道SiPM阵列以及Hamamatsu生产的32通道SiPM阵列读出。空间分辨率为88微米± 6微米，平均探测光子数为10个/最小电离粒子。
2008-12-02 physics.ins-det
Characterization of thin optical filters for high purity Cherenkov light readout from scintillating crystals
European Center for Nuclear Research（欧洲核子研究中心）；Université Claude Bernard Lyon 1, UMR5306 CNRS ILM（里昂第一大学克洛德·贝尔纳）；Université de Strasbourg, UMR7178 CNRS IPHC（斯特拉斯堡大学）
本文研究了用于高纯切连科夫光读出的薄型光学滤波器，通过测试不同晶体的发光效率和衰减时间，以及滤波器的透射和发射光谱，确定了适合抑制闪烁光的长波吸收滤波器。
2026-03-18 hep-ex physics.ins-det
The Electronics of the H1 Lead/Scintillating-Fibre Calorimeters
详细介绍了在HERA对撞机上运行的H1探测器的SpaCal铅/闪烁纤维量热计的电子系统，并介绍了H1数据采集过程中所取得的性能。HERA的10 MHz聚束交叉率对电子器件的要求提出了严格的限制。能量和时间的读出分别进行了14位的动态范围和分辨率约为0.4纳秒。触发分支包括用于背景抑制的纳秒分辨率量热飞行时间和基于模拟“滑动窗口”的电子触发器。目前实现的在线背景抑制为O（10**6）。电子触发器允许将低能量触发阈值设置在约0.50 +/-0.08（RMS）GeV，效率> 99.9%。读出和触发电子器件的能量和时间性能基于新开发的低噪声（sigma_noise ca. 0.4 MeV）宽带（f < 200 MHz）的光电倍增管，位于光电倍增管的输出端。H1的1特斯拉磁场。
1998-12-23 physics.ins-det
Monte Carlo calculations of cryogenic photodetector readout of scintillating GaAs for dark matter detection
本文通过蒙特卡罗计算评估了Ge/TES、KID和SNSPD三种低温光探测器对GaAs(Si,B)闪烁光子的探测效率，在KA上限为0.03/cm时分别达到35%、25%和8%，为暗物质探测提供了光学腔读出方案的设计依据。
2024-08-31 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Characterization of a scintillating fibers read by MPPC detectors trigger prototype for the AMADEUS experiment
多像素光子计数器（MPPC）由数百个工作在盖革模式下的微型硅雪崩光电二极管（APD）组成。高增益和低噪声，典型的这些设备，连同它们在磁场中的良好性能，使它们成为理想的读出探测器，用于在粒子和核物理实验中作为触发探测器，如AMADEUS，其中这种探测器计划用于触发带电的K介子对。为了研究这种系统的检测效率，在瑞士Villigen的Paul Scherrer研究所（PSI）的piM-1生产线上测试了由32.1mm直径的双折射光纤组成的原型装置，该双折射光纤布置在两个双层中，每个双层16根光纤，并由64个MPPC用专门构建的读出电子器件读出。在动量为440 MeV/c的质子、电子、μ子和π子束上测量了探测效率和触发能力。测量的质子的平均效率为双层的增透纤维（96.9 +/-1.2%）代表了该系统作为AMADEUS实验的触发器的良好性能的保证。
2013-05-07 physics.ins-det
Dual-readout calorimetry with homogeneous crystals
本研究利用双读出技术，在费米实验室测试束流设施中通过120 GeV质子束照射PbWO$_4$和BGO晶体样品，成功验证了在均匀闪烁晶体中识别切伦科夫信号以实现高分辨率电磁和强子量能的可行性。
2024-08-21 physics.ins-det
Preliminary Investigation of a Waveform Analysis with the WASA and the ACQIRIS Readout Electronics
位于于利希研究中心（Forschungszentrum Jülich）的中央工程、电子和分析研究所（ZEA-2）的中子和伽马探测器开发小组正在开发一种快速愤怒相机原型，以提高中子探测过程中伽马污染的抑制能力。该原型基于中子捕获的吸收板和由Hamamatsu的4x 4真空光电倍增管R268矩阵收集的随后产生的吸收光。根据入射中子的撞击点位置，由不同的PMT收集光，并且通过专用算法可以计算x和y坐标。在本说明中，WASA和ACQIRIS读出电子进行了比较，同时进行波形分析的信号产生的模拟脉冲发生器和LED+PMT系统。考虑了前置放大器和放大器的不同选择，并在这里给出了结果和评论。在原型开发的这个阶段，没有进行系统的研究，而这项工作的范围只是通过使用两个读出系统来验证操作原理。
2013-07-16 physics.ins-det
Lab and Beam Tests of a SiPM-readout ASIC with a Large Dynamic Range
针对未来希格斯工厂高粒度晶体ECAL的大动态范围读出需求，对商用ASIC MPT2321开展实验室及束流测试，验证了其良好信噪比与大动态范围的应用潜力。
2025-05-22 hep-ex physics.ins-det
First test of a $\mathrm{CdMoO_4}$ scintillating bolometer for neutrinoless double beta decay experiments with $\mathrm{{}^{116}Cd}$ and $\mathrm{{}^{100}Mo}$ nuclides
利用天然同位素丰度的大圆柱形镉单晶制作了一个测量辐射热计。测量是在地面上毫开尔文温度下进行的，同时读出热量和闪烁光。能量分辨率为FWHM，从5 keV（238 keV）到13 keV（2615 keV）。我们提供了$α$与$β$ / $γ$事件区分的结果。还评价了$\mathrm{CdMoO_4}$晶体的低内部痕量污染。探测器性能初步表明，镉镉晶体是下一代技术中$\mathrm{{}^{100}Mo}$和$\mathrm{{}^{116}Cd}$核素的无中微子双β衰变吸收体。
2019-07-18 physics.ins-det
An optical readout for a fibre tracker
本文对16和64通道光电倍增管耦合到放大光纤的性能进行了测试。该器件对单个光电子敏感，在高达100高斯的磁场下几乎没有增益损失，并且具有适度的光学串扰。最大通道间增益变化对于16通道版本达到因子2，对于64通道PM达到因子4。测量和模拟表明，光电倍增管非常适合光纤跟踪器中的光探测。
1997-09-01 physics.ins-det
Silicon photomultiplier arrays - a novel photon detector for a high resolution tracker produced at FBK-irst, Italy
在FBK-irst研制了一个硅光电倍增器（SiPM）阵列，它有32个通道，尺寸为8.0 x 1.1 mm^2。每个250 um宽的通道被细分为5 x 22个矩形排列的像素。这些传感器被开发用于读出模块化高分辨率的光纤跟踪器。关键属性，如击穿电压，增益和光子探测效率（PDE）被发现是均匀的SiPM阵列的所有32个通道。如果噪声特性和PDE得到改善，这可以使具有SiPM阵列读出的光纤跟踪器成为可用跟踪器技术的有希望的替代方案。
2009-03-23 hep-ex physics.ins-det
Hadron detection with a dual-readout fiber calorimeter
在本文中，我们描述了一个基于光纤的双读出量热计的π介子，质子和多粒子“射流”的能量范围从10到180 GeV的响应函数的测量。热量计使用铅作为吸收材料，总质量为1350 kg。它还配备了总质量为500 kg的防泄漏塑料计数器。这些泄漏计数器上的量热计性能的影响进行了研究。在单独的部分中，我们研究并比较了测量量热计能量分辨率的不同方法。仅使用量热计提供的信号，我们证明了我们的双读出量热计，用电子校准，能够重建质子和π介子束粒子的能量在所有能量的百分之几。这些粒子的信号分布的分数宽度（sigma/E）与射束能量成比例为30%/sqrt（E），而没有任何附加的贡献项。
2017-03-27 hep-ex physics.ins-det
Exposing a fibre-based dual-readout calorimeter to a positron beam
本研究测试了一种基于光纤的双读出量能器原型在10至100 GeV正电子束下的性能，结果显示其线性优于1%，能量分辨率与Geant4模拟预测吻合良好，随机项为14.5%。
2023-09-18 hep-ex physics.ins-det
Energy Response and Resolution to Positrons in a Capillary-Tube Dual-Readout Calorimeter
本研究针对未来对撞机精密能量测量需求，测试了9模块毛细管光纤双读出量能器原型在10-120 GeV正电子束下的能量响应线性度与分辨率，验证了该设计用于大规模双读出量能探测的可行性，为HiDRa项目后续研发提供基准。
2025-03-21 hep-ex physics.ins-det
First measurement of GaAs as a scintillating calorimeter: achievements and prospects
本文首次测量了GaAs晶体作为闪烁量热器的性能，实现了44.5 eV的基线分辨率，并发现其α粒子光产额高于β/γ，有望提升轻暗物质探测灵敏度。
2025-07-07 hep-ex physics.ins-det
SiPM non-linearity studies in beam tests with scintillating crystals
Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University（上海交大李政道研究所）；Key Laboratory for Particle Astrophysics and Cosmology (MOE), Shanghai Key Laboratory for Particle Physics and Cosmology (SKLPPC), Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学粒子天体物理与宇宙学教育部重点实验室/上海粒子物理与宇宙学重点实验室）；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）
本研究探讨了高像素密度SiPMs在与BGO和BSO晶体耦合时的非线性响应，通过束流测试量化了其在宽动态范围内的性能，发现不同设备和配置下存在显著的非线性偏差。
2026-03-09 physics.ins-det
Characterization of the Li$_2$WO$_4$ crystal as a cryogenic scintillating calorimeter
本研究首次在地下测试了非钼掺杂天然钨酸锂（LWO）晶体作为闪烁低温量热计的性能，验证了其优异的能量分辨率与粒子鉴别能力，证实该材料是下一代稀有事件物理实验的理想候选材料。
2025-10-29 nucl-ex physics.ins-det
Readout Electronics Tests and Integration of the ATLAS Semiconductor Tracker
半导体跟踪器（SCT）与像素探测器和过渡辐射跟踪器（TRT）一起构成了大型强子对撞机ATLAS实验的中央跟踪系统。它由单面微带硅传感器组成，通过基于DMILL技术的二进制ASIC读出，数据通过抗辐射光纤传输。在概述SCT探测器布局和读出系统之后，介绍了大尺度结构的最后阶段组装以及与TRT的集成。重点是通过不同的集成阶段，包括检测器控制和数据采集系统的整体SCT检测器系统的电气性能。
2007-02-28 physics.ins-det
Optical readout of MPGDs with solid wavelength shifters
European Organization for Nuclear Research (CERN)（欧洲核子研究组织）；University of Helsinki（赫尔辛基大学）；University of Bonn（波恩大学）；Aalto University（阿尔托大学）
研究利用固态波长转换器提升GEM和Micromegas的空间分辨率，发现TPB涂层在Micromegas中实现0.22mm最佳分辨率，同时与GEM结合也获得中等分辨率。
2026-05-08 physics.ins-det
Crystals for high-energy calorimeters in extreme environments
闪烁晶体在一些高能物理实验中用于量热法。对于其中许多人来说，必须在非常困难的操作条件下确保性能，例如高辐射环境和大粒子通量，这对响应和读出时间产生了限制。概述了迄今为止所取得的知识，以及该领域的最新成就，特别关注暴露于大颗粒通量的钨酸铅晶体的性能。
2005-11-02 physics.ins-det
Performance of the Data Handling Hub readout system for the Belle II pixel detector
位于日本筑波的SuperKEKB加速器自2019年3月起为Belle II实验提供e $^+$ e $^-$束流。为了处理目标峰值亮度比Belle记录的亮度高40倍的问题，安装了一个基于DEPFET技术的像素探测器。它具有20 $μ$ s的长积分时间，从而在3%的最大占用率下实现20 GByte/s（160 GBit/s）的预期数据速率。为了处理如此大量的数据，开发了数据处理中心（DHH）。它包含了探测器控制和读数的所有必要功能。在本文中，我们描述了DHH系统的体系结构和功能。此外，我们还将展示运营一年后的关键性能特征。
2021-04-14 hep-ex physics.ins-det
Validation and integration tests of the JUNO 20-inch PMTs readout electronics
本文针对JUNO探测器20英寸光电倍增管读出电子学模块开展验证与集成测试，系统测量其性能，以确保满足中微子质量顺序研究等物理目标对电子学系统的严格要求。
2022-12-16 hep-ex physics.ins-det
Integration and characterization of Readout Electronics System for dN/dx Measurement with Drift Chamber Prototype
Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）；Spallation Neutron Source Science Center（散裂中子源科学中心）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）
本文设计并评估了用于漂移室的可扩展读出原型，验证了高精度粒子识别的可行性，展示了系统在带宽、噪声和时间抖动方面的性能。
2026-03-28 physics.ins-det
Compact VMM3a/SRS integration for high-channel-density TPC readout
FAIR Facility for Antiproton and Ion Research in Europe GmbH（欧洲反质子与离子研究设施有限公司）；Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）
本文实现了基于VMM3a ASIC的可扩展读出系统（SRS）用于HYDRA时间投影室，通过定制适配板、电源分配和与R$^3$B数据采集系统同步，验证了其在高计数率下的可靠定时性能和兼容性。
2026-09-09 physics.ins-det
Hybrid Electromagnetic Calorimeter Module: Enhanced Performance through Integration of Silicon Pixel Layer into Scintillator Design
提出在闪烁光纤取样量能器中集成并优化硅像素层的混合模块，结合 Geant4 与参数化仿真验证，显著提升位置、时间分辨率及低能光子物理灵敏度。
2025-09-29 hep-ex physics.ins-det
The Time Structure of Hadronic Showers in Imaging Calorimeters with Scintillator and RPC Readout
强子簇射的内在时间结构进行了研究，以评估其对未来对撞机实验的计时能力和所需的集成时间的高颗粒强子量能器的影响。实验已经进行了15个探测器单元的系统，使用闪烁体瓷砖与SiPM读出和RPC，读出与快速数字化仪和深缓冲区。在CERN SPS的测试束期间，这些被安装在CALICE闪烁体-钨和RPC -钨量热计以及CALICE半数字RPC -钢量热计后面。我们将讨论这些系统的技术方面，并介绍在钢和钨量热计中测量强子簇射时间结构的结果。并与GEANT 4模拟结果进行了比较，为验证和改进物理模型提供了重要信息。此外，所观察到的时间结构与闪烁体和RPC活性元素的比较，这提供了洞察力的差异，在某些方面的强子簇射取决于读出技术的敏感性。
2013-08-29 hep-ex physics.ins-det
Characterization of a low-power 3D photon-to-digital converter readout improved for system integration in meter-scale applications
Université de Sherbrooke（舍布鲁克大学）；Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）
本研究针对米级应用需求，改进了一款采用台积电180nm工艺的64×64像素ROIC，优化后其定时抖动降低、死时间可调、功耗下降，可集成于PDC用于多领域系统。
2026-09-03 physics.ins-det
Calibration of Troitsk nu-mass detector readout electronics by signal digital filters
本文介绍了Troitsk nu-mass实验探测器读出电子学的校准结果，通过使用Fe55和Am241伽马源测试三角形和梯形数字滤波器，优化了直接示波器模式下的噪声和能量分辨率，以搜寻氚β衰变中的惰性中微子特征。
2022-11-09 hep-ex physics.ins-det
Integration of a $^6$LiInSe$_2$ Thermal Neutron Detector into a CubeSat Instrument
我们提出了一个新的中子探测系统，是紧凑，轻便，低功耗的初步设计，利用立方体卫星平台，使其适合于空间应用。这通过使用结晶二硒化锂铟（$^6$ LiInSe $_2$）、在结晶结构中包括$^6$ Li的第一晶体以及硅雪崩光电二极管（Si-APD）而成为可能。该仪器的原理图，以及该仪器的反应，在α辐射下的初始测试。这项工作的主要目的是证明这种中子探测系统在立方体卫星平台的可行性。这里介绍的整个端到端系统为10 cm x 10 cm x 15 cm，重670 g，需要5 V直流电和3 W。
2016-10-31 physics.ins-det
Characterization of afterpulse in SiPMs with single-cell readout as a function of bias voltage and fluence
University of Maryland（马里兰大学）
本文通过单细胞读出结构研究SiPM中后脉冲效应，采用三种分析方法量化后脉冲事件，探讨偏压电压和辐照度对后脉冲概率和时间常数的影响。
2026-05-12 hep-ex physics.ins-det
OPTIMA, a board dedicated to Optimized Precision Timing for Multichannel Acquisition
CERN（欧洲核子研究组织）；Van Swinderen Institute, University of Groningen（格罗宁根大学范斯温德伦研究所）
OPTIMA板通过优化多通道采集的精度定时，为快速定时探测器提供高精度读出能力，适用于测试束环境中的传感器验证。
2026-01-22 hep-ex physics.ins-det
A CUPID Li$_{2}$$^{100}$MoO$_4$ scintillating bolometer tested in the CROSS underground facility
基于大立方Li $_{2}$ $^{100}$ MoO $_4$晶体（45 mm侧）和Ge晶片（闪烁探测器）的闪烁测辐射热计已在西班牙Canfranc地下实验室的CROSS低温设施中运行。双读出探测器是该技术的原型，将用于下一代$0\nu2β$实验CUPID。测量在18和12 mK的温度下在脉冲管稀释冰箱中进行。该设置使用与CUORE低温恒温器相同的技术，CUORE低温恒温器将托管CUPID，因此代表了对预期性能的准确估计。Li $_{2}$ $^{100}$ MoO $_4$测辐射热计在2615 keV $γ$线处显示出6 keV FWHM的高能量分辨率。由Li $_{2}$ $^{100}$ MoO $_4$测辐射热计触发的每个事件的闪烁光的检测允许在2 MeV以上的$γ$（$β$）和$α$事件之间的完全分离（$\sim$ 8 $σ$）。Li $_{2}$ $^{100}$ MoO $_4$晶体还显示出高的内部放射性纯度，其中$^{228}$ Th和$^{226}$ Ra活性分别小于3和8 $μ$ Bq/kg。还考虑到更紧凑和更大的探测器阵列的优点，它可以由圆形晶体制成（与圆柱形晶体相比），该测试证明了立方Li $_{2}$ $^{100}$ MoO $_4$测量辐射热计在CROSS和CUPID项目中用于高灵敏度搜索$^{100}$ Mo $0\nu2β$衰变的巨大潜力。
2020-11-27 physics.ins-det
EndoTOFPET-US a Novel Multimodal Tool for Endoscopy and Positron Emission Tomography
EndoTOFPET-US项目旨在联合利用飞行时间正电子发射断层成像（TOFPET）和超声内镜与多模式仪器，用于开发胰腺和前列腺肿瘤的新生物标志物。该文件概述了拟议文书的功能及其实现方面的挑战。高水平的微型化和集成化对晶体学、超快光子探测、高度集成的电子学和系统集成等领域提出了强烈的要求。解决方案，以获得符合时间分辨率优于200 ps和空间分辨率~1 mm的非对称TOFPET探测器。空间分辨率精度优于1 mm的跟踪系统可实现系统的在线对准。探测器的设计、单台探测器的生产和测试情况
2013-03-19 physics.ins-det physics.med-ph
Omnidirectional Radiation Detector with Perpendicular Dual Silicon Photomultiplier Readout - Directional Sensitivity and Machine Learning Source Positioning
Institute for Medical Research and Occupational Health（医学研究与职业健康研究所）；Nucleometrix d.o.o.（Nucleometrix有限公司）
提出一种基于GAGG晶体和SiPMs的全向辐射探测器，利用康普顿散射实现方向灵敏，并通过XGBoost机器学习模型定位伽马射线源，为快速成像提供初始条件。
2026-10-07 physics.ins-det
Characterization of bolometric Light Detectors for rare event searches
辐射热测量计由于其出色的能量分辨率和低本征背景，已被证明是搜索稀有过程的非常好的探测器。进一步的主动背景抑制可以通过同时读出由粒子相互作用产生的热和光信号来获得，如LUCIFER实验所提出的。在这个框架中，光探测器的选择及其工作条件的优化起着至关重要的作用。在本文中，我们报告的性能的锗测辐射热光探测器的信号幅度，能量分辨率和信号的时间发展方面的研究。各种操作参数对探测器性能的影响进行了讨论。
2013-07-03 nucl-ex physics.ins-det
Skipper CCD readout time optimization for astronomical applications
Universität Zürich（苏黎世大学）
研究针对天文应用中Skipper CCD读出时间长的问题，提出从第一原理推导的通用优化方案，基于传感器固有噪声功率谱密度建模权衡，可预测最佳工作点，指出最小化每次采样电荷转移时间是实现快速读出的关键。
2026-07-23 astro-ph.IM physics.ins-det
Evaluation of Coincidence Time Resolution in a liquid xenon detector with silicon photomultipliers
本研究探索在PET中结合液氙与硅光电倍增管以增强飞行时间分辨率，通过优化原型实现281 ps FWHM的符合时间分辨率，证明液氙可作为传统闪烁体的可行替代方案。
2025-06-27 physics.ins-det physics.med-ph
Status and recent extensions of the Caribou DAQ System for picosecond timing
Caribou是一个灵活的开源DAQ系统，在多个合作框架（CERN EP R&D，RD 50，AIDAinnova）中开发和使用，用于实验室和高速率束流测试，并易于集成新的硅像素探测器原型。它使用在不同项目中共享的通用硬件、固件和软件组件，从而大大减少了此类读出系统的开发工作量和成本。这篇文章介绍了FASTPIX，APTS和DPTS探测器最近集成在驯鹿和他们的要求方面的波形采样和数字脉冲的定时。在Caribou FPGA中实现的时间-数字转换器被开发以克服先前使用的基于示波器的读出的限制。它允许在大的时间跨度上进行精确计时，这些时间跨度是在具有异步数字读出的FASTPIX和DPTS测试芯片中使用的到达时间、超过阈值时间和位置编码所需的。校准后的时间分辨率优于10 ps。
2022-10-24 physics.ins-det
An integrated readout system for parallel-plate avalanche counter and multi-wire drift chamber at HIAF-HIRIBL
Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院近代物理研究所）；School of Nuclear Science and Technology, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学核科学与技术学院）
本文介绍FEAM-256集成读出系统，用于PPAC和MWDC探测器，实现320微米和424微米的位置分辨率，并集成至HIAF-HIRIBL实验装置。
2026-09-14 nucl-ex physics.ins-det
