A CsI(Tl) detector array for the measurement of light charged particles in heavy-ion reactions
在孟买Pelletron直线加速器装置上建立了一个由八个CsI（Tl）探测器组成的阵列，用于测量使用重离子的核反应中的轻带电粒子。用放射源和$^{20}$ Ne中的离散态填充反应$^{12}$ C（$^{12}$ C，$α$）测量了CsI（Tl）探测器对5 ~ 40 MeV的$α$ -粒子的能量响应。测量了能量非线性和计数率对脉冲形状辨别性能的影响，观察到计数率越高，脉冲形状辨别性能越差。
2017-05-17 nucl-ex physics.ins-det
Pulse-Shape discrimination with the Counting Test Facility
脉冲形状鉴别（PSD）是液体澄清器最显著的特征之一。自从闪烁技术被引入粒子探测领域以来，人们已经进行了许多研究来表征最常见的液体闪烁体混合物在这方面的本征性质。已经开发了几种能够实现最佳鉴别性能的应用方法和算法。然而，这些研究中的绝大多数都是在小尺寸的样品上进行的。计数测试设施，太阳中微子实验Borexino的原型，作为一个4吨球形闪烁探测器浸泡在1000吨屏蔽水，代表了一个独特的机会，扩大小样本PSD研究到大容量的设置。具体而言，在这项工作中，我们考虑两种不同的液体闪烁混合物中采用CTF，说明无论是通过最佳加蒂的方法，或通过一个更传统的方法的基础上的闪烁尾部的电荷含量的闪烁波形的处理获得的PSD表征结果。这项研究的结果，而有趣的本身，也是至关重要的，鉴于预期Borexino探测器的性能，PSD将是一个必不可少的工具，在框架内的背景抑制策略需要实现所需的灵敏度的太阳中微子信号。
2007-05-02 physics.ins-det
Pulse Shape Discrimination of CsI(Tl) with a Photomultiplier Tube and MPPCs
在这项研究中，我们评估和比较的脉冲形状歧视（PSD）性能的多像素光子计数器（MPPC，也被称为硅光电倍增管- SiPMs）与一个典型的光电倍增管（PMT）测试时，使用CsI（Tl）闪烁。我们使用电荷比较法，通过两个时间门（延迟部分和整个数字化波形）内积分的电荷比来区分不同类型的粒子。为了获得令人满意的PSD性能，设置应该产生许多光电子（p.e.）并有效地收取费用。PMT设置产生更多的p.e.比MPPC设置更好。使用相同的数字转换器和相同的长时间选通（整个数字化波形），PMT设置在电荷收集方面也更好。因此，PMT设置展示了更好的PSD性能。随后，我们使用新的数据采集（DAQ）系统测试MPPC设置。使用这种新的DAQ，长时间门延长了近四倍的长度时，使用以前的数字化仪。有了这个更长的时间门，我们收集更多的体育。在脉冲的尾部和几乎所有的电荷的总收集的P. E。因此，MPPC设置的PSD性能显著提高。这项研究还提供了一个估计的短时间门（数字化波形的延迟部分），可以得到一个令人满意的PSD性能，而无需广泛的分析，以优化这个门。
2020-10-02 nucl-ex physics.ins-det
A CsI low temperature detector for dark matter search
低温探测器在稀有事件搜索领域有着悠久的成功历史。特别地，蒸发量热计是用于该任务的非常合适的检测器，因为它们提供粒子辨别：同时检测蒸发晶体中的粒子相互作用产生的热和光信号允许识别粒子的性质，因为光产额取决于此。我们调查的性能的两个大CsI（未掺杂）晶体（$\sim$ 122克每）操作的热量计在毫开尔文温度的量热特性和背景抑制能力。此外，我们讨论了这种检测方法的可行性，对未来的暗物质实验的基础上碱金属卤化物晶体，通过双通道检测与活性粒子歧视。
2016-02-29 physics.ins-det
α/γ discrimination method for bulky BaF2 detector used in γ total absorption facility
针对γ全吸收装置中BaF2晶体α粒子本底问题，基于全波形获取信号特征，提出快总成分比、脉冲宽度和时间衰减常数三种甄别方法，并用FOM和放射源验证。
2025-11-05 nucl-ex physics.ins-det
Measurement of the energy and time resolution of a undoped CsI + MPPC array for the Mu2e experiment
本文描述了一个由未掺杂的CsI晶体制成的3 × 3阵列与大面积滨松多像素光子计数器耦合后的能量、时间响应和分辨率的测量。测量已进行使用的电子束的束流测试设施在弗拉斯卡蒂（罗马，意大利）的能量范围为80-120兆电子伏。在100 MeV处，用FWHM估计的测量能量分辨率为16.4%。由于原型的小尺寸，该分辨率由能量泄漏主导。通过拟合数字化信号的前沿并应用数字常数分数鉴别技术来重建时间。在100 MeV的时间分辨率约为110 ps。
2017-02-13 hep-ex physics.ins-det
Scintillation decay time and pulse shape discrimination in oxygenated and deoxygenated solutions of linear alkylbenzene for the SNO+ experiment
SNO+液体闪烁体实验正在加拿大的SNOLAB设施进行。该实验的成功依赖于液体闪烁体线性烷基苯（LAB）的准确表征。在本文中，闪烁衰减时间的α和电子激发在LAB与2 g/L PPO的含氧和脱氧的解决方案。虽然脱氧有望改善液体净化器中的脉冲形状辨别力，但文献中通常没有证明这一点。本文表明，线性烷基苯，脱氧提高了电子和α激发在闪烁体之间的歧视。
2011-02-03 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Measurement of intrinsic radioactive backgrounds from Cs-137 and U/Th chains in CsI(Tl) crystals
无机CsI（Tl）晶体闪烁体是中国暗物质实验（CDEX）的候选反康普顿探测器。研究CsI（Tl）晶体的本征放射性纯度是一个非常重要的问题。脉冲的时间、能量和空间相关性以及脉冲形状的分辨能力为测量内禀辐射强度提供了强有力的方法。实验设计，检测器的性能和事件选择算法进行了说明。在中国锦屏地下实验室，对三个CsI（Tl）晶体原型进行了359 × 3 kg·d的数据采集。本文报道了Cs-137、Th-232和U-238系列的内同位素污染水平以及U-235系列的上限。从U/Th衰变链中识别出整个α 8峰，并推导出相应的淬灭因子。
2014-08-04 astro-ph.CO hep-ex physics.ins-det
Pulse-shape discrimination with machine learning for CZT detectors at the DA$Φ$NE beam test facility
Laboratori Nazionali di Frascati INFN（弗朗卡蒂国家实验室）；Università degli Studi di Roma Tre（罗马第三大学）；University of Palermo（巴勒莫大学）；Istituto Materiali per l'Elettronica e il Magnetismo, Consiglio Nazionale delle Ricerche（意大利国家研究委员会电子与磁性材料研究所）；Politecnico di Milano（米兰理工大学）；INFN Sezione di Milano（意大利国家核物理研究院米兰分部）；University of Zagreb（萨格勒布大学）；IFIN-HH, Institutul Național Pentru Fizică și Inginerie Nucleară Horia Hulubei（霍里亚·胡利贝伊国家物理与核工程研究所）；Università degli Studi di Roma Tor Vergata（罗马二大）；Czech Technical University in Prague（布拉格捷克理工大学）；Jagiellonian University（雅盖隆大学）；RIKEN（理化学研究所）；Stefan Meyer Institute for Subatomic Physics（斯特凡·梅耶亚原子物理学研究所）；Technische Universität Wien（维也纳工业大学）；Tohoku University（东北大学）；Centro Ricerche Enrico Fermi（恩里科·费米研究中心）
本研究利用机器学习对CZT探测器脉冲形状进行甄别，在DA$\Phi$NE束流测试设施上，XGBoost分类器以约97%的准确率区分光子与异常事件，并显著降低光谱本底，提升对撞机环境下的CZT光谱测量性能。
2026-09-23 nucl-ex physics.ins-det
First measurement of flux of the neutron background induced by accelerated neutrinos at the J-PARC facility
Kobe University（神户大学）；Yokohama National University（横滨国立大学）；Tokyo University of Science（东京理科大学）；Okayama University（冈山大学）
测量日本J-PARC设施中微子束意外引发的中子本底通量，利用BGO和液体闪烁探测器及塑料闪烁探测器，通过液闪探测器脉冲形状甄别确定中子通量，有助于评估该设施中微子实验的中子本底。
2026-10-19 hep-ex physics.ins-det
Study of Hybrid MicroPattern Gas Detector with CsI Photocathode For Super Tau-Charm Factory RICH
针对超级τ-粲工厂的粒子鉴别需求，研发了采用液态全氟己烷辐射体、CsI涂覆THGEM与Micromegas混合光探测器的RICH原型，经DESY测试可稳定运行，本文还讨论了其设计、性能及相关算法与误差。
2022-11-03 physics.ins-det
Characterization of the scintillation time response of liquid argon detectors for dark matter search
本研究利用ARIS探测器数据，表征了四苯基丁二烯延迟响应及电场对脉冲形状判别的影响，以评估液氩探测器在暗物质搜寻中的电子背景抑制能力。
2021-10-11 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
The Mu2e undoped CsI crystal calorimeter
费米实验室的Mu 2 e实验将寻找带电轻子味在原子场中μ子到电子的违反转换。Mu 2 e探测器由一个跟踪器、一个电磁量能器和一个围绕螺线管的外部系统组成，以否决宇宙射线。量热计在提供以下方面起着重要作用：a）优异的颗粒识别能力; b）快速触发滤波器; c）更容易的跟踪器轨迹重建。位于跟踪器下游的两个圆盘各含有674个纯CsI晶体。每个晶体由两个UV扩展SiPM阵列读出。晶体和SiPM的选择经过全面的测试活动后最终确定。由51个晶体和102个SiPM阵列组成的第一个小规模原型已经在弗拉斯卡蒂的BTF（束测试设施）暴露于电子束。虽然读出电子不是最终的，结果表明，目前的设计能够满足Mu 2 e实验所需的时间和能量分辨率。
2018-02-22 physics.ins-det
Measuring light-ion production and fission cross sections versus elastic np-scattering at the upcoming NFS facility
Medley装置计划转移到新的中子设施NFS并在那里使用，计划在1-40 MeV测量轻离子产生和裂变截面。Medley有八个探测器望远镜提供Delta E-Delta E-E数据，每个望远镜由两个硅探测器和后面的CsI（Tl）探测器组成。望远镜装置是可旋转的，可以覆盖任何角度。Medley以前曾在乌普萨拉的Svedberg实验室（TSL）的许多测量中使用，主要是96和175 MeV的准单能中子束。为了能够在NFS进行测量，NFS将具有白色中子束，Medley需要以高时间分辨率检测反应产物，提供初级中子的ToF。在本文中，我们讨论了混合泳升级的设计以及模拟的设置。我们探讨使用平行板雪崩计数器（PPAC），工作非常好，用于检测裂变碎片，但需要更多的考虑检测深穿透粒子。
2013-04-02 nucl-ex physics.ins-det
Development of Neutron Detectors for the Next Generation of Radioactive Ion-Beam Facilities
目前正在开发下一代放射性离子束设施，这将使人们能够在实验中获得许多奇异的核。这些设施将使研究寿命很短的奇异核成为可能，这些核具有远离β稳定线的极端同位旋值。这种核将以非常低的截面产生，为了研究它们，正在开发新的探测器阵列。在GANIL的SPIRAL设施，有一个中子探测器阵列，即中子墙。在这项工作中，中子墙的特点是中子探测效率和中子和伽马射线之间的歧视。还研究了通过提高光电倍增管的高电压来提高效率的可能性。对于SPIRAL 2，正在开发中子探测器阵列NEDA。NEDA将在高伽马射线背景环境中运行，这对中子和伽马射线之间的区分质量提出了很高的要求。为了提高鉴别方法的质量，已经开发了利用数字电子学的脉冲形状鉴别技术，并就ADC的位分辨率和采样频率进行了评估。结论是，具有12位的位分辨率和100 MS/s的采样频率的ADC是足够的中子和γ射线的脉冲形状的歧视为0.3-12 MeV的中子能量范围。
2009-05-13 nucl-ex physics.ins-det
The Impact of Photon Flight Path on S1 Pulse Shape Analysis in Liquid Xenon Two-phase Detectors
LUX暗物质搜索实验是一个350公斤的双相氙时间投影室，位于美国南达科他州铅市桑福德地下研究设施4850英尺的高度。两相氙探测器在暗物质探测中的成功依赖于它们区分电子反冲（ER）背景事件和核反冲（NR）信号事件的能力。典型地，NR-ER辨别是从电致发光光（S2）与即时闪烁光（S1）的比率获得的。S1脉冲形状的分析是可用于区分NR与ER的附加鉴别技术。脉冲形状NR-ER歧视可以实现的基础上的单重态和三重态，产生S1的去激发过程的比例。NR S1主要由单重态的去激发过程控制，时间常数约为3 ns，而ER S1主要由三重态的去激发过程控制，时间常数约为24 ns。随着探测器尺寸的增加，S1光子飞行路径的变化可以变得与这些衰减常数相当，从而降低了将NR与ER分离的脉冲形状分析的效用。LUX探测器中的路径长度变化的效果进行了研究，使用模拟的结果和S1脉冲形状分析的影响进行了讨论。
2015-12-30 hep-ex physics.ins-det
Novel techniques for alpha/beta pulse shape discrimination in Borexino
本文介绍Borexino实验中利用多层感知器神经网络实现α/β脉冲形状甄别的技术进展，该技术助力太阳中微子等关键测量，可为同类探测器提供参考。
2023-10-18 astro-ph.SR hep-ex physics.ins-det
Particle discrimination in a NaI crystal using the COSINUS remote TES design
本文展示了COSINUS实验采用新型remoTES设计的NaI低温量热器原型，通过声子与闪烁光双通道读出实现了逐事件粒子鉴别，在15 keV核反冲能量阈值下有效区分e⁻/γ事件与核反冲，验证了该技术用于暗物质探测的可行性。
2023-07-20 astro-ph.CO physics.ins-det
Comprehensive Measurement of Neutron Yield Produced by 62 MeV Protons on Beryllium Target
最近，INFN-E项目提出了一个基于70 MeV强流质子回旋加速器的中子放大器原型。该原型使用厚的Berkshire转换器来产生快中子谱，为次临界反应堆堆芯提供能量。为了完成这样的设施的设计，在LNS进行了厚铍靶中子产额的新测量。该测量使用液体闪烁体探测器，通过脉冲形状识别和飞行时间技术来识别产生的中子，以测量0.5-62 MeV范围内的中子能量。为了扩大覆盖的中子能量范围，He 3探测器用于测量0.5 MeV以下的中子。将获得的产率归一化为由质子束沉积在金属铍靶上的电荷。这些技术可以实现从0到150度的宽角度覆盖，并探索几乎完整的中子能量区间。
2013-06-28 nucl-ex physics.ins-det
The CENNS-10 Liquid Argon Detector to measure CEvNS at the Spallation Neutron Source
COHERENT合作正在ORNL Spinning中子源（SNS）的低背景走廊中部署一套低能探测器，以测量采用不同探测器技术的核目标阵列上的相干弹性中微子-核散射（CEvNS）。对不同核上的CEvNS的测量将测试CEvNS截面的$N^2$依赖性，并进一步测试相干努力的物理范围。该计划的第一步已经实现了最近在14.6公斤碘化铯探测器的CEvNS的观察。Ge和NaI探测器的运行和部署也在进行中。一个22公斤的单相液氩探测器（CENNS-10）于2016年12月开始采集数据，并将提供来自较轻核的CEvNS结果。初步结果表明，光输出，脉冲形状歧视，和背景抑制是足够的测量CEvNS对氩。
2018-02-02 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Particle identification using clustering algorithms
提出了一种基于脉冲波形分析的模糊聚类算法实现颗粒识别的方法。模糊c-均值聚类算法是用来计算平均（主）脉冲形状引起的不同粒子种类的自动和无监督的方式从一组混合的数据。一个歧视幅度提出使用这些主要的脉冲形状，以确定起源的粒子种类的检测器脉冲。由于该方法不对脉冲形状的具体特征进行任何假设，因此它非常通用，适用于多种类型的探测器。该方法被施加到区分CsI（Tl）闪烁体探测器中的光子和质子诱导的信号，并将结果与众所周知的集成方法进行比较。
2013-04-05 physics.ins-det
Results for the response function determination of the Compact Neutron Spectrometer
紧凑型中子谱仪（CNS）是一个联合欧洲环（JET）增强项目，设计用于不同等离子体场景下的聚变诊断。CNS基于液体闪烁体（BC 501 A），可以很好地区分中子和伽马辐射。使用BC 501 A谱仪进行中子能谱测量需要使用可靠的、完全表征的探测器。响应矩阵的测定在联邦物理技术研究所（PTB）的离子加速器设施（PIAF）进行。该设施提供了几个单能束（2.5，8，10，12和14 MeV）和一个“白场”（Emax ~17 MeV），这使得光谱仪在感兴趣的区域（从~1.5 MeV到~17 MeV）的全面表征成为可能。入射中子的能量由飞行时间方法（TOF）确定，时间分辨率为1 ns。为了检查响应矩阵，测量的脉冲高度谱展开与代码MAXED和由此产生的能量分布从TOF得到的那些进行了比较。CNS项目需要修改PTB BC 501 A光谱仪的设计，用Ente per le Nuove tecnologie，l 'Energia e l' Ambiente '（ENEA）开发的数字系统取代模拟数据采集系统（NIM模块）。使用专门为此项目开发的新软件对新数字系统的结果进行了评估。
2012-01-30 nucl-ex physics.ins-det
A prototype neutron-detector array for future deep-underground s-process studies
本文提出一种由EJ-309液体闪烁体与六个3He正比计数器组成的中子探测器阵列原型，并在FRANZ装置上验证其中子探测、n/γ甄别及符合性能，为深地s-过程实验和22Ne(alpha,n)25Mg反应截面测量奠定基础。
2025-11-06 nucl-ex physics.ins-det
TOF spectroscopy measurement using waveform digitizer
光中子源（PNS，phase 1）是一种基于电子直线加速器（linac）的脉冲中子装置，采用飞行时间（TOF）技术，用于获取上海应用物理研究所（SINAP）钍熔盐堆（TMSR）的核数据。利用波形数字化仪（WFD）记录中子探测器信号，包括脉冲到达时间、脉冲形状和脉冲高度。利用脉冲高度和脉冲形状鉴别（PSD）技术识别中子和$γ$ -射线，通过简单的电子学设计获得中子飞行时间谱，并开发了一种基于WFD的数据采集系统。所开发的数据采集系统的特点是具有非常高的效率，相对于毫秒中子飞行时间谱
2016-03-28 nucl-ex physics.ins-det
Ionization-density-dependent Scintillation Pulse Shape and Mechanism of Luminescence Quenching in LaBr3:Ce
脉冲形状鉴别（PSD）通常是利用BaF_2、CsI：Tl等无机闪烁体的快、慢衰变成分来实现的，而LaBr_3：Ce在室温下被认为不具有不同的成分，但已被证明具有鉴别γ和α事例的能力。本文利用电离密度相关的输运方程和速率方程定量地模拟了粒子径迹中的竞争过程。该模型在一个参数组下再现了电子或α粒子的非比例响应，并很好地解释了测量的α和γ脉冲形状差异。特别是，激发的掺杂剂离子Ce 3+的非线性猝灭在本文中被证实主要贡献可观察到的电离α和γ脉冲形状差异。对发光猝灭的深入研究也有助于更好地理解非线性猝灭的基本物理过程，从而提高晶体工程的水平。此外，基于掺杂猝灭机理，对其他快单衰变组分无机掺杂剂如硅酸钇镥、Lu_2（1-x）Y_2xSiO_5：Ce（LYSO）和CeBr_3的脉冲形状差异与电离密度的关系也进行了预测和实验验证。
2021-01-06 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Measurement of the Scintillation Efficiency of Na Recoils in NaI(Tl) down to 10 keV Nuclear Recoil Energy relevant to Dark Matter Searches
我们提出了初步的测量结果的钠反冲在碘化钠（铊）在室温下，在谢菲尔德大学的专用中子设施。测量已经进行了2.45 MeV的单能中子发生器的能量范围从10 keV到100 keV的核反冲能。使用BC501A液体闪烁体探测器对中子进行标记。从BC501A液体闪烁体探测器和中子飞行时间的脉冲形状歧视的削减进行记录的脉冲由一个数字化仪与2纳秒的采样时间。测得的淬火因子范围从19%到26%，与其他实验一致。从脉冲形状分析，从电子和核反冲脉冲的平均时间进行比较，下降到2千电子伏的电子等效能量。
2006-11-22 physics.ins-det
Measurements of Pion and Muon Nuclear Capture at Rest on Argon in the LArIAT Experiment
LArIAT通过测量静止π、μ核俘获后的MeV级孤立能量沉积，实现3.6σ的π-μ鉴别，并指出现有Geant4模拟显著高估blip数。
2024-08-09 hep-ex physics.ins-det
Design and status of the Mu2e crystal calorimeter
费米实验室的Mu 2 e实验在铝原子核的场中寻找负μ子到电子的带电轻子味违反（CLFV）转换，具有能量略低于μ子静止质量（104.967 MeV）的单能电子的独特特征。Mu 2 e的目标是将搜索灵敏度相对于先前的实验提高四个数量级。CLFV信号的任何观测都将是新物理学的明确指示。Mu 2 e探测器由跟踪器、电磁量能器和螺线管周围宇宙射线的外部否决器组成。量热计在真空、1 T轴向磁场和恶劣辐射环境中工作时，在提供粒子识别能力、快速在线触发滤波器、径迹重建种子方面发挥着重要作用。量热计的要求是为100 MeV电子提供大的接受度，并在这些能量下达到：（a）时间分辨率优于0.5 ns;（b）能量分辨率< 10%;（c）位置分辨率为1 cm。量热计的设计包括两个磁盘，每个磁盘由674个未掺杂的碘化铯晶体制成，由两个大面积的UV扩展SiPM阵列读取。我们在这里报告的模块-0原型的建设和测试。在弗拉斯卡蒂的束流测试设施中，0号模块暴露于能量范围约为100 MeV的电子束。在正常入射的时间和能量分辨率的初步结果。本文还报道了量热计工程技术方面的讨论。
2018-02-18 hep-ex physics.ins-det
Characterization of plastic scintillator bars using fast neutrons from D-D and D-T reactions
我们报告的结果快中子响应塑料闪烁体（PS）条的氘-氘（D-D）和氘-氚（DT）反应使用Purnima中子发生器设施，BARC，孟买。这些测量在印度反应堆反中微子探测闪烁体矩阵（ISMRAN）的背景下是有用的，ISMRAN是一个10 × 10 PS棒阵列，用于通过反β衰变（IBD）信号测量反应堆反中微子。ISMRAN探测器是一个靠近反应堆堆芯（~ 13米）的地面实验，处理反应堆大厅内的活性快中子背景。对PS棒快中子响应的深入了解是抑制和区分快中子本底与IBD事件的必要前提。使用2.45 MeV的D-D和14.1 MeV的D-T聚变反应产生的单能中子束来表征这些棒中的能量响应。利用GEANT 4程序包对中子能量响应函数进行了模拟，并与实测数据进行了比较。对于这些反应，快中子在PS棒中的沉积能量的数据和模拟之间得到了合理的协议。在相邻的酒吧的能量沉积的比率是用来区分即时IBD，快中子和中子俘获级联伽马事件。
2021-11-04 nucl-ex physics.ins-det
Evaluation of the Response to Electrons and Pions in the Scintillating Fiber and Lead Calorimeter for the Future Electron-Ion Collider
本研究在费米实验室测试束装置上测试了EIC用Pb/ScFi量能器原型对4-10GeV电子与π介子的响应，验证了模拟结果，给出能量分辨率等性能基准，证实纵向簇射信息可提升粒子分离效果，为后续全尺寸探测器优化提供指导。
2025-08-01 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
