Non proportionality dependence on shaping time
近年来，人们对无机晶体的闪烁机理进行了广泛的研究。主要问题是光响应与能量的非比例机制及其与用于闪烁信号的成形时间的联系。在这项研究中，康普顿符合技术已被用来测量三个晶体的相对非比例性：CdWO $_{4}$，BGO，和NaI（Tl）。为了测试对成形时间的非比例依赖性，已使用数字梯形滤波器对前置放大闪烁体脉冲进行数字化和成形。由于不发生模拟整形，因此大部分闪烁分量被数字化，从而避免了主要的信息损失。所得到的结果表明闪烁发射的时间常数和光产额之间存在相关性。
2017-02-27 physics.ins-det
Temperature dependence of alpha-induced scintillation in the 1,1,4,4-tetraphenyl-1,3-butadiene wavelength shifter
基于液体贵金属的粒子探测器通常使用有机波长移位器1，1，4，4-四苯基-1，3-丁二烯（TPB），其将UV闪烁光移位到可见区域，促进其探测，但其也可以自行移位。基于这种类型的探测器的暗物质搜索通常依赖于用于背景减轻的脉冲形状鉴别（PSD）。因此，α引起的闪烁代表了暗物质搜索中可能的背景源。这种闪烁的定时特性决定了是否可以通过PSD减轻这种背景。因此，我们的特点是脉冲形状和光产额的α诱导TPB闪烁的温度范围从300 K到4 K，特别注意到液体惰性气体的温度。我们发现，脉冲形状和光产额强烈依赖于温度。此外，显着的贡献长时间常数以上~50 K提供了一个途径TPB的α衰变事件和惰性液体探测器中的核反冲事件之间的歧视。
2016-06-07 astro-ph.IM physics.ins-det
Observation of the Dependence of Scintillation from Nuclear Recoils in Liquid Argon on Drift Field
我们用美国Notre Dame结构与核天体物理研究所生产的低能脉冲窄带中子束辐照双相液氩时间投影室（LAr-TPC），研究了LAr-TPC中反冲核的闪烁光产额。布置液体闪烁计数器以检测和识别LAr-TPC靶中散射的中子并选择反冲核的能量。本文报道了11 keV核反冲产生的液氩闪烁对漂移场的显著依赖性。这一观察结果很重要，因为迄今为止，对稀有液体TPC暗物质搜索灵敏度的估计是基于这样一个假设，即电场对核反冲的光产额只有很小的影响。
2013-12-16 hep-ex physics.ins-det
Studies of scintillation properties of CaMoO4 at millikelvin temperatures
在低温稀有事件搜索中，CaMoO 4作为闪烁靶的应用依赖于对这些探测器工作温度下材料闪烁特性的理解。我们设计并实现了一个检测模块，该模块具有由Cockcroft-Walton发生器供电的Hamamatsu（型号R8520-06）的低温光电倍增管。将含有CaMoO 4晶体的探测器模块放置在3 He/4 He稀释冰箱中，并用于测量CaMoO 4在毫开尔文温度范围内的闪烁特性。在最低温度下，对~（57）Co源122 keV的能量分辨率为30%（FWHM），快、慢衰变常数分别为40.6 ± 0.8us和3410 ± 50 us。根据发射中心的三能级模型，讨论了CaMoO 4衰减动力学的温度变化
2015-06-13 cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
Reflectance dependence of polytetrafluoroethylene on thickness for xenon scintillation light
许多稀有事件研究，包括暗物质直接探测和无中微子双β衰变实验，都利用聚四氟乙烯（PTFE）反射材料制成的高真空紫外反射表面，以实现探测器的高光收集效率。随着探测器在过去十年中尺寸的增长，对更薄的探测器壁的需求也在增加，而反射率没有显著损失，以减少活性惰性液体周围的死体积、释气和潜在背景。我们报告的实验结果，以测量两个PTFE样品在178 nm附近的波长的反射率对厚度的依赖性。当浸没在液体氙中的圆柱形PTFE容器的厚度在1mm和9.5mm之间变化时，没有观察到反射率的变化。
2017-03-27 physics.ins-det
Scintillation characteristics of a NaI(Tl) crystal at low-temperature with silicon photomultiplier
在93 ~ 300 K温度范围内，用硅光电倍增器（SiPM）直接作用于尺寸为0.6 × 0.6 × 2 cm 3的掺铊碘化钠（NaI（Tl））晶体，研究了晶体的闪烁特性。闪烁光输出和衰变时间是通过照射59.54 keV的γ射线从241 Am源测量的。我们观察到在230 K的光产额增加约20%相比，在室温下。在此条件下，NaI（Tl）晶体与SiPM耦合可以成为未来暗物质搜索探测器的良好候选者。
2021-10-07 hep-ex physics.ins-det
Scintillation light increase of carbontetrafluoride gas at low temperature
闪烁探测器在粒子物理领域中广泛应用于粒子探测。已知含有氟-19（$^{19}\mathrm{F}$）的粒子探测器对于弱相互作用大质量粒子（WIMPs）暗物质搜索具有优势，特别是对于由于其自旋结构而与WIMPs的自旋相关的相互作用。在这项研究中，四氟化碳（$\mathrm{CF_{4}}$）气体在低温下的闪烁性能进行了评估，因为它的光产额的温度依赖性还没有被测量。我们通过将气体从室温（300 K）冷却到263 K来评估光产额。结果发现，$\mathrm{CF_{4}}$的光产额增加了$(41.0\pm4.0_{\rm stat.}\pm6.6_{\rm syst.})\%$，并且还发现在低温下能量分辨率提高。
2021-11-29 hep-ex physics.ins-det
Investigation of the cryogenic scintillation of pure and doped sodium-iodine
我们研究了纯碘化钠和掺杂碘化钠晶体在低湿度条件下在外部$α$和$γ$激发下从室温到4K的闪烁。观察到纯碘化钠的光产额在低温下与室温相比增加30倍，在60 K下在$γ$激发下最高达40光子/keV，在较低温度下稳定至30光子/keV。铊掺杂碘化钠在室温值附近波动20%，在低温下稳定在40光子/keV。$α/ γ$淬灭因子在50 K以下稳定在约0.7。这两种材料的时间常数在低温下大大减慢，达到数十微秒。这些材料的机械脆性和吸湿性使其低温应用复杂化。
2021-12-22 physics.ins-det
Scintillation yield of liquid xenon at room temperature
测量了室温下液体氙的闪烁发光强度。在1 ℃下的闪烁光产额。测量为0.64 +/- 0.02（统计）+/- 0.06（系统）在-100 ℃时，使用所报道的在-100 ℃下的光产率。(46光子/keV），在1度下测量的光输出。相当于29个光子/千电子伏。该结果表明，即使在室温下，液体氙闪烁体也给出高的光产额。
2008-03-19 physics.ins-det
Secondary Scintillation Yield in Pure Xenon
在室温下工作的气体正比闪烁计数器中，研究了氙的二次闪烁产额与闪烁区电场的关系。一个大面积的雪崩光电二极管用于读出的VUV二次闪烁产生的气体，连同5.9 keV的X射线直接吸收在光电二极管。后者被用作参考，用于确定由闪烁脉冲产生的载流子的数量，从而确定撞击光电二极管的VUV光子的数量。闪烁放大参数的值为140光子/kV。所得结果与室温下用蒙特卡罗模拟和玻尔兹曼计算所预测的结果以及低温下饱和氙蒸气的结果一致，比以前在室温下测得的结果高出一倍左右。
2007-02-16 physics.atom-ph physics.ins-det
Effect of an electric field on liquid helium scintillation produced by fast electrons
本文研究电场对液氦中快电子和α粒子闪烁光的影响，发现温度依赖性源于双子对复合时间与信号积分时间的关系，并揭示次级电子空间分布的非高斯尾部，为粒子探测的脉冲形状分析提供新见解。
2020-09-14 cond-mat.other hep-ex nucl-ex
Temperature characterization of scintillation detectors using solid-state photomultipliers for radiation monitoring applications
我们已经表征了两个最先进的固态光电倍增管，一个是SensL的，另一个是Hamamatsu的，在-25至50摄氏度的温度范围内耦合到圣戈班晶体的放大器。在室温下，在661.6 keV的能量分辨率测量与两个探测器是较差的分辨率时，晶体耦合到一个定期的光电倍增管。661.6 keV γ射线在137 Cs谱中的脉冲高度和脉冲高度分辨率都随温度强烈变化。从22 Na光谱确定的噪声阈值随着温度增加而二次增加，对于两个探测器在+50 ° C下都远高于100 keV。
2010-03-08 physics.ins-det
Low-Temperature Scintillation Properties of CaWO4 Crystals for Rare-Event Searches
为了展望其在低温稀有事件研究中的应用前景，我们研究了CaWO 4晶体在α和γ激发下的低温闪烁特性。关于闪烁衰减时间，我们观察到一个长的组件在ms范围内显着有助于低于40 K的光产额。我们首次测量了光产额的α/γ比的温度依赖性。这个参数可以用来区分辐射热计中的α和γ事件，在低温下比室温下小8-15%。
2015-10-20 astro-ph.IM physics.ins-det
Investigating the anisotropic scintillation response in anthracene through neutron, gamma-ray, and muon measurements
本文报道了一系列的测量，表征的闪烁响应的结晶蒽入射DT中子，DD中子，Cs-137 γ射线，并首次，宇宙射线μ子的方向依赖性。的中子测量给出的振幅和脉冲形状依赖于质子反冲方向超过一个半球的晶体，确认和扩展文献中以前的结果。在使用入射伽马射线的类似测量中，没有方向效应是明显的，并且相对于电子反冲方向的任何各向异性被约束为具有小于质子反冲事件中存在的十分之一的幅度。在两个方向上测量宇宙μ子，没有观察到各向异性。这组观察结果表明，对于给定类型的闪烁事件，高dE/dx对于各向异性是必要的，这反过来可以用于区分各向异性的根本原因的不同假设，这还没有很好地理解。
2015-10-31 physics.ins-det
Evidence of delayed light emission of TetraPhenyl Butadiene excited by liquid Argon scintillation light
四苯基丁烷是与液态氩结合使用最广泛的波长移动器。后者发射波长为127 nm的闪烁光子，需要将其下移以通过具有玻璃或石英窗的光电倍增管检测。已经证明四苯基丁醇具有极高的转换效率，对于127 nm的光子可能高于100%，但没有关于其发射的时间依赖性的精确信息。它通常被假定为指数衰减的一个特征时间的顺序为一纳秒，作为一个外推从测量激发辐射在近紫外线。这项工作表明，当被127 nm的光子激发时，四苯基丁酸酯不仅以非常短的衰减时间重新发射光子，而且由于三重态去激发而以较慢的时间重新发射光子。这一事实可以有力地有助于澄清自70年代以来文献中报道的液体氩闪烁光的异常，即长衰减时间常数的测量值的不一致性和中间组分的出现。当TPB与氦和氖组合使用时，也应该预期类似的效果，氦和氖发射波长短于127 nm的闪烁光子。
2015-03-29 nucl-ex physics.ins-det
Positional Dependence of Pulse Shape Discrimination (PSD) in a Monolithic CLLB Crystal
我们报告的结果的位置相关的脉冲形状歧视（PSD）参数内观察到的单片CLLB闪烁晶体。CLLB是一种相对新颖的无机闪烁晶体，能够在γ射线、中子和α粒子之间进行PSD。在这项工作中，我们观察到的脉冲形状的伽玛射线诱导的事件可区分的差异。用于该实验的CLLB晶体为5cm（直径）× 10cm（长度）。通过使用单能2.614 MeV的光子从一组钍焊条和执行准直扫描沿晶体的长度，我们发现，PSD分布的质心移动作为位置的函数。利用位置相关PSD，可以获得单片闪烁晶体内的相互作用位置的更准确的知识。这些结果可以导致采用表现出这种行为的闪烁晶体的成像系统中的改进的角分辨率。最后，对PSD作为位置的函数的依赖性的理解可以使制造商更好地理解晶体性质，并提供对晶体内的内部污染物和掺杂剂的分布的洞察。
2020-12-15 physics.ins-det
Scintillation detectors with silicon photomultiplier readout in a dilution refrigerator at temperatures down to 0.2 K
我们正在开发一种新型的高亮度原子束，包括一个两体的异国情调的原子称为μ素（M $ = μ^+ + e^-$），为下一代原子物理学和引力相互作用的测量。该M源源自超流氦（SFHe）的薄片，因此诊断和随后的测量需要在低于1K的温度下在稀释低温恒温器中操作的检测系统。在本文中，我们描述的操作和表征的硅光电倍增器（SiPMs）在超低温SFHe目标。我们显示的信号形状，击穿电压和单光子探测效率的温度依赖性，得出结论，单光子探测与SiPM低于0.85 K是可行的。此外，我们展示了分段闪烁探测器的发展，其中16个通道在1.7 K和一个通道在170 mK委托使用μ子束。
2022-05-05 hep-ex physics.ins-det
The Electric Field Dependence of Single Electron Emission in the PIXeY Two-Phase Xenon Detector
双相氙探测器被广泛应用于银河系暗物质粒子的实验研究中。在这些探测器中，单电子背景在瞬时闪烁和成比例闪烁信号之后的起源还没有完全理解，尽管近年来已经取得了进展。本文描述了在Yale双相氙时间投影室中，${}^{83m}Kr$校准事件中的单电子本底及其与漂移场和提取场的相关性。测量了由Fowler-Nordheim（FN）效应引起的单电子本底，并对其电场依赖性进行了量化。由瞬时闪烁和比例闪烁引起的栅极和杂质的光电离也对单电子背景有贡献。
2021-12-17 hep-ex physics.app-ph physics.ins-det
Temperature behavior of NaI (Tl) scintillation detectors
众所周知，NaI（Tl）探测器的总光输出是温度的非线性函数。在这里，我们提出了新的实验数据的掺杂NaI（Tl）发光二极管的温度行为，而不是显示在很宽的温度范围内的光输出的线性依赖性-包括户外应用。光脉冲的形状通常显示两个衰减过程：室温以上的单一主导过程和室温以下的两个衰减时间常数。我们发现，强度的重新分布是温度依赖性的;第二（慢）衰变分量在室温下可以忽略不计，但是，到-20 ℃，它贡献了总光的40个百分之一，持续时间为几微秒。我们讨论了深刻的影响，这种新的理解的光输出的脉冲高度分析仪器。我们引入一个理论模型来解释实验结果。此外，我们描述了一种独特的技术，用于校正幅度和形状的温度变化内的碘化钠（铊）探测器包。
2006-05-30 physics.ins-det
Scintillation characteristics of an undoped CsI crystal at low-temperature for dark matter search
University of Science and Technology (UST)（韩国科学技术院）；Institute for Basic Science (IBS)（基础科学研究院）；Jeju National University（济州国立大学）；Kyungpook National University（庆北国立大学）
本研究测试了未掺杂CsI晶体在室温至86K下的闪烁特性，发现低温下光输出和衰减时间显著提升，结合SiPM构建的探测器在200kg靶材规模下对低质量暗物质-质子自旋相关相互作用探测具有世界领先灵敏度。
2025-07-31 hep-ex physics.ins-det
Optical, luminescence, and scintillation properties of advanced ZnWO$_4$ crystal scintillators
钨酸锌（ZnWO $_4$）晶体闪烁体是寻找双β衰变、暗物质和研究罕见α衰变实验的有前途的探测材料。为了开发高质量的ZnWO $_4$晶体，进行了扩展的研发。研发计划包括初始材料的选择、化合物化学计量的变化、单结晶和双结晶的应用以及晶锭的退火。测量所产生的晶锭的光学透射率，并且研究在从85 K到室温的温度区域中在X射线激发下的发光（测量热激发发光直到350 K）。的能量分辨率和相对闪烁脉冲幅度进行了测量与伽马源证明高闪烁性能的样品的单晶化从深度纯化的锌和钨的氧化物，化学计量组成，在空气气氛中退火。
2022-02-21 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Scintillation decay-time constants for alpha particles and electrons in liquid xenon
了解液体氙闪烁和电离过程是非常感兴趣的，以改善当前和未来的探测器的分析方法。在本文中，我们调查的闪烁过程的动力学激发$\mathcal{O}$（10 keV）电子从$^{83m}$氪源和$\mathcal{O}$（6 MeV）$α$ -粒子从$^{222}$ Rn源，两者混合的氙靶。单光子采样方法用于记录光子到达时间，以获得对于约0.8 V/cm至1.2 kV/cm之间的不同施加电场的对应时间分布。能量和场的依赖性的信号中观察到的结果进行了讨论。
2022-11-04 physics.ins-det
Properties of Liquid Argon Scintillation Light Emission
液态氩由于其优异的电荷产额和输运特性以及作为闪烁体而被用作各种中微子和暗物质实验的活性介质。在127 nm附近的10 nm窄谱带内发射出液态氩闪烁光子，其特征时间分布由激发态Ar $_2^*$的最低单重态和三重态衰变到离解基态的两个分量组成。提出了一个模型，该模型考虑了通过与其他三重态的自相互作用或通过与分子Ar $_2^+$离子的相互作用的长寿命的三重态的猝灭。该模型预测的闪烁信号的时间分布和依赖于外部电场的强度和沉积的能量的密度，如果未淬灭的快速和缓慢的组件的相对丰度是已知的。该模型成功地解释了实验观察到的慢分量的特征时间对所施加的电场的强度和增加的光子产额的液体氩掺杂少量的氙（在ppm水平）的依赖性。该模型还预测了电子和核反冲的脉冲形状参数$_{prompt}$对反冲能量的依赖关系以及核反冲在液氩中的相对光产额$\mathcal{L}_{eff}$的行为
2020-12-11 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
Optimization of light collection from crystal scintillators for cryogenic experiments
在闪烁探测器的任何应用中，高的光收集效率是一个重要的要求。本研究的目的是探讨在低温闪烁测辐射热计中改善该参数的可能性，该测辐射热计可以被认为是在研究无中微子双β衰变和暗物质的实验中有前途的探测器。在室温下测量了不同形状（直径20 mm × 20 mm的圆柱体和对角线20 mm、高20 mm的六棱柱体）ZnWO4闪烁晶体的闪烁探测器的能量分辨率和相对脉冲幅度、反射器材料和形状、光学接触和表面特性（抛光和扩散）。在这些实验条件下的光学光子的传播使用Geant 4和ZEMAX代码进行了模拟。模拟的结果被发现是在良好的协议，彼此和直接测量的晶体。这可以应用于低温实验中使用的闪烁探测器的几何优化。
2014-02-10 nucl-ex physics.ins-det
Improved scintillation proportionality and energy resolution of LaBr3:Ce at 80K
利用10.5 - 100 keV的高单色同步辐射X射线，研究了掺5%Ce ~（3+）的LaBr_3晶体在80 K、295 K和450 K下的非比例性和能量分辨率随温度的变化。在降低温度时观察到比例性的改善和更好的能量分辨率。这种效应表明，LaBr 3：Ce已经出色的能量分辨率可以进一步提高。它也可能提供新的线索，以更好地理解的过程，导致非比例性的无机闪烁体响应。
2011-02-18 cond-mat.mtrl-sci nucl-ex physics.ins-det
Study of the radiation hardness of CsI(Tl) scintillation crystals
本文研究了CsI（Tl）晶体在均匀吸收剂量达3700拉德的γ量子辐照下闪烁特性的退化。样品组由25个具有截棱锥形状的30 cm长的晶体和30个相同长度的矩形晶体组成。对于相同形状的样品，观察到由辐射引起的光输出劣化的大的差异。从样品形状的平均光输出损耗的实质性依赖性也被看到。另一方面，来自同一锭的晶体在辐照下的行为非常相似。
2004-03-29 physics.ins-det
Particle detection at cryogenic temperatures with undoped CsI
低温下的闪烁可以产生具有粒子识别能力的探测器，用于诸如暗物质探测之类的稀有事件搜索。我们提出了时间分辨的碘化铯（CsI）的闪烁研究的激发下的α和γ粒子在1毫秒的长采集窗口，以充分捕捉闪烁衰减之间的室温和4 K。这允许独立于脉冲的任何成形时间的光产额的测量。我们发现CsI的光产额在低温下从室温增加到两个数量级，并且在10和100 K之间的温度范围内α到γ激发的猝灭因子超过1。我们还发现发射光的时间结构遵循类似的指数衰减时间常数之间的α和γ激发，与自陷激子去激发模型的温度行为一致。
2018-06-14 physics.ins-det
Scintillation properties of pure and Ce$^{3+}$-doped SrF$_2$ crystals
本文介绍了纯氟化锶晶体和掺铈氟化锶晶体闪烁特性的测量结果。我们测量了光输出、闪烁衰减时间曲线和光输出的温度稳定性。纯SrF 2和SrF 2 -0.3 mol.%的单色器和光电倍增管的光谱响应校正的X射线激发的发光输出Ce ~（3+）分别约为NaI-Tl发射输出的95%和115%。当用662 KeV光子激发10 x 10 mm纯SrF 2晶体样品时，在对光电倍增管的光谱响应进行校正后，在NaI-Tl晶体光输出的约84%处观察到半峰全宽为10%的光峰。SrF 2的校正光输出-0.3摩尔% Ce ~（3+）在662 KeV光子激发下的光输出约为NaI-Tl晶体光输出的64%。
2012-10-14 cond-mat.mtrl-sci nucl-ex physics.ins-det
Gamma spectrometry with CsI(Tl), NaI(Tl) and CdWO4 scintillation crystals using a silicon photomultiplier
Institute for Nuclear Research, National Academy of Sciences of Ukraine（乌克兰国家科学院核物理研究所）；Czech Technical University（捷克理工大学）；Syracuse University（雪城大学）
研究探讨用硅光电倍增管对特定晶体进行伽马能谱分析，室温下 CsI(Tl)晶体性能最佳但能量分辨率低于传统光电倍增管，凸显其在核物理应用中可替代 PMT 的潜力，尤其适用于轻型便携式能谱仪。
2026-08-03 nucl-ex physics.ins-det
Scintillation detectors constructed with an optimized 2x2 silicon photomultiplier array
硅光电倍增管（SiPM）是光电倍增管（PMT）的一个很好的替代品，因为它们的增益和量子效率与PMT相当。然而，最大的单片SiPM仍然小于1 ~ cm $^2$。为了将SiPM与具有合理灵敏度的放大器一起使用，必须使用多个SiPM。在这项工作中，闪烁探测器的构建和测试与定制的2x2 SiPM阵列。通过执行Geant 4模拟来确定SiPM的布局和闪烁体的几何形状。已测试了边长为18 mm的立方NaI、CsI和CLYC。通过匹配阵列中SiPM的增益，闪烁探测器的输出在-20 ~50 ℃的温度范围内稳定。这些探测器的能量分辨率已被测量为温度的函数。此外，在相同的温度范围内，CLYC探测器的中子探测进行了研究。使用脉冲形状鉴别，中子可以被清楚地识别，而不需要$γ$光子的贡献。因此，这些探测器适合于部署在光谱个人辐射探测器（SPRD）。
2016-12-22 astro-ph.IM physics.ins-det
Cryogenic Gaseous Photomultiplier for Position Reconstruction of Liquid Argon Scintillation Light
这里提出的是第一次测试的气体光电倍增管的基础上级联的厚GEM结构的伽玛射线的位置重建在液体氩。该探测器具有对VUV光透明的MgF $_2$窗口和沉积在第一THGEM上的CsI光电阴极。在稳定的操作设置下测量每个光电子的$8\cdot10^{5}$增益和$\sim100\%$光电子收集效率。在100 kHz读出速率下，探测器的位置分辨能力优异（优于100 $μ$ m），在室温下被证明。通过将探测器浸没在液氮中，在低温下成功地进行了探测器和密封件的结构完整性测试，为今后在惰性液体中的操作测试奠定了良好的基础。
2015-02-02 physics.ins-det
A Plastic Scintillation Muon Veto for Sub-Kelvin Temperatures
该研究开发了适用于亚开尔文温度的有机塑料闪烁体缪子 veto，用于表面稀有事件搜索实验，以降低缪子本底并提高灵敏度，并首次测量了相关热学及光输出特性。
2023-10-12 physics.ins-det
Calibration of the scintillation of cerium-doped yttrium aluminum garnet crystals irradiated by monoenergetic 4 MeV energy electrons
本文介绍了掺铈钇铝石榴石晶体经能量约为4MeV的加速电子束辐照后荧光的测量结果。在LAL（法国）使用PHIL直线加速器进行测量。我们观察到的晶体发射的线性依赖于电子束电荷和各向同性的光子发射。我们提供的校准系数的光子发射取决于来自两个不同的制造商的两个晶体的加速电子束的电荷。
2021-03-03 physics.acc-ph physics.ins-det
Thickness Dependent Sensitivity of GAGG:Ce Scintillation detectors for Thermal Neutrons: GEANT4 Simulations and Experimental Measurements
本研究通过GEANT4模拟和实验测量，研究了GAGG:Ce晶体厚度对热中子探测器灵敏度的影响，提出了基于灵敏度估算晶体厚度的方程，服务于中子成像和核安保应用。
2023-06-19 nucl-ex physics.ins-det
Understanding the Enhancement of Scintillation Light in Xenon-Doped Liquid Argon
测量惰性气体中的闪烁光是粒子物理中的一项重要探测技术。许多稀有事件的搜寻，如中微子束实验、无中微子双β衰变和暗物质搜寻，都使用氩基探测器。在液态氩中，加入少量氙可提高光产额，氙的加入量为$\sim 10 - 1000$ ppm。一般的增强机制和其途径，通过之间的能量转移氩和氙准分子是众所周知的，然而，吸收的重要性，氩准分子发射的原子氙还没有得到充分的认识。这种吸收显著降低了市售氩气中的光产率，氩气中含有痕量（$\rm \sim 0.1$ ppm）氙。添加$\sim 10$ ppm的少量氙掺杂剂恢复了这种损失的光，导致光产率比未掺杂的氩增加约两倍。在本文中，我们介绍了一个模型的光产生的氙掺杂氩，包括吸收和再发射，并比较它的光发射的时间依赖性在氙掺杂氩的测量。
2022-07-18 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
X-ray Scintillation in Lead Halide Perovskite Crystals
目前的X射线探测技术依赖于高温下生长的昂贵无机晶体的闪烁，这阻碍了大面积闪烁体阵列的发展。由于重原子的存在，溶液生长的混合卤化铅钙钛矿单晶表现出短的X射线吸收长度和优异的检测效率。在这里，我们比较三维（3D）MAPbI 3和MAPbBr 3和二维（2D）（EDBE）PbCl 4混合钙钛矿晶体的X射线闪烁体特性。X射线激发的热释光测量表明，没有深陷阱和浅陷阱态的密度非常小，这减少了余辉效应。所有钙钛矿单晶在低温下均表现出> 120，000光子/MeV的高X射线激发发光产率。虽然热猝灭在室温下是显著的，但是与3D钙钛矿相比，2D（EDBE）PbCl 4的大激子结合能显著降低了热效应，并且即使在室温下也可以实现9，000光子/MeV的中等光产率。这突出了2D金属卤化物钙钛矿用于医疗，安全和科学应用的大面积和低成本闪烁体设备的潜力。
2016-11-17 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.ins-det
High-energy proton induced damage study of scintillation light output from PbWO4 calorimeter crystals
八PbWO 4晶体的CMS实验的电磁量能器在LHC已被照射在一个20 GeV/c的质子束高达5.4 E13 p/cm 2的注量。这些晶体在室温下储存在黑暗中，其损伤恢复已经进行了一年多。使用1 kGy/h的剂量率，对其他7个晶体进行了60 Co光子的比较辐照。利用宇宙射线对辐照晶体进行光输出测量，研究了强子是否对闪烁机制造成特定损伤的问题。光输出变化和光透射率变化之间的相关性被测量为质子辐照晶体和伽马辐照晶体相同。因此，在测量的精度和质子注量的探索范围内，没有额外的，强子特定的损害闪烁机制观察。
2006-04-12 physics.ins-det
Scintillation of liquid nitrogen
本研究首次测量液氮的闪烁特性，利用符合标记α衰变证明其存在微弱闪烁，并测得相对产额及绝对产额，为暗物质探测等稀有事件搜索的背景评估提供关键数据。
2025-10-26 hep-ex physics.ins-det
Scintillation properties of $({\rm Zn}_{0.9} {\rm Pb}_{0.1})({\rm W}_{0.9} {\rm Mo}_{0.1}){\rm O}_4$ and $({\rm Zn}_{0.9} {\rm Cd}_{0.1})({\rm W}_{0.9} {\rm Mo}_{0.1}){\rm O}_4$ mixed crystals
研究了掺杂${\rm Eu, Sm, Pr, Ce, Sc, Yt}$和${\rm Nb}$的$({\rm Zn}_{0.9} {\rm Pb}_{0.1})({\rm W}_{0.9} {\rm Mo}_{0.1}){\rm O}_4$和$({\rm Zn}_{0.9} {\rm Cd}_{0.1})({\rm W}_{0.9} {\rm Mo}_{0.1}){\rm O}_4$混晶的闪烁性能。测量其光产额相对于纯${\rm ZnWO}_4$在室温下，衰减时间和能量分辨率在662 keV。发射光谱用α粒子的${}^{239}Pu$源获得。
2020-05-24 physics.ins-det
Cryogenic Scintillation Properties of n-Type GaAs for the Direct Detection of MeV/c2 Dark Matter
本文是第一份报告的n型GaAs作为低温闪烁辐射探测器的电子反冲相互作用的暗物质（DM）粒子在探索不足的MeV/c2质量范围内的检测。七个GaAs样品从两个商业供应商和不同的硅和硼浓度进行了研究，其低温光学和闪烁性能。所有样品即使在低温下也是n型的，并且在硅供体和硼受体之间表现出峰值在1.33 eV（930 nm）处的发射。最低激发带峰值在1.44 eV（860 nm），发射和激发带之间的重叠很小。X射线激发的亮度范围从7到43光子/keV。热释光测量表明，n型GaAs不积累亚稳态辐射状态，可能会导致余辉。进一步的发展和使用低温光电探测器承诺一个显着的组合，大的目标尺寸，超低的背景，和灵敏度的电子反冲的几个电子伏特，将产生的DM粒子作为光的几个MeV/c2。
2018-02-26 hep-ex physics.ins-det
Spectroscopic analysis of the argon scintillation with a wavelength sensitive particle detector
我们进行了时间分辨光谱研究的真空紫外/紫外氩闪烁作为一个功能的压力和电场，通过一个波长敏感探测器与不同的放射性源。我们的工作传达了新的证据，氩光的显着特点，这是在对比一般的假设，为粒子探测的目的，闪烁可以被认为是主要是单色在128 nm（第二连续）。光子发射的波长和时间分辨分析表明，氩闪烁的主要成分在前几十ns的范围内[160，325] nm。这种光与来自高电荷氩离子/分子的第三连续谱发射一致。该闪烁分量在高达25 V/cm/bar时与场无关，并且在[1，16] bar范围内显示出与压力的非常轻微的依赖性。第二连续谱发射的动力学主要由准分子形成时间，其变化作为压力的函数已被测量。此外，电子-离子复合的时间和压力依赖的功能，在第二连续带，已被测量。该研究为基于贵元素闪烁光光谱信息的粒子识别技术开辟了新的途径。
2020-12-15 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Scintillation properties of SrI_2(Eu^2+) (Strontium iodide doped with europium) for high energy astrophysical detectors: Nonproportionality as a function of temperature and at high gamma-ray energies
掺铕碘化锶是一种新型闪烁体材料，可替代掺铈溴化镧用于高能天体物理探测器。与所有的双折射器一样，非比例性的问题很重要，因为它会影响探测器的能量分辨率。在这项研究中，我们研究了如何碘化锶掺杂铕的非比例性的变化作为温度16 ℃的函数。C至60度。通过加热将掺铕碘化锶闪烁体与光电倍增管分离。在一个单独的实验中，我们还调查了在高能量（高达6兆电子伏）的碘化锶掺杂铕在位于美国宇航局戈达德太空飞行中心的测试设施的非比例性。我们发现，非比例性增加几乎单调的掺杂铕闪烁体的碘化锶的温度增加，虽然有证据表明，在40度附近的非单调行为。C，可能是由于材料中捕获的电荷载流子。我们还发现，在662 keV至6.1 MeV的能量范围内，掺杂铕的碘化锶的非比例性的变化约为1.5%至2%。
2014-10-23 astro-ph.IM physics.ins-det
Response of undoped cryogenic CsI to low-energy nuclear recoils
纯CsI在液氮温度下的明亮闪烁使这种材料成为一种有前途的暗物质和中微子探测器。本文首次测量了它对核反冲的猝灭因子。我们的研究结果表明，这是难以区分的钠掺杂碘化铯在室温下。额外的属性，如光产额，余辉，闪烁衰减性能的电子和核反冲，和能量的比例性进行了研究，在\mbox{108-165 K}的温度范围内，确认了巨大的潜力，这种介质的稀有事件搜索。
2021-01-09 astro-ph.IM hep-ex hep-ph
Scintillation Properties of CsPbBr3 Nanocrystals Prepared by Ligand-Assisted Reprecipitation and Dual Effect of Polyacrylate Encapsulation toward Scalable Ultrafast Radiation Detectors
本研究探究配体辅助再沉淀法制备的CsPbBr3纳米晶体的闪烁性能，揭示聚丙烯酸酯封装的双重效应，明确其平衡由纳米晶体表面缺陷密度决定，为可扩展辐射探测器材料优化提供指导。
2024-06-19 physics.app-ph physics.ins-det
Scintillation response of cryogenic CsI to few-keV and sub-keV nuclear recoils
University of Chicago（芝加哥大学）；Donostia International Physics Center (DIPC)（多诺西亚国际物理中心）；Ikerbasque, Basque Foundation for Science（伊克尔巴斯基克，巴斯克科学基金会）；Instituto de Física Corpuscular, CSIC & Universitat de València（粒子物理研究所，西班牙国家科学研究委员会与瓦伦西亚大学）
本研究通过低温铯碘化物探测亚keV核 recoil ，并揭示其淬灭因子特性，为中微子和暗物质实验提供关键数据。
2026-09-14 hep-ex hep-ph nucl-ex
Development and characterization of a slow wavelength shifting coating for background rejection in liquid argon detectors
我们描述了一种技术，适用于液氩为基础的暗物质探测器，允许在探测器区域与不完整的光收集从核反冲类事件的α衰变的歧视。核反冲和α事件优先激发液态氩（LAr）单重态，其具有约6 ns的衰变时间。波长移位器TPB通常应用于有源探测器体积的内部以使LAr闪烁光子可见，其具有保留LAr闪烁定时的短的再发射时间。我们开发了一种波长移动的聚合物膜-芘掺杂的聚苯乙烯-的DEAP-3600检测器，并描述了生产方法和表征。在液氩温度下，薄膜的再发射时间主要由时间常数为279（14）ns的修正指数衰减，并具有相对于TPB的46.4（2.9）%的波长移动效率，在室温下测量。通过用该膜涂覆探测器颈部（有效体积外部的闪烁光收集效率低的区域），颈部区域中的α事件的可见能量和闪烁脉冲形状被修改，并且我们预测，通过脉冲形状辨别，涂层将提供对这些事件的抑制因子O（$10^{5}$）。
2021-12-24 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
Characterization of a CsI(Tl) Scintillator Coupled to a SiPM at Cryogenic Temperatures
本文在100K至室温范围测试了与SiPM耦合的CsI(Tl)闪烁体的低温性能，发现其在175K时探测效率最优、有效阈值约3keV，可用于低能粒子探测与稀有事件搜寻。
2025-11-18 hep-ex physics.ins-det
Temperature dependence of plastic scintillators
塑料闪烁体探测器已被用作剂量计进行研究，因为它们提供了传统电离室的具有成本效益的替代方案。另一方面，一些文章报道了不期望的响应依赖于束能量和温度，这增强了确定适当的校正因子的必要性。在这项工作中，我们研究了四种塑料发光体（BCF-10，BCF-60，BC-404和RP-200 A）和两种透明光纤（BCF-98和SK-80）的光产额温度依赖性。使用50 kVp X射线束进行测量，以产生闪烁和/或放射性发光信号。对每个闪烁体扫描0至40度范围，并获得温度系数。
2017-11-03 physics.ins-det
Non-contact luminescence lifetime cryothermometry for macromolecular crystallography
一种用于远程，非接触，原位监测蛋白质晶体温度的新技术已经开发用于钻石光源的新I23光束线，该光源是一种专用于长波长X射线的大分子晶体学（MX）的设施。温度是从位于非常接近被测样品的微型闪烁传感器（0.05 mm 3）的发光的温度依赖性衰减时间常数得出的。在这项工作中，我们提出了低温发光寿命测温的基本原理，讨论了检测方法的特点，温度传感器的选择，并演示了如何将温度监测系统集成在用于蛋白质晶体可视化的终端站的观察系统中。该测温系统的特点是使用Bi 4Ge 3 O 12（BGO）晶体闪烁体，表现出良好的响应度的衰减时间常数作为温度的函数在很宽的范围内（8-270 K）。对闪烁传感器进行了校准，在束线的主要工作温度范围（30-150 K）内，温度测量的不确定度被评定为± 1.6 K。它已被证明，样品架的温度，使用发光传感器测量，同意与预期值。该技术被应用到不同的样品安装，已在MX实验中使用的I23光束线的热性能进行了验证。底座的厚度被示出对样品底座上的温度分布具有最大的影响。总之，这些测试和研究结果表明，温度测量系统在突出真空MX实验成为结构生物学可靠和不可或缺的工具仍有待解决的挑战方面是有用的
2017-03-07 physics.ins-det
Temperature dependence and quenching characteristics of (La, Gd)$_2$Si$_2$O$_7$ scintillators at various Ce concentrations
研究了不同Ce浓度下（La，Gd）${}_{2}$ Si ${}_{2}$ O ${}_{7}$单晶的闪烁热稳定性和发光性能。采用提拉法和微下拉法制备了（La ${}_{0.25-x}$，Ce ${}_{x}$，Gd ${}_{0.75}$）${}_{2}$ Si ${}_{2}$ O ${}_{7}$（x = 0.0001，0.001，0.005，0.01，0.02，0.05，和0.1;单位：摩尔浓度）单晶。随着Ce浓度的增加，光致发光发射和光致发光激发谱带向低能方向移动，热猝灭激活能$\mathrm{Δ}E$降低。对于Ce $\mathrm{<}$ 0.5 at.%样品的光致发光发射背景值在指数近似下计算，在温度高于320 K时开始增加，这可能是因为Ce ${}^{3+}$ 5 $\textit{d}$激发态电离。然而，Ce $\ge $ 0.5%样品的影响较弱，这可能表明其他非辐射弛豫的贡献相对较大。因此，（La，Gd）${}_{2}$ Si ${}_{2}$ O ${}_{7}$中Ce ${}^{3+}$发射热猝灭的主要原因是5 $\textit{d}$ 1激发态电离和通过从5 $\textit{d}$激发态到4 $\textit{f}$基态的热激发交叉的非辐射弛豫的组合。闪烁光产额的温度依赖性与Ce浓度无关，Ce 1.0%在300 K至450 K的温度范围内表现出最佳性能…
2021-10-26 cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det physics.optics
Scintillating properties of today available lead tungstate crystals
在ClearMind项目的背景下，我们测量了当今可用的PbWO4晶体的伽马射线相互作用引起的结晶特性。我们通过测量在快速光电倍增管上测量的信号形状并将其从仪器效应中解卷积来测量闪烁产额和时间常数。对于掺杂的晶体在室温下，我们测量了快速闪烁的成分，与时间常数为2纳秒，55%的总光产额，和6纳秒的慢组件。我们观察到一个显着增加的光产额的慢组件时，温度降低，同时增加的时间常数，但没有增加的快组件的光产额。我们的测量重现文献中引用的PbWO4晶体的主要定性特征。然而，我们测量到的时间常数明显更短，光产额更大。这是解释了一个严格的治疗仪器的贡献在测量中。结果进行了讨论，并提出了未来的发展前景，为ClearMind项目量身定制。
2021-06-24 physics.ins-det
Characterization of large area APDs for the EXO-200 detector
EXO-200使用468个大面积雪崩光电二极管（LAAPD），用于在超低背景液体氙（LXe）探测器中探测闪烁光。我们描述了从室温到169 K（液态氙的温度）的LAAPD的暗噪声、增益和对氙闪烁光的响应的初步测量。我们还描述了800多个LAAPD的个别表征选择性安装在EXO-200探测器。
2009-06-13 hep-ex physics.ins-det
