Light Collection and Pulse-Shape Discrimination in Elongated Scintillator Cells for the PROSPECT Reactor Antineutrino Experiment
一个米长，23升EJ-309液体闪烁体探测器已建成的PROSPECT反应堆反中微子实验的光收集和脉冲形状的歧视性能的细长闪烁体细胞的研究。利用沿池长轴布置的γ和自发裂变刻度源，研究了反中微子反β衰变产物能量范围内的光收集强度和均匀性以及中子/γ鉴别能力。我们还研究了不同的PMT和反射器配置的中子-伽马歧视和光收集能力。确定优化兆电子伏级响应和背景抑制能力的关键设计功能。
2015-08-26 hep-ex physics.ins-det
Comparative pulse shape discrimination study for Ca(Br, I)$_2$ scintillators using machine learning and conventional methods
在粒子物理实验中，脉冲形状鉴别（PSD）是消除信号中主要背景的有力工具。然而，分析方法一直是提高PSD性能的瓶颈。在这项研究中，两种机器学习方法-多层感知器和卷积神经网络-应用于PSD，并将其PSD性能与传统的分析方法进行了比较。用垂直布里奇曼-斯托克巴杰法生长了三种钙基卤化物晶体，并用于评价PSD。与传统的分析方法相比，机器学习方法获得了更好的PSD性能为所有的调制器。对于具有低光输出的照明器，机器学习方法在低能量区域比传统方法更有效地提高PSD精度。
2022-11-04 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Influence of Self-Absorption on Pulse Shape Discrimination in Organic Glass Scintillators
本文通过不同高度的有机玻璃闪烁体实验，分析光自吸收对中子-伽马脉冲形状甄别的影响，并结合遗传算法拟合脉冲衰减成分。
2025-05-13 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
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
Neutron-$γ$ discrimination with organic scintillators: Intrinsic pulse shape and light yield contributions
采用相同的装置和数字电子学，对中子- $γ$脉冲形状鉴别（PSD）与七种有机吸收器进行了比较研究。这些反应器包括塑料（EJ-299-33和塑料原型）、单晶（芪和最近掺杂的$p$ -三联苯）和液体（BC 501 A、NE 213和氘代液体BC 537）。首先，不同的屏蔽器的整体PSD性能进行比较，并确定阈值中子能量为一个给定的歧视质量。然后，使用统计参数，两个内在的贡献的PSD能力的封装材料被解开：光产额和特定的脉冲形状引起的中子和$γ$ -射线。这种分离提供了更多的洞察力的行为的有机澄清剂，并允许详细比较的歧视性能的各种材料。在此分析的基础上，目前的有机制冷剂和最近提出的替代制冷剂的局限性进行了讨论。
2020-05-12 nucl-ex physics.ins-det
Performance Evaluation of Pulse Shape Discrimination Capable Organic Scintillators for Space Applications
具有脉冲形状鉴别（PSD）能力的闪烁体在科学界的许多领域都引起了极大的兴趣。使用PSD从中子辨别伽马射线的能力在不同类型的闪烁体材料和掺杂剂之间变化。研究了具有PSD性能的新一代有机闪烁体材料，以确定其对电离和非电离辐射的辐射硬度。四种类型的有机闪烁体的PSD能力，平均脉冲形状，和光输出的特点之前和之后的中子和γ射线照射。这项研究的主要目标是研究在空间应用中可能经历的长期辐照对每种材料的光输出和粒子识别能力的影响。测试了EJ-270、EJ-276、有机玻璃和二苯乙烯。在高达$2.56\times10^{11}$ n/cm $^2$的任何发光体中均未观察到非电离（中子）辐射引起的损伤，但二苯乙烯除外，其光输出出现小幅（12 $\%$）降低。电离（γ射线）照射后，所有发光剂的光输出均有所减少，在100 kRad后立即观察到17个$\%$（EJ-276和OGS）、32个$\%$（EJ-270）和42个$\%$（二苯乙烯）减少。
2021-11-17 physics.ins-det
Advantages of off-line analysis of digitally recorded pulses in case of neutron-gamma discrimination in scintillators
本研究利用数字记录脉冲的离线分析，探究电荷比较法在有机玻璃闪烁体和反式二苯乙烯的中子-伽马脉冲形状甄别中的有效性，提出脉冲最大值触发替代方案，强调积分门起始点对品质因数的影响并建议补充最小相对高度指标。
2025-04-16 physics.ins-det
Improved Pulse Shape Discrimination in EJ-301 liquid scintillators
数字脉冲波形鉴别技术已成为区分闪烁探测器中的核反冲和电子反冲事件的有效手段。我们评估数字实现的脉冲形状歧视算法在文献中讨论，即电荷比较法，脉冲梯度分析，傅立叶级数和标准事件拟合。此外，我们提出了一种新的算法的基础上的拉普拉斯变换。而不是减少这些算法的性能，以一个单一的数字的优点，我们评估它们作为反冲能量的函数。具体而言，使用商业EJ-301液体sctillators，我们检查在给定的拒绝水平的电子反冲，以及所选择的核反冲事件样品的纯度的核反冲的结果接受。我们发现，无论是标准事件拟合和拉普拉斯变换可以用来显着提高整个能量范围内的歧视能力。此外，我们表明，电荷比较法在准确识别核反冲方面表现不佳。
2017-05-12 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Pulse shape discrimination using a convolutional neural network for organic liquid scintillator signals
提出基于CNN的脉冲形状甄别方法，利用功率谱输入提升掺钆液体闪烁体探测器信噪比，较传统方法提升超20%。
2023-01-15 hep-ex physics.ins-det
Progress in Chromatic Calorimetry Concept: Improved Techniques for Energy Resolution and Particle Discrimination
本研究提出采用不同发射波长分层闪烁体的色度量热法，经100 GeV以内电子与π介子测试验证，可提升粒子鉴别能力与能量分辨率，未来拟结合QD技术进一步优化。
2025-01-14 hep-ex physics.ins-det
Pulse-shape discrimination in water-based scintillators
这项工作描述了一类主要含有水（>50重量%）的液体净化器。%），并且可以区分由中子和伽马射线引起的相互作用。通过平衡制剂组分之间的界面相互作用，这些乳化剂形成了化学稳定的乳液。这种方法考虑了称为亲油-亲油差异的量，需要考虑盐度和温度以及表面活性剂和油相的表征。首先对由水和各种油组成的乳液进行了表征。在此基础上，考虑了染料在油相中的分散作用，绘制了乳液的部分相图。对于单相的透明水包油乳状液，测量了其闪烁光产额和脉冲形状分辨特性。性能最好的澄清剂含有33 wt. %的乳化油相，并且表现出光产率高达不含水的市售液体闪烁体（EJ-309）的光产率的18%。这些水基液体稀释器在约1500 keVee下表现出高达1.79的中子/伽马射线鉴别的品质因数。
2022-02-15 nucl-ex physics.ins-det
Lithium-loaded scintillators coupled to a custom-designed silicon photomultiplier array for neutron and gamma-ray detection
能够探测中子和伽马射线的闪烁体引起了相当大的兴趣。特别地，这种具有硅光电倍增器（SiPM）的放大器的使用使得能够实现低功率和紧凑几何形状的应用。三种类型的锂负载的制冷剂，CLYC，CLLB，和NaIL，已经用定制设计的SiPM阵列在-20至50 $^{\circ}$ C之间的温度下进行了测试。该阵列由4个6 × 6 mm $^2$ SiPM以2 × 2结构排列组成。脉冲形状鉴别用于中子和伽马鉴别。由于脉冲形状随温度变化，中子和伽马鉴别的质量随温度变化。此外，在高温下SiPM中较大的暗电流导致较差的能量分辨率和中子-伽马鉴别。将讨论耦合到定制SiPM阵列的三个闪烁器的能量分辨率和中子-伽马鉴别的比较。
2017-11-27 nucl-ex physics.ins-det
Technique for the measurement of intrinsic pulse-shape discrimination for organic scintillators using tagged neutrons
利用基于飞行时间的中子标记技术和逐个事件的波形数字化，对有机液体稀释器NE 213 A和EJ 305进行了快中子/γ射线脉冲形状鉴别。伽马射线源和基于Geant 4的模拟被用来校准闪烁光产额。通过对数字化波形的选定部分进行积分以产生中子/伽马射线分离的品质因数，来分析中子和伽马射线事件的脉冲形状差异。该品质因数已被映射为探测器阈值和从飞行时间确定的中子能量的函数。它清楚地表明，NE 213 A的脉冲形状识别能力优于EJ 305。中子标记技术提供的额外信息导致对这些有机发光器的脉冲形状辨别能力的更详细的评估。
2022-06-02 nucl-ex physics.ins-det
Discrimination of neutron-$γ$ in the low energy regime using machine learning for an EJ-276D plastic scintillator
Nuclear Physics Division, Bhabha Atomic Research Centre（巴哈原子研究中心核物理部）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）
针对传统脉冲形状甄别技术难以实现低能区中子-γ有效甄别的问题，基于EJ-276D塑料闪烁体波形数据，采用MLPBNN和SVM算法开展甄别研究，经AmBe源训练测试并与ToF结果比对，证实MLPBNN甄别性能更优。
2025-11-18 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
e-μ Discrimination at High Energy in the JUNO Detector
利用大气中微子可以研究宇宙线和中微子振荡物理。JUNO（江门地下中微子天文台）是一个大型的液体闪烁体探测器，具有低能量探测阈值和优异的能量分辨率。探测器性能允许大气中微子振荡测量。本文提出了一种在GeV/sub-GeV能区判别JUNO液体闪烁体中中微子-核子相互作用不同反应通道的算法。以大气中微子通量为参考，考虑了$\overset{(-)}{ν_μ}$和$\overset{(-)}{ν_e}$。不同的时间行为的类的事件已被利用，以建立一个基于时间剖面的歧视算法。结果表明，$\overset{(-)}{ν_e}$ CC事件的良好的选择能力，而$\overset{(-)}{ν_μ}$ CC组件遭受的重要污染，从NC事件在低能量，这是正在研究中。初步结果。
2020-01-30 hep-ex physics.ins-det
Comparison of an OGS/Polystyrene scintillator (BSO-406) with pure OGS (BSO-100), EJ-276, EJ-309, and M600 scintillators
本文研究了由40%OGS与60%聚苯乙烯混合而成的新型BSO-406闪烁体的闪烁性能和PSD表现，并将其与纯OGS（BSO-100）、EJ-276、EJ-309及M600闪烁体的相关数据进行了比较。
2025-04-16 physics.ins-det
Comprehensive characterization of a YAG:Ce scintillator: light yield, alpha quenching and pulse-shape discrimination
University of Milano-Bicocca（米兰比可卡大学）
本文全面表征了YAG:Ce晶体在γ和α辐射下的闪烁性能，包括光产额、衰减时间、α猝灭因子及脉冲形状甄别能力，展示了其在粒子识别和稳定响应方面的潜力。
2026-06-19 physics.ins-det
Pulse-shape discrimination and energy resolution of a liquid-argon scintillator with xenon doping
液氩闪烁探测器用于基础物理实验，并正在考虑用于安全应用。先前的研究已经表明，添加少量的氙掺杂剂改善了光或信号产率、能量分辨率和粒子区分方面的性能。在这项研究中，我们研究了探测器的响应氙掺杂剂浓度从9 +/- 5 ppm到1100 +/- 500 ppm氙（按重量计）在6个步骤。3.14升检测器使用四苯基丁二烯（TPB）波长移位器与双光电倍增管，并在单相模式下运行。使用掺杂剂后，γ射线相互作用信号产率从4.0 +/- 0.1光电子/keV提高到5.0 +/- 0.1光电子/keV。掺杂后662 keV能量分辨率从（4.4 +/- 0.2）%（σ）提高到（3.5 +/- 0.2）%（σ）。脉冲形状歧视性能大大降低，在第一次加入掺杂剂，略有改善，与额外的添加，然后迅速改善我们的掺杂剂范围的末端附近，与性能变得比纯氩在最高测试掺杂剂浓度略好。观察到随着掺杂剂浓度的增加中子闪烁效率降低的一些证据。最后，TPB区域外的波形形状进行了讨论，这表明氙产生的光的波形的贡献主要是在慢分量的最后一部分。
2014-04-21 physics.ins-det
Studies in Pulse Shape Discrimination for an Optimized ASIC Design
随着硅光电倍增器（SiPM）的不断发展，当其与闪烁体耦合时，可作为低反冲能量的快中子与γ相互作用的脉冲形状鉴别（PSD）光电传感器。同时，典型阵列中的大量通道要求开发低成本和低功率的电子器件。定制集成电路（ASIC）是实现此目的的理想解决方案。为了评估这种ASIC的要求，使用两个耦合到来自Onsemi的6x 6 mm SiPM的二苯乙烯和EJ-276的混合器进行研究。我们证明，这两个reflectators是可行的执行PSD的相互作用能从100千电子伏到几兆电子伏，同时优化的集成周期中使用的PSD度量。这些测量为正在开发的ASIC的设计参数提供信息。
2022-12-21 nucl-ex physics.ins-det
Chromatic Calorimetry -- A Novel Approach to Validate Energy Resolution and Particle Discrimination
Shizuoka University（静冈大学）
本文提出色度量热法（CCAL），利用不同波长闪烁体测量纵向能量沉积，结合CERN SPS实验和GEANT4模拟，验证其改进粒子鉴别与能量分辨率的潜力，面向未来对撞机（FCC）。
2026-11-05 hep-ex physics.ins-det
Characterization of the new scintillator CLYC
在北京玻璃研究所用垂直布里奇曼法生长出了国内第一个无机闪烁体CLYC。在这项工作中，我们评估了这种新的CLYC晶体的γ射线能量分辨率和中子和γ射线之间的脉冲形状歧视（PSD）能力方面的性能。通过将衰变函数拟合到中子和γ射线的波形结构中，得到了不同闪烁机制下的衰变时间。我们发现662 keV的伽马射线和有效的中子/伽马PSD与FoM 2.6的能量分辨率为4.5%。在γ射线激发下，CLYC存在超快闪烁机制，衰变时间约为2ns，而在热中子激发下没有超快衰变的证据。这一工作有助于促进CLYC在国内的发展。
2016-08-31 hep-ex physics.ins-det
A feasibility study to track cosmic muons using a detector with SiPM devices based on amplitude discrimination
研究了利用塑料光纤作为敏感体，用SiPM光电二极管读出的SiPM读出μ子探测器（SiRO）的可能性。SiRO应用于基于幅度鉴别跟踪宇宙μ子。探测器的概念预见了一堆6个活性层，分为3个三明治，用于确定通过3个平面的μ子轨迹。在研究了光电二极管的特性之后，使用两个检测模块进行了测试，每个检测模块由塑料闪烁体片组成，$100 \times 25 \times 1\,$ cm $^{3}$，具有12个平行的等距沟;每个沟填充有$1.5\,$ mm厚的光纤，并且总是连接两个光纤以形成通道。已经测试了沿着光纤和穿过通道的光响应的衰减。基于输入振幅鉴别的入射μ子的测量表明，该过程是不有效的，因此是不够的，因为只有大约30%的测量事件可以用于μ子轨迹的重建。基于本文提出的研究，用于构建SiRO探测器的布局将被改变，以及模拟采集技术将被数字采集技术所取代。
2016-03-17 hep-ex physics.ins-det
Characterization of positronium properties in doped liquid scintillators
当正电子在液体闪烁体介质中相互作用时，正电子素（o-Ps）的形成和衰变可以代替湮灭过程。由正电子素衰变引起的延迟代表了通过逆β衰变进行反中微子探测的潜在特征，或者是识别和抑制正电子背景，如最近的Borexino实验所证明的那样。o-Ps的形成概率和衰变时间强烈依赖于周围的物质。在本文中，我们描述的o-Ps的性质作为钆，锂，钕，碲，目前和未来的中微子实验所使用的掺杂剂的浓度的函数的液体稀释剂。特别是，钆和锂是高中子截面同位素，广泛用于反应堆反中微子实验，而钕和碲是双β衰变发射体，用于研究马约拉纳中微子的性质。未来的中微子实验可能会受益于所执行的测量，以调整闪烁体的制备，以最大限度地提高o-Ps签名，从而提高辨别能力。
2013-08-02 hep-ex physics.ins-det
Cherenkov and Scintillation Light Separation Using Wavelength in LAB Based Liquid Scintillator
近年来，线性烷基苯（LAB）已被用作大型闪烁探测器（如大亚湾和SNO+）中PPO的溶剂。该组合物具有光产额高、材料相容性好、脉冲波形分辨能力强等优点。当带电粒子通过LAB+PPO时，会产生切伦科夫光和闪烁光。将切伦科夫与闪烁光分离将允许在未来的大规模探测器（如THEIA）中进行广泛的物理学研究，方法是允许用切伦科夫光进行方向重建，同时保留闪烁体探测器的高光产率和良好的粒子ID。在本文中，我们研究的歧视切伦科夫和闪烁光使用一组带通和分色过滤器。原则上，切伦科夫光发射在波长上比PPO闪烁光谱延伸得更长，从而允许排他性识别。我们发现，通过选择波长高于450 nm的切伦科夫光可以清楚地从闪烁光分离。
2019-05-03 physics.ins-det
Production and Properties of the Liquid Scintillators used in the Stereo Reactor Neutrino Experiment
利用有机液体闪烁体中的反β衰变信号测量了立体反应堆实验（ILL Grenoble）中的电子反中微子谱。立体探测器的六个靶室填充有约1800升的Gd装载的液体闪烁体，其针对实验的要求进行了优化。这些靶细胞被包含没有Gd负载的液体闪烁体的类似细胞包围。本文介绍了这类制冷剂的发展和特点。特别地，讨论了有机液体的透明度、光产生和脉冲形状辨别能力。
2019-01-29 physics.ins-det
Characterization of the scintillation response of water-based liquid scintillator to alpha particles, and implications for particle identification
本文测量了水基液体闪烁体对α粒子的闪烁光产额和时间分布，并将其用于模拟预测，发现α/β鉴别能力随闪烁体浓度提高，在4吨级10%水基液体闪烁体中可实现90% β接受率下优于80%的α排除率。
2023-11-27 hep-ex physics.ins-det
Convolutional Neural Network-Based Neutron and Gamma Discrimination in EJ-276 for Low-Energy Detection
本文提出基于卷积神经网络的粒子识别方法，在EJ-276塑料闪烁体与硅光电倍增管系统中实现低能区中子与伽马射线的高精度甄别，准确率分别达97.3%和98.6%，显著优于传统电荷比较法，为暗物质和中微子等低能稀有事件探测提供了新途径。
2025-02-08 physics.ins-det
Multi-layer plastic scintillation detector for intermediate- and high-energy neutrons with $\it{n}$-$γ$ discrimination capability
本文报道了一种新型的堆结构固体有机闪烁体（S $^4$）中子探测器的研制和实验结果。它由多层塑料闪烁体组成，具有抑制低能$γ$射线的能力。为了实现$\it{n}$ - $γ$区分，我们利用闪烁体材料中中子和$γ$射线的相互作用产生的次级带电粒子的范围的差异。塑料闪烁体层的厚度是基于使用Geant 4工具包的Monte Carlo模拟的结果来确定的。层厚度为5 mm时，我们在5 MeV $_{\rm ee}$阈值设置下实现了中子和$γ$射线之间的良好分离。我们还确定了探测效率使用单能中子在两个能量产生的$\it{d}$ + $\it{d}\to\it{n}$ + $^{3}$ He反应。计算结果与Geant 4采用Li $\grave{\rm e}$ ge核内级联强子模型（INCL++）和高精度低能中子相互作用模型（NeutronHP）的模拟结果吻合较好。
2017-07-28 nucl-ex physics.ins-det
Spectral Discrimination of Deposited Gamma-Ray Energies in a Simulated CeBr$_3$ Scintillator
本研究通过模拟CeBr$_3$闪烁体探测器，利用光学光子波长信息在光子计数重叠时区分662与629 keV伽马射线，实现约2个标准差的能量鉴别，证明光谱可补充能量信息。
2026-09-10 nucl-ex physics.ins-det
Spectral Photon Sorting For Large-Scale Cherenkov and Scintillation Detectors
我们在这里描述的测量与一个新的设备，“二色性”，温斯顿式的光集中器建成的二向色反射器，它可以允许大规模的中微子探测器排序光子的波长与小的整体光损失。光子分选将有利于大规模的水或冰切伦科夫探测器，如Hyper-Kamiokande或ICECUBE，通过提供色散的测量，这反过来又可以改善位置重建和定时。对于像JUNO这样的闪烁体探测器，升级到SNO+或KamLAND-ZEN，或者像Theia这样的水基液体闪烁体探测器，二色棱锥将提供切伦科夫和闪烁光之间的有效区分，使它们能够作为真正的混合探测器运行。我们包括测量与原型二色锥使用第一切伦科夫源显示光谱光子分选工程预期。然后，我们提出了两个不同的实验室为基础的液体闪烁体源的测量，并证明切伦科夫和闪烁光之间的歧视。在工作台上，我们可以识别纯度高于90%的切伦科夫光，同时保持闪烁光的高收集效率。还介绍了一个大规模的检测器的模拟的第一结果。
2020-04-15 hep-ex physics.ins-det
Fluorescence time profile measurement of LAB based liquid scintillator in response to medium relativistic ion particles
Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）；Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院近代物理研究所）；Southern University of Science and Technology（南方科技大学）；Shandong University（山东大学）；Henan Normal University（河南师范大学）
研究首次测量了LAB液体闪烁体对高能氢、氦和氪离子的荧光时间特性，发现其dE/dX依赖性，对超新星中微子背景搜索和闪烁时间机制理解具有重要意义。
2025-08-12 hep-ex physics.ins-det
Multi-site Event Discrimination in Large Liquid Scintillation Detectors
已经进行了模拟研究，以探索在大规模液体闪烁探测器中区分单站点和多站点能量沉积的能力。已经发现了一种稳健的方法，该方法被预测为导致各种各样的事件类的显著统计分离，提供了一种强有力的工具来区分背景并打破信号提取中的重要简并。这对液体闪烁体从$^{130}$ Te和$^{136}$ Te中寻找无中微子双β衰变（$0νββ$）具有特别相关的影响，其中可以将真实的$0νββ$信号与大多数放射性背景（包括来自宇宙成因产生的放射性背景）以及来自目标同位素的未知伽马线区分开。
2019-07-22 hep-ex physics.ins-det
Neutron and $\boldsymbolγ$-ray Discrimination by a Pressurized Helium-4 Based Scintillation Detector
本文研究加压氦-4闪烁探测器在混合辐射场中的快中子探测能力，采用快-慢电荷积分法实现中子与γ射线甄别，并结合HDPE衰减实验与GEANT4模拟验证其性能。
2024-09-02 astro-ph.IM physics.ins-det
Ultracold neutron detection with 6Li-doped glass scintillators, NANOSC: a fast ultracold neutron detector for the nEDM experiment at the Paul Scherrer Institute
本文总结了旨在表征超冷中子探测的测量结果与6Li掺杂玻璃闪烁体。厚度为100-200微米的单个GS 10或GS 20中子源满足超冷中子探测要求，具有可接受的中子-伽马鉴别力。这种区分明显地通过两个澄清器的堆叠得到改善：6Li耗尽的玻璃结合到6Li富集的玻璃。光学接触粘合用于两个反射器之间，以获得完美的光学接触。闪烁体的探测效率类似于3 He Strelkov气体探测器。与数字数据采集系统耦合，计数率可达10^5计数/秒。基于这种闪烁体堆叠布置的探测器已经建成，并自2010年以来一直用于Paul Scherrer研究所的中子电偶极矩实验。给出了它对中子电偶极矩实验正常运行的响应。
2016-06-23 nucl-ex physics.ins-det
Evaluation of the Constant Fraction Time-Over-Threshold (CF-TOT) method for neutron-gamma pulse shape discrimination
由于其实现的简单性，当需要大量的检测通道时，使用超阈值时间（TOT）来区分快中子和伽马射线是有利的。然而，使用标准的恒定阈值TOT（CT-TOT）获得的结果通常不如使用其他脉冲形状鉴别（PSD）方法，如电荷比较或过零方法，特别是对于低振幅的中子/γ射线脉冲。我们评估了另一种TOT方法的快中子/γ射线PSD使用恒定分数时间超过阈值（CF-TOT）脉冲形状分析。CT-TOT和CF-TOT的方法进行了定量比较，使用数字化的波形从耦合到光电倍增管的液体闪烁体，以及从耦合到光电倍增管和硅光电倍增器的二苯乙烯闪烁体。CF-TOT中子/γ射线鉴别的质量进行了评估，使用接收器操作者特性曲线，并与标准CT-TOT方法的结果进行了比较，用这种方法得到的结果。CF-TOT PSD方法导致> 99.9%的伽马射线抑制率和> 80%的中子接受率，远优于CT-TOT。
2022-04-19 physics.ins-det
Optimal Design of Waveform Digitisers for Both Energy Resolution and Pulse Shape Discrimination
快速数字化器和数字脉冲处理技术因其体积小、触发速率高、离线分析等优点而被广泛应用于光谱应用和脉冲形状鉴别（PSD）。同时，由于本征能量分辨率差，有机、塑料或液体闪烁体具有PSD能力，其读出电子学的噪声通常很小。然而，LaBr 3（Ce）因其优异的能量分辨率而被广泛使用，并且已被证明对α/γ粒子具有PSD能力。因此，设计一种既具有最佳能量分辨率又具有良好PSD性能的LaBr_3（Ce）等吸收剂的数字采集系统是值得的。已经在采样率和垂直分辨率方面进行了几项关于液体蒸发器的数字化器特性选择的实验研究。波形数字化器的影响，即快速放大器（可选），采样率和垂直分辨率，在这两个应用的定量分析仍然缺乏。本文提供了定量分析这些因素，因此，根据噪声分析的时变门控电荷积分的能量分辨率和PSD应用的数字化器的优化设计的一般规则。
2021-12-20 nucl-ex physics.ins-det
Photomultiplier Requirements and Pre-Calibration for the SABRE South Liquid Scintillator Veto
针对SABRE South暗物质探测实验的液体闪烁体反符合探测器，研究了Hamamatsu R5912耐油光电倍增管的需求、表征测试结果及低阈值运行方法，并通过原型验证了其对脉冲形状甄别技术的适配性。
2025-07-29 hep-ex physics.ins-det
A Functional Form for Liquid Scintillator Pulse Shapes
检测器信号的数字化使得能够分析原始波形以提取定时、颗粒识别和能量沉积信息。在这里，我们提出了使用基于S形的分析函数来建模和拟合来自液体有机蒸发器的这种脉冲形状，尽管该方法也应该适用于其他检测器系统。NE 213探测器中的中子和伽马相互作用从光电管阳极进行数字化，并使用基于S形的函数进行拟合。在提取定时信息和执行中子-伽马脉冲形状歧视的拟合的敏锐度的介绍和讨论。
2019-12-16 nucl-ex physics.ins-det
Pulse Shape Discrimination and Exploration of Scintillation Signals Using Convolutional Neural Networks
我们演示了使用卷积神经网络来执行中子-伽马脉冲形状鉴别，其中网络的唯一输入是由6LiF：ZnS（Ag）闪烁体和PVT塑料制成的双闪烁体探测器元件的原始数字化SiPM信号。通过将检测器暴露于AmBe源来创建现实的标记数据集以训练网络，并且使用利用单独PMT的数据驱动方法来为记录的信号分配标签。将该方法与电荷积分和连续小波变换方法进行比较，发现其提供了更高水平的区分度，实现了0.995 +/-0.003的AUC。我们发现，神经网络能够直接从原始数据中提取可解释的特征。此外，通过使用t-SNE算法可视化网络的高维表示，我们发现这种方法不仅对训练数据集的轻微错误标记具有鲁棒性，而且可以识别超出原始标记的信号中的底层子结构。这种技术可以用于以一种新的方式探索和聚类复杂的原始检测器数据，这种方式可能比标准分析方法揭示更多的见解。
2018-07-18 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
Calibration of the Scintillation Timing in SNO+ using In-Situ Backgrounds
本文提出利用SNO+探测器原位符合本底快速校准液体闪烁体时间响应的新方法，可同时校准β⁻和α发射时间并持续监测本底，从而支持基于时间的粒子甄别。
2024-03-28 hep-ex physics.ins-det
Proton discrimination in CLYC for fast neutron spectroscopy
针对CLYC闪烁体中质子与重带电粒子甄别难题，提出多门电荷积分算法，利用TOF数据验证，实现快中子谱学，并引入迭代减法抑制干扰。
2024-09-12 physics.ins-det
Light Yield of Perovskite Nanocrystal-Doped Liquid Scintillator
未来几代的液体闪烁体中微子实验将需要将数吨的候选同位素稳定地装载到千吨级探测器中，这是一个重大的化学挑战。含有候选同位素的纳米颗粒为这种装载提供了一种有前途的方法。此外，纳米颗粒独特的光学性质可以增强检测和背景区分。由于其晶体结构的可靠性和其易于规模化合成，Peroxide纳米晶体特别有吸引力。我们在这里提出的铅基钙钛矿纳米晶体的第一个研究，为这一应用。
2019-10-14 physics.app-ph 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
Development and Mass Production of a Mixture of LAB- and DIN-based Gadolinium-loaded Liquid Scintillator for the NEOS Short-baseline Neutrino Experiment
在韩国Yonggwang的Hanbit反应堆现场，提出了一项新的实验，称为NEOS（短基线中微子振荡），以调查反应堆反中微子异常。建造了一个目标体积为1，000升的均质近地天体探测器，并将其部署在距离反应堆堆芯约25米的钢筋束廊道处。线性烷基苯（LAB）用作近地天体探测器的主要基础溶剂。此外，二异丙基萘（DIN）的加入，以提高光输出和脉冲形状歧视（PSD）的能力。LAB与DIN的比例为90：10。溶解PPO（3 g/L）和bis-MSB（30 mg/L）以配制LAB-和DIN-基液体闪烁体（LS）的混合物。然后，约0.5%的钆（Gd）负载到LS通过使用溶剂-溶剂萃取技术。在本文中，我们报告了近地天体探测器用载钆激光散射的特性以及批量生产过程中的处理情况。
2015-11-16 hep-ex physics.ins-det
Performance of a plastic scintillator developed using styrene monomer polymerization
本文介绍了一种与TENMAK合作、通过苯乙烯单体热聚合制造的新型塑料闪烁体，其光产额达6134光子/MeV，对662 keV伽马射线效率约1.8%，在辐射监测系统中具应用潜力。
2023-09-13 cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
A First Comparison of the responses of a He4-based fast-neutron detector and a NE-213 liquid-scintillator reference detector
首次比较了新型$^{4}$氦基加压闪烁探测器和NE-213液体闪烁体参考探测器的脉冲形状鉴别特性，该探测器采用Am/Be混合场中子和γ射线源和高分辨率闪烁脉冲数字化仪。特别是，研究了两个快中子探测器区分中子和伽马射线的能力。NE-213液体闪烁体参比池响应于源的伽马射线场产生了宽范围的闪烁光产额。与此形成鲜明对比的是，由于$^{4}$ He气体体积的大小和压力，$^{4}$ He基探测器对相同的伽马射线场记录了750 keV $_{ee}$的最大闪烁光产额。脉冲形状的歧视粒子的闪烁光产额超过750 keV的$_{ee}$是优秀的情况下，$^{4}$氦基探测器。在750 keV以上的$_{ee}$，它的信号是明确的中子，使粒子识别完全基于闪烁光产生的量。
2015-04-27 nucl-ex physics.ins-det
The Architected Multi-material Scintillator System: Designs and Modeling
我们提出了一种新的概念辐射探测器，建筑多材料闪烁体系统，利用闪烁体组成的多种材料排列在建筑结构，使新的能力。通过构造不同染色的材料，闪烁光的波长编码辐射测量中的附加信息。这些结构可以通过增材制造（3D打印）来实现。两类这个概念的描述和建模使用蒙特卡罗模拟，以评估其性能。第一个探测器设计使用染料微结构来编码粒子跟踪信息，允许定向中子探测和伽马/中子鉴别。第二种设计使用染料梯度来指示辐射沿梯度的位置。仿真结果表明，这种新的概念在辐射探测可以实现强大的性能，在各种能力，包括粒子识别，方向性和光谱测量，粒子位置重建。
2021-03-09 physics.ins-det
Value-assigned pulse shape discrimination for neutron detectors
利用数字电子学系统的波形，发展了一种脉冲形状鉴别（PSD）的离线分析技术，以改善NE-213闪烁体中的中子-γ分离，该闪烁体两端耦合一个光电倍增管（PMT）。新的改进方法，称为“赋值PSD”（VPSD），为每个波形分配一个归一化的拟合残差作为PSD值。然后，该过程便于并入闪烁体的纵向位置依赖性，这进一步增强了探测器系统的PSD能力。在本文中，我们使用从AmBe中子源发出的辐射来证明，所得到的中子-伽马识别相比，传统的技术，使用的光输出的几何平均值从两个光电倍增管已大大改善。新方法也被修改并应用于国家超导回旋加速器实验室（NSCL）最近的一项实验，该实验使用模拟电子系统。
2021-06-18 physics.ins-det
Pulse shape discrimination in an organic scintillation phoswich detector using machine learning techniques
针对形状相似、衰减时间短的有机闪烁体信号难甄别的问题，研究开发机器学习算法用于单读出磷光探测器的脉冲形状甄别，其提升决策树算法在950 keV区间达3.02±0.85标准差的最大甄别能力，为自屏蔽及增强辐射探测能力提供高效方案。
2024-03-06 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Enhancing Energy Resolution and Particle Identification via Chromatic Calorimetry: A Concept Validation Study
本研究通过堆叠不同发射波长的无机闪烁体验证色度量能法，利用电子和π介子（最高100 GeV）实现粒子鉴别与纵向簇射测量，提升能量分辨率。
2024-11-06 hep-ex physics.ins-det
Measuring Fast Neutrons with Large Liquid Scintillation Detector for Ultra-low Background Experiments
我们开发了一个12升体积的中子探测器，充满了液体闪烁体EJ 301，测量中子在地下实验室，其中暗物质和中微子实验的位置。探测器目标是一个圆柱体，内部涂有反射涂料（95%反射率），可显著增加探测器的光收集。我们演示了几种校准技术，使用点源和宇宙射线μ子的能量高达20兆电子伏的大型液体闪烁探测器。首次使用大型液体闪烁体显示了使用脉冲形状鉴别的中子-伽马分离，其中几个MeV中子到数百个MeV中子。
2013-06-12 hep-ex physics.ins-det
Positronium signature in organic liquid scintillators for neutrino experiments
电子反中微子通常在液体闪烁体实验中通过逆β衰变检测，通过观察反应产物中子和正电子之间的重合。在正电子湮灭之前，电子-正电子对可以形成正电子偶素（o-Ps）状态，具有几ns的平均寿命。即使o-Ps衰变被自旋翻转或拾取效应加速，它也可能在光子发射时间分布中引入失真，这对于反中微子实验中的位置重建和脉冲形状鉴别算法至关重要。反问题，o-Ps诱导的时间畸变代表了一种新的标记液体闪烁体中的反中微子的签名。本文报道了中微子物理学中有机液体稀释剂常用溶剂（假枯烯、直链烷基苯、苯基二甲苯乙烷和十二烷）的o-Ps形成几率和寿命的测量结果。我们还表征了假枯烯+1.5 g/l的2，5-二苯基恶唑的混合物，作为波长移动剂的荧光剂。在本文的第二部分中，我们证明了o-Ps引起的闪烁光子发射时间分布的畸变代表了一个最佳的签名，用于标记正电子的事件的事件的基础上，潜在地提高了反中微子的检测。
2011-02-24 hep-ex hep-ph physics.ins-det
