Replacement of a Photomultiplier Tube with Silicon Photomultipliers for use in Safeguards Applications
我们在实验室环境中使用单个5.08x5.08-cm圆柱形碘化钠晶体比较了SiPM阵列和PMT的性能。光电倍增管（PMT）是最常用的设备，用于监测辐射检测目的的蒸发材料。该系统有时受限于PMT中的缺点，这些缺点可能降低其性能，包括温度依赖性和随磁场的变化。仪器工程还必须应对相对于活性闪烁体体积的潜在大体积、易碎性和高电压要求。一种可能的替代方案是硅光电倍增器（SiPM）阵列。使用5.04x5.04-cm sensL J系列SiPM阵列和7.62cm Hamamatsu PMT进行测量。我们演示了如何充分改变SiPM偏置，以消除在经常进行核保障工作的环境中遇到的温度变化的影响。最后，我们评估了一种方法，确定富集水平的${}^{235}U$在各种水平和屏蔽配置，使用PMT安装和SiPM安装闪烁体。
2020-01-22 physics.ins-det
Observation of light emission from Hamamatsu R11410-20 photomultiplier tubes
我们已经表明，高电压偏置滨松R11410-20光电倍增管与暗计数率超过10 kHz发射单光子。在室温和温度降低到-60摄氏度的几个单位中观察到了这种效果。在大质量液体氙探测器中寻找具有小能量沉积的稀有事件的实验中，应考虑这种效应。
2015-04-28 physics.ins-det
The Waveform Digitiser of the Double Chooz Experiment: Performance and Quantisation Effects on PhotoMultiplier Tube Signals
本文介绍了用于双稳实验的波形数字化器。我们描述的硬件和定制的固件专门为实验开发。该设备的性能进行了测试，从光电倍增管和测量脉冲电荷的数字化低光电平信号。这突出了量化效果的作用，并导致波形数字化器的设计和使用的一些一般性建议。
2013-07-18 physics.ins-det
An innovative technique for TPB deposition on convex window photomultiplier tubes
四苯基丁二烯（TPB）是一种有机荧光化合物，由于其极高的将紫外光子转换为可见光的效率，通常用作波长移位器。将TPB与对可见光敏感的检测器（例如光电倍增管（PMT））一起使用的常用方法是在器件窗口上沉积薄层。为了获得有效的TPB层，可以使用不同的过程。在这项工作中，一个特定的蒸发技术，采用涂层8英寸。提出了一种凸窗口光电倍增管。它包括通过Knudsen池蒸发TPB，这允许严格控制过程，以及旋转样品支架，这保证了沉积的均匀性。模拟结果和实验测试从沉积均匀性和光转换效率的角度证明了这种蒸发技术的有效性。
2019-02-05 physics.ins-det
Time and Amplitude of Afterpulse Measured with a Large Size Photomultiplier Tube
我们研究了即将进行的反应堆中微子实验中半球形光电倍增管的后脉冲。在LED光脉冲产生的初始信号之后，用400 MHz FADC测量10英寸光电倍增管的后脉冲的定时、幅度和速率，直到16个\ms时间窗口。后脉冲的时间和幅度相关性表现出几种不同的类型。我们描述了后脉冲对所施加的高电压和主光脉冲的幅度的依赖关系。这些数据有助于揭示后脉冲产生的一般机制。
2009-11-30 physics.ins-det
Compact sub-10 ps Resolution Radio Frequency Photomultiplier Tube
A.I. Alikhanyan National Science Laboratory (Yerevan Physics Institute)（阿·伊·阿里汉尼扬国家科学实验室（埃里温物理研究所））；University of Glasgow（格拉斯哥大学）；the University of Tokyo（东京大学）；Centre de Saclay（萨克雷中心）；University of Notre Dame（圣母大学）
研究通过实验和SIMION模拟提出一种紧凑型射频光电倍增管，实现亚10皮秒时间分辨率，适用于医疗光学仪器中的时间相关单光子计数。
2026-04-22 physics.ins-det
Spectroradiometry with sub-microsecond time resolution using multianode photomultiplier tube assemblies
提出基于多阳极光电倍增管和五色光谱辐射测量的新型系统，实现0.6微秒时间分辨率，在2000K下精度达±30K，解决了高压实验中亚毫秒级温度测量的难题。
2023-10-25 physics.ins-det
First testing of the Hamamatsu R5912-02Mod photomultiplier tube at 4-bar pressure and cryogenic temperature
Hamamatsu R5912- 02 Mod光电倍增管（PMT）将用于DUNE双相模块，DUNE双相模块是DUNE长基线中微子实验的四个远探测器模块之一，是一个10千吨基准体积的液氩时间投影室。在DUNE双相模块中，液氩对位于14米低温恒温器底部的光电探测器施加高压。首次在4 bar绝对压强和低温（液氮中）下对4台Hamamatsu R5912- 02 Mod PMT进行了测试。没有机械或电气损坏的报告，验证了使用这种PMT模型在DUNE双相模块和其他大型低温液体探测器。在PMT工作温度变化时，预期会观察到其行为差异。
2020-07-15 physics.ins-det
Characterisation of the Hamamatsu R12199-01 HA MOD photomultiplier tube for low temperature applications
我们提出了一个新的滨松R12199-01 HA MOD 3英寸的光电倍增管（PMT），这是正在考虑使用在南极的深冰中微子探测器的分段光学模块的详细特性。由于显着较低的工作温度范围相比，标准的应用程序，我们的研究重点在于调查的背景特性（暗计数率，相关脉冲的概率），定时特性，增益和峰谷比的这种PMT类型的温度依赖性。此外，还测试了用于降低背景的“HA涂层”的性能，以及光电阴极附近的导电物体（如反射器）对PMT噪声率的影响。由于南极的深冰具有可忽略不计的光学背景，因此低背景率特别重要。我们发现，新的PMT类型是非常适合预期的应用。
2019-03-11 physics.ins-det
Homogeneity of the Photocathode in the Hamamatsu R15458-02 Photomultiplier Tube
测试光电倍增管（PMT）的光学特性的通常做法是从正面一次照射整个光电阴极区域并测量平均性能。然而，为了在实验中最佳利用PMT性能，特别是在单光子区域中，还必须知道整个光阴极的系统变化，这需要使用仅照亮PMT小区域的聚焦光源进行测量。我们提出了一个详细的增益，渡越时间，渡越时间扩展，和脉冲形状的80 $\,$毫米滨松R15458-02光电倍增管的均匀性特性。我们发现，沿一个轴的参数表现出不对称性，可能是由倍增电极系统的位置和几何形状。对于除渡越时间外的所有参数，考虑到参数的固有变化，观察到的变化很小。对于具有移位的渡越时间的位置，我们观察到平均放大不足的脉冲，其可以潜在地被利用来改善脉冲重构。
2021-11-22 physics.ins-det
Software Tools for the Analysis of the Photocathode Response of Photomultiplier Vacuum Tubes
德国瑞里希研究中心电子学研究所（ZEA-2）研制了一套用于扫描光电倍增管（PMT）光电阴极响应的系统。光电倍增管紧紧地固定在一个支撑结构上，而一个蓝色发光二极管则通过两个步进电机沿着其表面移动，跨越x和y坐标。所有的系统都位于一个由木材制成的不透光的盒子里。现场开发了图形软件以在不同配置下执行扫描操作（例如，扫描的步长和每个点的测量次数）。在每个点测量期间，真空光电倍增管中产生的电流输出依次由前置放大器（主要用于将电流信号转换为电压信号）、放大器和ADC模块（通常为CAEN N957）处理。测量信息在扫描结束时保存在文件中。最近，开发了基于CERN ROOT和Qt库的软件，以帮助用户更深入地分析扫描获得的数据。新的软件，跨平台，由于其内部执行的Qt-IDE构建，在本说明中进行了描述。
2013-07-04 physics.ins-det
Performance characterisation of the Hamamatsu R760 photomultiplier tube for the PLUME detector
European Organization for Nuclear Research (CERN)（欧洲核子研究中心）；Laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie, IJCLab（伊雷娜·约里奥-居里双无穷物理实验室）；Institute of Physics, Ècole Polytechnique Fèdèrale de Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院物理研究所）
本文研究了PLUME探测器中使用的Hamamatsu R760光电倍增管的性能，重点分析了其绝对增益、传输时间漂移、线性度、暗电流及老化行为，以确保在Run 3和Run 4期间的稳定和精确测量。
2026-06-04 physics.ins-det
The intelligent Photomultiplier Tubes for OSIRIS
本文针对液态闪烁体中微子探测器尺寸增大导致的模拟信号读出损失问题，提出智能光电倍增管概念，通过将数字化器靠近光电倍增管实现近乎无损数字化，并利用计算单元支持实时数据处理与控制算法。
2023-07-31 hep-ex physics.ins-det
Characterization of the ETEL D784UKFLB 11 inch Photomultiplier Tube
水切伦科夫和闪烁体探测器是中微子物理研究的重要工具，它们体积大、阈值低、运行成本低，是长基线中微子振荡、质子衰变、超新星和太阳中微子、双β衰变以及超高能天体物理中微子的理想探测器。对新一代大型探测器的建议依赖于大尺寸、快速、成本效益高的光电倍增管的可用性。ETEL公司的D784 KFLB 11英寸光电倍增管是为大型中微子探测器研制的。我们已经测量了前15个原型的定时特性、相对效率和磁场灵敏度。
2016-01-06 hep-ex physics.ins-det
Waterproofed Photomultiplier Tube Assemblies for the Daya Bay Reactor Neutrino Experiment
在大亚湾反应堆中微子实验960中，采用直径为20 cm的防水光电倍增管，作为探测宇宙线μ子的切伦科夫探测器。在这960个光电倍增管中，有341个是从MACRO实验中回收的。一个系统的程序进行了重新包装，他们作为防水组件。在通过漏水检查的情况下，成功率超过97%。介绍了这些防水光电倍增管组件的设计、制造、测试、操作和性能的详细信息。
2015-02-23 hep-ex physics.ins-det
Photosensor Characterization for the Cherenkov Telescope Array: Silicon Photomultiplier versus Multi-Anode Photomultiplier Tube
自50多年前诞生以来，光电倍增管技术一直是大气切伦科夫望远镜成像技术的首选光电探测器。最近，新类型的光电传感器正在考虑下一代切伦科夫望远镜阵列。据设想，该阵列将部分由使用Schwarzschild-Couder双镜设计的望远镜组成，这种设计以前从未建造过，这显着改善了光学性能。这种新型光学设计的相机具有小的板尺度，使得能够使用紧凑的光电传感器。我们提出了一个广泛的和详细的研究被认为是这种望远镜设计的两个最有前途的设备：硅光电倍增器和多阳极光电倍增管。我们评估了他们最关键的性能特性成像伽马射线阵雨，我们提出了我们的结果在一个有凝聚力的方式，以明确评估的优势和劣势，这两种类型的设备必须提供的背景下，GeV-TeV的伽马射线天文学。
2013-08-06 astro-ph.IM physics.ins-det
On the history of photomultiplier tube invention
在这篇很短的笔记中，我们回顾了光电倍增管发明的一些历史方面。这是我们对伟大的苏联-俄罗斯物理学家和工程师列昂尼德·亚历山德罗维奇·库别茨基的悼念，简要介绍了他的生活和科学成就。特别努力阐明了一个有争议的问题，谁发明了第一个光电倍增管。有人断言，如果承认L.A.Kubetsky在光电倍增管发明上的优先权，最后一次波恩会议将在这一伟大事件75周年前夕举行。
2006-01-20 astro-ph nucl-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
Cryogenic performance and long-term stability of Hamamatsu R8520-506 photomultiplier tubes in liquid argon
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）；Zhengzhou University（郑州大学）
本研究在室温和液氩中表征了七只滨松R8520-506光电倍增管，发现其在液氩中增益更高、峰谷比和单光电子分辨率改善、后脉冲减少，且长期稳定性良好，表明其可作为液氩探测器光传感器的候选方案。
2026-09-24 physics.ins-det
Test and characterization of 400 Hamamatsu R5912-MOD photomultiplier tubes for the ICARUS T600 detector
ICARUS T600将作为费米实验室（美国）短基线中微子计划的远探测器运行，该计划预计沿助推中微子束线设置三个液氩时间投影室，以寻找类似LSND的无菌中微子信号。该检测器采用360光电倍增管，Hamamatsu型号R5912-MOD，适用于低温应用。从Hamamatsu采购了总共400个PMT，并在室温下进行测试，以评价装置的性能及其在T600检测器中检测液氩闪烁光的顺应性。此外，还在低温下在液氩浴中对60个装置进行了表征，以评价可能影响闪烁光检测的任何参数变化。发现所有受试PMT均符合ICARUS T600的要求，并选择了360个样本的子集用于最终安装在探测器中。
2018-11-04 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
Performance of the Hamamatsu R11410 Photomultiplier Tube in cryogenic Xenon Environments
滨松R11410光电倍增管是一个直径为3”的管，具有非常低的固有放射性，是一个有趣的光传感器候选者，用于未来使用液体氙（LXe）作为直接暗物质搜索的目标的实验。我们对R11410进行了几次实验，目的是测试其在类似于暗物质探测器设置的环境中的性能。特别是，我们研究了它的长期行为和稳定性，在不同的电场配置及其响应。
2013-04-25 astro-ph.IM physics.ins-det
An analytical model for photomultiplier tube calibration
本文提出一种用于光电倍增管标定的解析模型，推导了相关数学公式，并应用于R7081 Hamamatsu PMT的增益确定，为增益反卷积任务提供了有力的替代方案。
2023-11-23 hep-ex physics.ins-det
Performance of a C4F8O Gas Radiator Ring Imaging Cherenkov Detector Using Multi-anode Photomultiplier Tubes
我们报告了一种新型的环形成像切伦科夫（RICH）探测系统的测试结果，该系统包括一个3米长的气态C4 F8 O辐射器，一个聚焦镜，和一个光子探测器阵列的基础上滨松多阳极光电倍增管。该系统的开发，以确定带电粒子的动量范围从3-70 GeV/c的BTeV实验。
2005-11-23 hep-ex physics.ins-det
Qualification Tests of the R11410-21 Photomultiplier Tubes for the XENON1T Detector
Hamamatsu R11410-21光电倍增管是XENON 1 T双相时间投影室的首选光电探测器。该设备已被优化为一个非常低的固有放射性，高量子效率和高灵敏度的单光子检测。从321个受试装置中选出的248个试管目前在XENON 1 T中运行。在这篇文章中，实施的程序，以评估大量的管之前，他们在XENON 1 T的安装进行了说明。所有测试管的参数分布示出，重点是那些选择的XENON 1 T，其中对探测器性能的影响进行了讨论。所有的光电倍增管都在低温下的氮气环境中进行了测试，其中一部分管在气态和液态氙中进行了测试，模拟了它们在暗物质探测器中的工作条件。在不同的环境中的管的性能和评价的报告和拒绝PMT的标准进行了概述和量化。
2017-02-09 astro-ph.IM physics.ins-det
Model Independent Approach to the Single Photoelectron Calibration of Photomultiplier Tubes
光电倍增管的精确校准在各种应用中是至关重要的，对于这些应用，需要知道探测到的光子的绝对数量或精确地确定信号的分辨率。传统的校准方法依赖于拟合的光电倍增管响应的低强度光源与解析近似的单光电子分布。我们发现，这种方法往往会导致有偏估计，由于无法准确地模拟完整的分布，特别是在低电荷值。我们提出了一个简单的统计方法来提取相关的单光电子校准参数（前两个中心矩），而不对潜在的单光电子分布的任何假设。我们说明了使用这种方法通过校准的滨松R11410光电倍增管和研究的准确性和精度的方法，使用蒙特卡罗模拟。该方法被发现有显着减少的偏见相比，传统的方法和工程在很宽的光强度范围内，使其适合于同时校准的大阵列的光电倍增管均匀照明可能是不可能的。
2017-06-18 astro-ph.IM physics.ins-det
A fast numerical method for photomultiplier calibration
本文讨论了一种新的光电倍增管（PMT）校准和监测方法。这种方法是基于离散傅立叶变换（DFT），它是快速和通用的，使它可以用于PMT响应的分析模型不可用的情况下。本文用DFT方法对滨松R1408光电倍增管进行了绝对校准。应该注意的是，R1408光电倍增管在单个光电子分布处不显示尖峰，并且通过常规方法确定增益通常是无法实现的。在这里，我们表明，DFT技术，再加上伽马函数模型的单光电子响应，产生严格的校准结果，它可以用于增益确定具有良好的精度。
2020-03-24 physics.ins-det
Calibration of Photomultiplier Tubes for the Fluorescence Detector of Telescope Array Experiment using a Rayleigh Scattered Laser Beam
我们进行了光度校准的光电倍增管（PMT）和读出电子用于新的荧光探测器的望远镜阵列（TA）实验使用瑞利散射光子从脉冲氮激光束。实验装置，测量程序，校准的结果进行了说明。校准的总系统不确定度估计为7.2%。一个额外的不确定度为3.7%的引入由校准的PMT从实验室到TA实验场所的运输。
2012-03-29 astro-ph.IM physics.ins-det
Light-weight Flexible Magnetic Shields For Large-Aperture Photomultiplier Tubes
包裹在薄塑料层中的高导磁率FINEMET箔的薄柔性片已被用于屏蔽各种类型的20厘米直径的光电倍增管免受环境磁场的影响。在地球磁场的存在下，这种类型的屏蔽被示出为增加光电子的收集效率，并且可以改善这些光电倍增管的响应的均匀性。
2013-09-20 astro-ph.IM hep-ex nucl-ex
Measurement of the relative Quantum Efficiency of Hamamatsu model R5912-20MOD photomultiplier tubes at liquid argon temperature
R5912- 20 MOD型光电倍增管（PMT）是日本滨松公司研制的低温用光电倍增管。在本文中，我们报告的测量相对量子效率（QE）的这种模型PMT在液氩（LAr）温度。此外，还介绍了一种专门设计的装置和相应的测试方法。在高纯氮气氛中，用光电倍增管在可见光波段测量了相对量子效率。结果表明，在420 nm附近，激光拉曼温度下的量子效率与室温相比变化在5%以内。然而，QE在较短波长范围内增加约10%，并且在550 nm之后显著降低。
2021-07-12 hep-ex physics.ins-det
Setup of a photomultiplier tube test bench for use at LHAASO-KM2A
为满足大型高空空气簇射天文台（LHAASO）电磁探测器中光电倍增管（光电倍增管）的测试要求，研制了一种多功能光电倍增管二维扫描测试台。该二维扫描系统可同时扫描16个光电倍增管，进行特性测试，包括均匀性、阴极渡越时间差、单光子能谱、增益与高压、线性特性和暗噪声。试验台硬件可编程，软件智能化，使用方便，结果可靠。详细介绍了试验方法，并给出了初步结果。
2016-06-01 hep-ex physics.ins-det
Characterisation of signal-induced noise in Hamamatsu R11265 Multianode Photomultiplier Tubes
在Hamamatsu R11265多阳极光电倍增管中观察到信号诱导的噪声，在单个光电子响应信号之后表现为几微秒，并局限于特定的阳极。噪声脉冲的平均数在设备之间变化，并且显示出对所施加的高电压的显著依赖性。这种噪声的特性和缓解策略，以执行最佳的单光子计数在40 MHz，所需的LHCb环成像切伦科夫探测器，报告。
2021-11-23 hep-ex physics.ins-det
Studies of relative gain and timing response of fine-mesh photomultiplier tubes in high magnetic fields
我们研究了滨松细网光电倍增管组件H6152-70和H6614-70在高达1.9 T的磁场中的增益和时间分辨率。我们的研究结果表明，H6614-70组件可以在超过1.5 T的磁场中可靠地工作，同时即使增益降低约100倍，也能保持合理的定时分辨率。H6152-70的相对增益在1.5 T附近的降低与H6614-70相似，但其定时分辨率在此高场下显著降低。
2016-01-08 nucl-ex physics.ins-det
Characterization of the Hamamatsu R11265-103-M64 multi-anode photomultiplier tube
本文的目的是全面表征新的多阳极光电倍增管R11265-103-M64，由滨松生产。它的高有效有效面积（77%），它的像素大小，低暗信号率和检测单光子信号的能力，使这种管适用于高能物理的应用，如丰富的探测器。四管和两个不同的偏置分压器进行了测试。的增益和阳极的均匀性，暗信号率，串扰和作为温度的函数的设备的行为的标准表征的结果进行了研究。管的行为进行了研究，在纵向磁场高达100高斯。还研究了由高磁导率材料制成的屏蔽。研究了在强光下长时间工作对器件性能的影响。定量分析了增益和暗信号率随老化的变化。
2014-03-13 hep-ex physics.ins-det
PMm2: large photomultipliers and innovative electronics for the next-generation neutrino experiments
下一代质子衰变和中微子实验，即超级神冈探测器之后的那些将在百万吨级水箱中进行的实验，将需要非常大的光电探测表面和大量的数据。即使使用大型半球形光电倍增管，预期的通道数量也应该达到数十万个。这里介绍了一个用于实施解决方案的资助研发计划。非常大的表面的光电探测分割在宏像素由16个半球形（12英寸）光电倍增管连接到一个自主的前端，其工作在一个无源数据采集模式。预期的数据传输速率是每根电缆5 Mb/s，这可以用现有技术实现。这种架构允许大大降低成本并促进工业化。本文档介绍了定义光电倍增管和电子器件要求的模拟和测量。一个原型的前端电子成功地测试了16个光电倍增管由一个单一的高电压供电，验证了内置的增益调节和校准原则。对光电倍增管玻璃的第一次测试和计算导致了对一种新的封装的研究，该封装针对10 bar的压力进行了优化，以维持高的水下压力。
2008-11-17 physics.ins-det
Development of low-background photomultiplier tubes for liquid xenon detectors
我们成功地研制了一种新的光电倍增管（PMT）与3英寸直径，凸形光电阴极，R13111。其突出特点是性能好、放射性超低。凸形光电阴极实现了大的光子接收和良好的时间分辨率。通过三个因素实现了低放射性：（1）玻璃材料是使用低放射性污染材料合成的;（2）光电阴极是用$^{39}$富钾生产的;（3）真空密封使用最纯的铝材料。因此，每个R13111 PMT仅含有约0.4 mBq的$^{226}$ Ra、小于2 mBq的$^{238}$ U、0.3 mBq的$^{228}$ Ra、2 mBq的$^{40}$ K和0.2 mBq的$^{60}$ Co。我们还检查并解决了在几个旧型号中观察到的氢气进入PMT的固有泄漏。因此，我们成功地开发出一种PMT，具有低背景，大角度接受高收集效率，良好的定时分辨率，和长期稳定的操作。这些特征对于寻找标准模型之外的罕见事件的实验是非常理想的，例如暗物质粒子相互作用和无中微子双β衰变事件。
2020-08-18 physics.ins-det
Measurements of the position-dependent photo-detection sensitivity of the Hamamatsu R11410 and R8520 photomultiplier tubes
Hamamatsu R11410和R8520光电倍增管（PMT）专为使用液态氙的暗物质探测器应用而设计，具有对VUV光的出色灵敏度和在低温下的稳定操作性。对于11个R11410和7个R8520光电倍增管，我们测量了作为入射光在光电阴极上的位置的函数的在470 nm处的相对光电检测灵敏度。考虑到80%的光阴极表面，对于R11410和R8520型号，观察到的非均匀性值分别在（5-10）%和（25-30）%的范围内。我们发现，在光阴极表面的内部区域中的不均匀性主要是由光传感器的内部组件上的光反射，并且边界区域主要有助于观察到的不均匀性。
2016-05-23 astro-ph.IM 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 photomultiplier tube test stand and on-site measurements to characterise the performance of Photonis XP3062 photomultiplier tubes at increased background light conditions and lower gain
光电倍增管（PMT）被广泛用于天体粒子物理学实验中，以检测由统计上罕见的极高能量宇宙粒子在穿过大气层时引发的大范围空气簇射（EAS）产生的闪光（例如荧光或切伦科夫光）。它们的高放大系数（增益）允许检测非常低的光子通量，低至单个光子。同时，这种灵敏度导致增益和信噪比随着PMT寿命内收集的电荷而降低（称为“老化”）。为了避免快速老化，许多实验将PMT操作限制在合理低的夜空背景（NSB）条件下。然而，为了在最高能量下收集更多事件统计数据，需要将测量周期扩展到NSB水平较高的夜晚（部分）。在信噪比在EAS事件的后续重建中保持足够大的情况下，在这种条件下降低PMT增益可以是避免更快老化的选项。在本文中，性能的研究下，高NSB与Photonis XP3062光电倍增管，用于荧光探测器的皮埃尔俄歇天文台，提出。结果表明，降低PMT增益的一个因素的10，而增加了类似的因素的NSB水平不会显着影响PMT的性能和老化行为，使检测和离线重建的EAS仍然是可能的。已证明可以根据整个夜晚不断变化的NSB水平调整PMT增益，并且它遵循可预测的行为。这允许延长基于Photonis XP3062型或相当类型的PMT并暴露于NSB的实验的测量周期，以提高灵敏度，特别是在事件非常罕见的最高能量下。
2019-06-03 astro-ph.IM physics.ins-det
Timing Performance of a Micro-Channel-Plate Photomultiplier Tube
在高能μ子束流中，研究了滨松公司的R3809 U-50微通道板光电倍增管（MCP-PMT）时间特性的空间依赖性。粒子位置信息由GEM跟踪望远镜提供，而定时相对于第二个MCP-PMT测量，结构相同。在圆形有源区（半径r $<$ 5.5mm）的内部，两个MCP-PMT组合的时间分辨率优于10 ps。由于到达光电阴极的光较少，信号幅度在外部区域减小，导致更差的时间分辨率。所观察到的径向依赖性与专用模拟定量一致。通过该表征，已验证了MCP-PMT作为$\text{t}_\text{0}$参比检测器的适用性。
2020-02-14 physics.ins-det
Characterization of photomultiplier tubes in a novel operation mode for Secondary Emission Ionization Calorimetry
已对Hamamatsu单阳极R7761和多阳极R5900-00-M16光电倍增管进行了二次发射（SE）电离量热法研究。SE电离量热法是一种测量极端辐射环境下电磁簇射粒子的新技术。这些测试中使用的不同操作模式是通过修改传统的PMT偏置电路来开发的。这些修改是对基板电路的分压器的布置的简单改变。具有被称为在SE模式下操作的修改的基底的PMT被用作SE量热计原型中的SE检测器模块，并且被放置在吸收材料（Fe、Cu、Pb、W等）之间。在这里，不同的操作模式的技术设计，以及两个SE模式和传统的PMT模式的特性测量报告。
2016-09-09 hep-ex physics.ins-det
Qualification Tests of 474 Photomultiplier Tubes for the Inner Detector of the Double Chooz Experiment
半球形10”光电倍增管（PMT）R7081，来自Hamamatsu Photonics K.K. (HPK)被用于粒子和天体粒子物理学的各种实验中。本文介绍了反应堆双中微子实验中474台光电倍增管的测试和标定。海德堡Max-Planck-Institut für Kernphysik Heidelberg（MPIK）的独特测试装置允许同时校准30个PMT，并表征单个光电子响应、渡越时间扩展、线性行为和饱和效应、光子探测效率和高压校准。
2011-05-28 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Characterization of the Hamamatsu H12700A-03 and R12699-03 multi-anode photomultiplier tubes
H12700是Hamamatsu生产的新型64通道52 $\times$ 52 mm $^2$方形多阳极光电倍增管（MaPMT）。其特性使该器件适用于高能物理应用，例如环形成像切伦科夫（RICH）探测器。Hamamatsu为H12700管提供了一个嵌入式插座，将阳极连接到输出引脚，并包括一个有源分压器。第二个设备版本R12699也可用，与前者不同的是没有插座。本文描述了一个完整的表征这两种模式，从标准的操作参数（单光子光谱、平均增益、阳极均匀性和暗电流值），详细研究相邻像素之间的串扰效应，并考虑临界环境条件下的行为，例如在高达100高斯的静态磁场存在下，在不同的操作温度下和长时间暴露于强光后。
2015-10-05 hep-ex physics.ins-det
Improvement in light collection of a photomultiplier tube using a wavelength-shifting plate
大容量的水切伦科夫中微子探测器是一个光饥饿的环境，因为每个相互作用只产生$\sim 50-100$光子每兆电子伏。因此，最大化检测器的光收集效率对性能至关重要。由于切伦科夫发射朝向近UV被严重加权，因此在不增加光电倍增管的数量的情况下使总体检测器光收集最大化的一种方法是将每个管耦合到波长移位塑料板，从而将光子波长移位到更适合于使光电倍增管效率最大化并且潜在地检测错过光电阴极的光子的状态。为了更好地理解这种板的行为，进行矩形波长偏移板的扫描，并且结果用于计算光收集的总体百分比改善，其可以预期用于大型水-切伦科夫检测器中的单个PMT。尺寸为15.1 in. 11.5英寸发现使用365 nm LED的波长偏移板通过$7.4\pm0.7\%$增加了光电倍增管处的总体光收集。调整以再现这些结果的模拟用于预测暴露于切伦科夫光谱光的波长偏移板的行为，并且发现光收集的增加与边长成线性，假设正方形几何形状。这些结果证明了波长偏移板在大型检测器中提高整体光收集效率的潜力。
2022-04-12 nucl-ex physics.ins-det
Studies of single-photoelectron response and of performance in magnetic field of a H8500C-03 photomultiplier tube
研究了多阳极光电倍增管H8500 C-03的单电子探测能力及其在强磁场中的性能。我们的研究结果表明，该设备可以很容易地解决信号在单光电子水平，使其适合于光子探测阈值和环形成像切伦科夫探测器。我们还发现，一个大的纵向磁场，高达300高斯，诱导的相对输出的变化最多为55%的边缘像素，最多为15%的中心像素。H8500 C-03在横向磁场中的信号损失比纵向情况明显更明显。我们对单个光电子在磁场中还原的研究指出，从光阴极提取的光电子的场致失焦是信号损失的主要原因。通过适当的屏蔽，PMT可以在高磁场环境中工作。
2013-06-26 nucl-ex physics.ins-det
Calibration of photomultiplier tubes
本文提出基于离散傅里叶变换的数值方法标定光电倍增管，可在泊松均值所有阶上严格计算电荷响应函数，无需近似，并验证了其精度。
2023-07-06 hep-ex physics.ins-det
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
Measurements of Cherenkov Photons with Silicon Photomultipliers
一种新的光子探测器，硅光电倍增器（SiPM），已在接近聚焦环成像切伦科夫（RICH）计数器，暴露于宇宙射线粒子在卢布尔雅那，并在KEK研究设施的2 GeV的电子束进行了测试。这种类型的RICH检测器是KEK B工厂BELLE检测器的粒子识别检测器升级的候选产品，由于存在高磁场，因此必须使用SiPM、微通道板光电倍增管或混合雪崩光电检测器，而不是传统的光电倍增管（PMT）。在这两个实验中，发现SiPM与PMT相比更有利，每单位面积的光子探测率更高。通过使用半球形和截棱锥光导将光子集中到有效表面区域上，光输出显著增加。还提出了阵列中SiPM之间的假重合对暗噪声的贡献的估计。
2008-12-02 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
Response of photomultiplier tubes to xenon scintillation light
本文用中心波长在175 nm附近的氙闪烁光对35个滨松R11410-22光电倍增管进行了精密定标。这种特殊的PMT变体是专门为LUX-ZEPLIN（LZ）暗物质实验开发的。使用与真空低温恒温器耦合的室温氙闪烁池来研究室温和低温下的全面PMT响应$\textrm{($ \sim $ -100$ ^ \circ $C)}$，特别是确定LZ操作条件下的量子效率（QE）和双光电子发射（DPE）概率。对于在室温下平均QE为$\textrm{(32.4$ \pm $2.9)%}$的样品，我们发现冷却后$\textrm{(17.9$ \pm $5.2)%}$的相对改善（其中不确定度值是指样品标准偏差）。在低温下，响应单个真空紫外（VUV）光子的平均DPE概率为$\textrm{(22.6$ \pm $2.0)%}$;在此首次测量的相对于室温的DPE增加为$\textrm{(12.2$ \pm $3.9)%}$。还观察到小的三重光电子发射概率$\textrm{($ \sim $0.6%)}$的证据。在这些参数和制造商测量的QE之间建立了有用的相关性。还测量了一个ETEL D 730/9829 QB的单VUV光子响应，这是一个在ZEPLIN-III实验中使用的具有更标准的双碱光电阴极的PMT，我们获得了$\textrm{(9.1$ \pm $0.1)%}$的冷DPE部分。因此，我们确认，这种效果并不…
2018-04-13 physics.ins-det
Characterization of the Hamamatsu 8" R5912-MOD Photomultiplier Tube
当前和未来的中微子和直接探测暗物质实验希望利用光子探测的改进技术。这些检测器中的许多是使用相对低成本、大面积和有效的光电倍增管（PMT）的大型单片光学检测器。一个候选PMT为未来的实验是一个新开发的原型滨松PMT，R5912-MOD。在本文中，我们描述了测量的单个光电子的时间和电荷响应的R5912-MOD，以及详细的一些直接比较类似的PMT。此外，进行光电阴极的1D扫描和脉冲后测量。这些测量大多是在三个R5912-MOD光电倍增管上进行的，其增益接近$1 \times 10^{7}$。测得渡越时间扩展（$σ$）和电荷峰谷分别平均为680 ps和4.2。本文的结果表明，R5912-MOD在几个方面都是未来实验的优秀候选者，特别是由于其在时序上的窄分布。
2017-10-09 hep-ex physics.ins-det
An Exact Formula to Describe the Amplification Process in a Photomultiplier Tube
一个解析函数的推导，准确地描述了放大过程中，由于一系列的离散，泊松放大像那些在光电倍增管（PMT）。提供了将该功能实现为计算机程序的数值配方。它示出了如何该程序可以被用作一个更快的，简化的例程，以适应PMT光谱与高效率的核心元素。该方法的功能证明，通过拟合，蒙特卡罗产生和测量的PMT光谱。
2004-06-08 physics.acc-ph physics.data-an physics.ins-det
Common Iron Passive Magnetic Shielding for Scintillator Array Photomultiplier Tubes
Joint Institute for Nuclear Research（俄罗斯核联合研究所）；Institute of Nuclear Physics, Ministry of Energy of the Republic of Kazakhstan（哈萨克斯坦共和国能源部核物理研究所）；Lomonosov Moscow State University（莫斯科罗蒙诺索夫国立大学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Tel-Aviv University（特拉维夫大学）；Tsinghua University（清华大学）
本研究提出了一种通用铁被动磁屏蔽方案，用于减少闪烁体阵列光电倍增管受磁场干扰的影响，通过公共铁罩和穆金属圆柱体组合，有效保持了PMT的性能。
2026-01-04 nucl-ex physics.ins-det
Characterisation of the Temperature-dependent Dark Rate of Hamamatsu R7081-100 10" Photomultiplier Tubes
本文研究了液体粒子探测器中PMTs的主要背景暗噪声，通过在温控纯净水箱中表征Hamamatsu R7081-100 PMTs并分离热电子发射贡献，发现其固有暗率不依赖介质且遵循Richardson定律，水中与空气中测量结果一致。
2023-11-27 hep-ex physics.ins-det
