A Novel Diamond-like Carbon based photocathode for PICOSEC Micromegas detectors
针对PICOSEC Micromegas探测器CsI光电阴极易受损的问题,本文引入类金刚石碳(DLC)薄膜作为新型光电阴极,测得最佳厚度约3 nm,并在μ子束测试中实现约42 ps时间分辨率与97%探测效率,展现出优异的稳健性与潜力。
2024-07-31 hep-ex physics.ins-det
An integrated Micromegas UV-photon detector
本文介绍了一种光子探测器的初步结果,该探测器将Micromegas型倍增器与紫外敏感CsI光电阴极相结合。乘法器采用CMOS兼容InGrid技术制造,可直接在成像IC表面进行后处理。该方法旨在构建所有元件都单片集成的光敏成像探测器。我们表明,碘化铯光电阴极沉积在InGrid网格不改变设备的性能。在Ar/CH 4中操作的单栅极元件中达到~6000的最大增益,其中2%的离子回流部分返回到光阴极。
2010-03-09 physics.ins-det
Advances in photocathode development for PICOSEC Micromegas precise-timing detectors
European Organization for Nuclear Research (CERN)(欧洲核子研究组织);University of Turin(都灵大学);Middle East Technical University(中东技术大学);Technion - Israel Institute of Technology(以色列理工学院);IRFU, CEA, Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学CEA IRFU);Ludwig Maximilian University of Munich(慕尼黑路德维希-马克西米利安大学);Weizmann Institute of Science(魏茨曼科学研究所);Università di Pavia(帕维亚大学);INFN Sezione di Pavia(意大利国家核物理研究院帕维亚分部);Stony Brook University(石溪大学)
本文研究了PICOSEC微米量级探测器中光电阴极的性能,通过实验室测量和束流测试,发现5nm铯碘化物光电阴极在时间分辨率达到10.9±0.3ps,为高能物理实验提供了可行方案。
2026-07-01 physics.ins-det
Progress in coupling MPGD-based Photon Detectors with Nanodiamond Photocathodes
为突破现有气态光子探测器分辨率与鲁棒性局限,研究团队研发基于纳米金刚石的光电阴极,将其制备工艺应用于THGEM样品并开展多气体环境下的光发射测试,验证了二者的完全兼容性,为远真空紫外探测提供了碘化铯之外的高潜力替代方案。
2024-01-30 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
Development of a triple GEM UV-photon detector operated in pure CF4 for the PHENIX experiment
与三重GEM探测器在纯CF 4与不反射CsI光电阴极操作所获得的结果。探测器在稳定模式下工作,增益高达10^4。当总电荷超过~ 4 × 10^6 e时,偏离指数增长开始发展,导致当总电荷为~ 2 × 10^7 e时增益饱和,并使结构相对稳定地抵抗放电。在阳极处的总累积电荷约为10 mC/cm^2后,在GEM箔中未观察到老化效应。到反射光电阴极的离子回流电流与到阳极的电子电流相当。然而,在总离子回流电荷约为7 mC/cm^2时,没有观察到碘化铯光电阴极的显著退化。
2003-08-31 physics.ins-det
Nanodiamond photocathodes for MPGD-based single photon detectors
本研究验证氢化纳米金刚石(HND)作为MPGD光子探测器CsI光阴极的替代方案,其量子效率约为CsI的十分之一,但抗离子轰击能力提升约10倍,且对THGEM响应影响极小,展现出更优的鲁棒性潜力。
2025-10-16 hep-ex physics.ins-det
Towards robust PICOSEC Micromegas precise timing detectors
本文通过集成阻性MM和碳基光电阴极提升PICOSEC Micromegas探测器的稳健性,实验表明阻性原型时间分辨率仍低于20 ps,碳化硼光电阴极原型低于35 ps,验证了该方案在保持良好定时性能的同时增强探测器稳健性的可行性。
2023-03-31 physics.ins-det
Progress towards a microchannel plate detector with AlGaN photocathode and cross-strip anode for ultraviolet astronomy
Empa, Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology(瑞士联邦材料科学与技术研究院)
本文提出在微通道板上直接涂覆AlGaN光电阴极以提高紫外探测灵敏度,并在FPGA中实现非迭代质心算法以提升探测器性能。
2025-12-10 astro-ph.IM physics.ins-det
Novel position-sensitive gaseous detectors with solid photo-cathodes
目前,光子和粒子的气体探测器的发展正在发生革命。最近开发的带有固体光电阴极的气体探测器正在取代光敏丝室,后者多年来在高能和空间飞行实验中占主导地位。我们将回顾这一领域的主要发展,以及它们在高能物理,医学,工业和等离子体诊断中的应用。还将介绍固体光电阴极与气体微图案/线探测器耦合的新结果。
2002-06-19 physics.ins-det
Nanodiamond photocathodes for MPGD-based single photon detectors at future EIC
我们正在开发气体光子探测器切伦科夫成像应用在未来的电子离子对撞机的实验。CsI在远紫外范围内转换光子,是迄今为止唯一与气体探测器兼容的光电转换器。由于其吸湿性,操作起来非常微妙:吸收的水蒸气分解了CsI分子。此外,其量子效率在离子轰击下降低。这些是寻求新颖的,不太精致的光电阴极材料适用于气体光子探测器的关键原因。氢化纳米金刚石颗粒层最近被提出作为替代材料,并显示出有前途的特性。纳米金刚石光电阴极与厚的基于GEM的探测器耦合的性能是我们正在进行的研发的目标。这些研究的第一阶段包括表征厚GEM涂覆有纳米金刚石层和其光转换性能的鲁棒性相对于轰击离子从气体检测器中的倍增过程。详细描述的方法,以及迄今为止在这些探索性研究中获得的所有结果。
2020-09-14 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Direct measurements of the properties of Thick-GEM reflective photocathodes
在开发基于单光子探测器的新型厚GEM的背景下,绰号为Leopard的高分辨率光学系统提供了厚GEM电子倍增器的详细表面扫描,已用于一组关键厚GEM特性的系统测量。这些结果的报告和讨论。他们证实了直接观察厚宝石性能先前推断的间接测量和回答有关的问题,使用厚宝石作为光电阴极基板在新型气体光子探测器。
2019-10-11 hep-ex physics.ins-det
Study of GEM-like detectors with resistive electrodes for RICH applications
我们已经开发出的原型的宝石类探测器与电阻电极被用作丰富的光电探测器配备碘化铯光电阴极。这些探测器的主要优点是其固有的火花保护和在许多气体(包括淬火不良的气体)中以高增益(~ 10 E5)工作的可能性,允许采用无窗配置,其中散热器气体也用于腔室中。本文介绍了电阻式GEM与CsI光电阴极组合探测器的量子效率、速率特性、长期稳定性等方面的系统研究结果。根据所获得的结果,我们认为这种新型探测器将是ALICE RICH探测器升级换代的一个有希望的候选者
2007-12-13 physics.ins-det
Development of a multi-pixel hybrid photo-detector with high quantum efficiency and gain
由光电阴极和多像素雪崩二极管(MP-AD)组成的混合光电探测器(HPD)是几年前发展起来的。我们以前的研究表明,其固有的高分辨率光子计数的潜力,可以进一步提高通过减少在MP-AD的入口处的死层中的电荷损失的波动。在本文中,我们报告的改进与新开发的HPD的封装MP-AD有一个比以前更薄的死层。结果表明,新的HPD具有更好的能量分辨率,可以更清晰地计数多达9个光电子。本文还讨论了进一步提高HPD光电阴极灵敏度的问题。
2004-02-26 physics.ins-det
Advances in Gaseous Photomultipliers
本文综述了固体光电阴极与各种新型电子倍增器相结合的气体光电倍增器(GPM)的最新进展。在切伦科夫探测器和其他探测器中,用CsI光电阴极覆盖的级联气体电子倍增器(GEM)可以有效地取代紫外线敏感的线室进行单光子记录。其他孔倍增器与图案化的电极(微孔和条形板)和改进的离子阻挡性能进行了讨论,这些允许大大减少光子和离子引起的二次效应。简要介绍了采用其他电子倍增器技术的光子探测器,其中包括基于Micromegas的GPMs、毛细管板、厚GEM和电阻厚GEM。后两种技术稳健且经济,特别适合大面积GPM应用,例如在RICH中。具有极高离子阻挡性能的级联空穴倍增器允许开发和首次演示具有双碱光电阴极和单光子灵敏度的直流操作的可见光灵敏气体光电倍增器。介绍了低温下工作的GPMs在稀有事件贵液探测器和医学成像方面的最新进展。
2008-07-14 physics.ins-det
UV hybrid photon detector based on GaN photocathodes and Si low gain avalanche diode
本研究设计了一种结合 GaN 光电阴极与 Si LGAD 的混合光子探测器,利用高量子效率与低噪声特性,实现了在数百 MHz 频率下具备单光子探测灵敏度的潜力。
2024-06-25 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.ins-det
Study of MicroPattern Gaseous detectors with novel nanodiamond based photocathodes for single photon detection in EIC RICH
本文研究未来EIC中用于单光子探测的微结构气体探测器,提出以氢化纳米金刚石粉末层作为光电阴极替代CsI,并与THGEM探测器耦合,以解决紧凑装置下光子数量受限及CsI量子效率退化的问题。
2019-03-18 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Further evaluation of a THGEM UV-photon detector for RICH - comparison with MWPC
研究了单、双和三重THGEM紫外探测器与反射式CsI光电阴极(CsI-THGEM)在Ne/CH 4和Ne/CF 4混合气体中的工作情况,以探讨它们在RICH中的潜在应用。这些研究是用紫外线、X射线和β电子进行的,重点是可实现的最大增益、放电概率、阴极激发效应和长期增益稳定性。在类似的条件下进行了比较研究,在CH 4,CF 4和Ne/CF 4,与MWPC耦合到反射CsI光电阴极(CsI-MWPC)。结果发现,当计数率<= 10 Hz/mm^2时,CsI-THGEMs的最大增益由雷瑟极限决定;当计数率> 10 Hz/mm^2时,增益随计数率下降。在研究的所有情况下,在相似条件下,可获得的CsI-THGEM增益显著高于CsI-MWPC。此外,CsI-THGEM紫外检测器遭受更少的阴极激发诱导的影响相比,CsI-MWPC和具有更好的稳定性,在高计数率。
2010-08-04 physics.ins-det
New Developments in Hybrid Photon Detectors
介绍了HPD设计的新进展,以及HPD在高能物理和天体物理中的应用。所提出的HPD设计基于三个创新。(i)为了在RICH探测器中实现尽可能高的表面覆盖率,我们引入了一种对光阴极外围有效的光电子聚焦方法。(ii)为了防止HPD中的正离子反馈,我们在阳极前面引入了永久性势垒。(iii)为了用反射式光电阴极代替透射式光电阴极,我们得到了一种概念上新的HPD设计,它具有令人惊讶的良好成像特性、高量子效率和低成本。
1998-10-02 physics.ins-det
Towards a Reflective PICOSEC detector?
Weizmann Institute of Science(魏茨曼科学研究所)
本文提出多种反射式PICOSEC探测器配置,旨在提升探测器的鲁棒性和性能,采用厚反射 photocathode 和不同类型的avalanche multiplier。
2026-05-12 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
MCP detector development for UV space missions
我们正在开发成像和光子计数UV-MCP探测器,这是敏感的波长范围从远紫外到近紫外。良好的量子效率、日盲和高空间分辨率是我们发展的目标。密封的探测器具有Cs激活的GAN光活性层(或类似的先进光电阴极),其在(001)-MgF 2上以半透明模式操作。该探测器包括两个长寿命MCP和一个共面交叉带阳极与先进的读出电子堆栈。主要的挑战是GAN光电阴极层的完美生长以及对探测器密封的要求,以防止光电阴极的退化。我们在这里提出的探测器的概念和实验装置,详细检查在生产中的状态,并描述读出电子学的发展现状。
2018-03-06 astro-ph.IM physics.ins-det
Aging in gaseous photodetectors
本文介绍了各种光敏探测器的老化研究现状。本文介绍了三甲苯胺(TMA)和乙基二茂铁(EF)光敏蒸汽以及CsI和SbCs光电阴极老化的新实验数据。从固体物理学的角度对CsI光电阴极的老化过程给出了新的解释。最后,根据我们的研究,一个一般性的结论是,薄聚合物沉积在检测器= 92秒的阴极由于老化可以引起击穿通过Malter型机制(或更准确地说-爆炸场发射机制)。
2002-06-17 physics.ins-det
A Hadron Blind Detector for the PHENIX Experiment at RHIC
目前正在为RHIC的PHENIX实验研制强子盲探测器。它由一个切伦科夫辐射器与纯CF 4直接耦合在一个无窗配置的三重创业板探测器元件与CsI光电阴极和垫读出。HBD的工作带宽为6-11.5 eV(110-200 nm)。我们研究了探测器对最小电离粒子和电子的响应。我们目前的CsI量子效率的测量,这是在非常好的协议与先前公布的结果在带宽6-8.3 eV,并将其扩展到10.3 eV。本文介绍了在CF_4介质中对GEM和CsI光电阴极的放电几率和老化的研究。
2005-02-02 physics.ins-det
High collection efficiency MCPs for photon counting detectors
研制了具有高收集效率的多微通道板光电倍增管。使用这些Hi-CE MCP,可以检测到从光电阴极发射的超过90%的光电子;这与传统MCP形成对比,其中约50%的光电子在MCP阶段损失。Hi-CE MCP的缺点是传输时间扩展(TTS)的小降级。然而,对于不需要sub-ns时间分辨率的应用,Hi-CE MCP的实现是非常有益的,因为它将MCP-PMT的检测效率提高了几乎两倍。
2017-12-15 physics.ins-det
Nanodiamond photocathodes for MPGD-based single photon detectors at future EIC
针对未来EIC中RICH探测器在远紫外光子探测面临的CsI光电阴极易损及效率退化问题,研究探索了氢化纳米金刚石粉末作为新型光电阴极与THGEM探测器耦合的初步性能。
2019-08-14 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
The measurement of late-pulses and after-pulses in the large area Hamamatsu R7081 photomultiplier with improved quantum-efficiency photocathode
INFN - Sezione di Catania(意大利国家核物理研究所卡塔尼亚分部);Dipartimento di Fisica dell’Università e INFN- Via Dodecaneso 33, 16146 Genova,Italy(热那亚大学物理系及意大利国家核物理研究所);Moscow State University(莫斯科国立大学)
本文研究了大面积Hamamatsu R7081光电倍增管中晚期脉冲和后脉冲的测量,采用单光子发射模式的激光进行实验,评估了光电倍增管在正常工作条件下晚期脉冲的贡献。
2026-05-19 physics.ins-det
Time resolution of a Thick Gas Electron Multiplier (THGEM) - based detector
利用紫外光子和相对论电子测量了双级厚宝石探测器(THGEM)的时间分辨率。采用半透明或反射式光电阴极的光子探测器,对单个光电子的时间分辨率约为8- 10 ns RMS,对几百个光电子的时间分辨率约为0.5- 1 ns RMS。用~(106)Ru源对相对论电子进行了时间分辨,时间分辨约为10 ns RMS。
2008-09-25 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
Solution to the ion feedback problem in Hybrid Photon Detectors and Photo Multiplier Tubes
混合光子探测器(HPD)、光电倍增器(PM)和其他类似探测器中的正离子反馈问题的一般解决方案是插入永久性静电势垒,其防止正离子从阳极或第一倍增器电极向光阴极漂移。在本文中,我们提出了适用于Intevac HPD的方法。
1998-11-16 physics.ins-det
Development of high-gain gaseous photomultipliers for the visible spectral range
本文综述了可见光灵敏气体光电倍增管的研究进展,介绍了双碱金属光电阴极与级联电子倍增管的结合。后者具有高的光电子收集效率和记录离子阻挡能力。我们详细描述了光电阴极的生产和表征的系统和方法,它们与电子倍增器和气体光电倍增器的耦合操作和表征在一个连续的模式。我们目前的实验室生产的K $_2$ CsSb,Cs $_3$ Sb和Na $_2$ KSb光电阴极的性能的结果,并报告其稳定性和在气体中的QE; K $_2$ CsSb光电阴极产生的QE值在Ar/CH $_4$(95/5)在360-400 nm的波长超过30%。新型的气体光电倍增管产生稳定的操作增益为10 $^5$,在连续操作模式下,在700托的这种气体,其灵敏度的单光子被证明。描述了其他属性。这种气体光电倍增管对可见光的成功探测为进一步开发大面积密封成像探测器铺平了道路,该探测器具有平坦的几何形状,对磁场不敏感,这可能对许多领域的光探测产生重大影响。
2009-05-05 physics.ins-det
CHIPS Event Reconstruction and Design Optimisation
CHIPS实验将包括在美国明尼苏达州北部的一个露天矿井中的10千吨水切伦科夫探测器。该检测器已被模拟使用一个完整的GEANT4模拟和一系列的事件重建算法已经开发,以利用所有的光电倍增管的电荷和时间信息。使用10英寸和3英寸PMT的模拟CCQE nu_mu和nu_e相互作用的比较,以及3英寸PMT的10%和6%光阴极覆盖率的比较。研究表明,在3英寸光电倍增管上,用6%的光阴极覆盖率可以达到所需的选择效率和荷电nu_e相互作用的纯度。最后,一个专用的π零滤波器成功地重建一个干净的样品的π零介子,尽管低6%的光阴极覆盖率与3英寸光电倍增管。
2016-12-14 hep-ex physics.ins-det
Development of a new generation of micropattern gaseous detectors for high energy physics, astrophysics and environmental applications
我们已经开发出一种具有成本效益的技术,用于制造各种布局的微图案气体检测器,用于广泛的应用。这种装置的特征在于与薄读出条/电极的网络接口的电阻电极。以下三个例子,这种创新的设计和它们的应用将被提出:一种新型的双相LAr探测器的原型与CsI光电阴极浸入LAr,一个CsI-RICH探测器原型ALICE升级和GEM类传感器的环境安全/安保应用。
2013-05-03 physics.ins-det
Towards THGEM UV-photon detectors for RICH: on single-photon detection efficiency in Ne/CH4 and Ne/CF4
本文研究了由CsI光电阴极涂层的厚气电子倍增器(THGEM)组成的紫外光子探测器在Ne/CH_4和Ne/CF_4混合气体中的探测效率。我们报告的光电子提取效率从光阴极到这些气体混合物,并在光电子收集效率到THGEM孔。在研究的所有气体中达到完全收集效率,在某些情况下以相对低的倍增。在相对较低的工作电压下,使用单个THGEM元件可以达到超过10^5的UV光子的高总探测器增益。我们讨论的背景下,可能的应用程序丰富的光子探测效率。
2009-09-29 hep-ex physics.ins-det
Recent GasPM advances: photon-feedback mitigation and LaB$_{6}$ photocathode studies
Nagoya University(名古屋大学);High Energy Accelerator Research Organization (KEK)(高能加速器研究机构);The Graduate University for Advanced Studies (SOKENDAI)(高级研究大学院大学);Kobayashi-Maskawa Institute for the Origin of Particles and the Universe (KMI)(小林-益川粒子宇宙起源研究所)
研究通过改进GasPM测试和引入高频数字化器,解决光反馈导致的时间分辨率退化问题,提升光电倍增器性能。
2026-03-06 hep-ex physics.ins-det
Timing performance of large prototype based on $\upmu$RWELL- PICOSEC detector technology with $10 \times 10\ \mathrm{cm}^{2}$ active area
European Organization for Nuclear Research (CERN)(欧洲核子研究中心);Aristotle University of Thessaloniki(塞萨洛尼基亚里士多德大学);Center for Interdisciplinary Research and Innovation (CIRI-AUTH)(跨学科研究与创新中心);Institut de Recherche sur les lois Fondamentales de l’Univers (IRFU, CEA)(基础定律宇宙研究所);Ludwig Maximilian University of Munich(慕尼黑路德维希-马克西米利安大学)
研究基于$\upmu$RWELL-PICOSEC探测器技术的大型原型的时序性能,采用10×10cm²有效面积的探测器,通过束流测试验证了其在粒子物理和医学成像中的应用潜力。
2026-04-06 physics.ins-det
Charged particle timing at sub-25 picosecond precision: the PICOSEC detection concept
PICOSEC探测概念包括一个“两级”Micromegas探测器,它与切伦科夫辐射器耦合,并配备有光电阴极。概念验证已经过测试:在CEA/IRAMIS用飞秒紫外激光测量了76 ps的单光电子响应,而在CERN SPS H4次级线上测量了150 GeV μ子的时间分辨率为24 ps,平均产额为10.4个光电子。这项工作将展示该原型的主要结果以及2016-18年光束活动中测试的不同探测器配置的性能:读出器(体,电阻,多焊盘)和光电阴极(金属+CsI,纯金属,金刚石)。最后,将讨论建立一个基于PICOSEC探测概念的演示器,以供未来实验使用的前景。特别是,缩放策略的大面积覆盖与多通道读出平面,R\&D的固体转换器建立一个强大的光阴极和不同的电阻配置的强大的读出。
2018-08-04 physics.ins-det
Detectors for Time-of-Flight Fast-Neutron Radiography: 1. Neutron Counting Gas Detector
本文介绍了我们的两种具有能谱能力的快中子成像方法之一。它是一种基于氢中子转换器和气体电子倍增器(GEM)的中子计数技术。介绍了探测技术的基本原理以及转换器、电子放大和读出的优化设计。在2 ~ 10 MeV的脉冲中子束中进行了实验,对这些特性进行了评价
2004-08-17 physics.ins-det
A two-phase argon avalanche detector operated in a single electron counting mode
研究了双相氩雪崩探测器在单电子计数模式下的性能,以及在相干中微子-核散射和暗物质搜索实验中的潜在应用。该检测器由1 cm厚的液体Ar层和在液相上方的饱和蒸气中操作的三重GEM倍增器组成。在单电子计数模式下,在增益范围从6000到40000的探测器的成功操作,已首次被证明。
2006-11-07 physics.ins-det
Dead-time correction for spectroscopic photon counting pixel detectors
在过去的十年中,现代光子计数像素探测器在同步加速器光源和其他光源的应用中实现了革命。当前探测器的局限性之一是由于导致光子堆积的死区时间而导致计数线性度降低或甚至在高计数率下瘫痪。现有的死时间和堆积模型无法再现死时间对光子计数的影响的复杂性,导致在最好的特定探测器的经验校准,不精确的线性化方法,或没有线性化。随着许多同步加速器光源计划进行显著的亮度升级,并且自由电子激光计划转向准连续操作模式,这个问题在未来将会增加。我们在这里提出了第一个模型,其使用具有恒定电流放电的光谱光子计数像素检测器中的模拟前置放大器的实际行为(例如,Medipix系列探测器)推导出更精确的分析模型和最佳线性化方法。特别是,对于每个像素至少有两个计数器的探测器,我们完全消除了校准的需要,或以前的知识的探测器和光束参数(死区时间,积分时间,大套同步加速器填充模式)。这是总结在几个模型越来越复杂和准确性。最后,我们提出了一个一般的经验方法适用于任何特定的情况下,分析方法是不够精确。
2019-03-14 physics.ins-det
Simulation and Efficiency Studies of Optical Photon Transportation and Detection with Plastic Antineutrino Detector Modules
在这项工作中,光学光子的模拟是在一个由塑料闪烁体连接到光导和光电倍增管两端,这被认为是用于远程反应堆监测在核安全领域的反中微子探测器模块。使用基于蒙特卡罗(MC)的GEANT4模拟,研究了影响光收集的许多参数,从而研究了反中微子探测器模块的能量分辨率:例如,闪烁体表面粗糙度、反射体类型及其在闪烁体和光导表面上的应用方法、反射体的反射率、光导几何形状和光电阴极的直径。通过观察检测到的光谱,即每个沉积能量的光电子数量,来研究每个参数的影响。此外,平均光收集效率的检测器模块和它的空间变化计算每个模拟设置。根据模拟结果发现,光阴极尺寸、导光管形状、反射材料的反射率和包裹方式对光收集效率有显著影响,而闪烁体表面抛光程度和反射镜类型的选择对光收集效率的影响相对较小。研究表明,这些参数在塑料闪烁体反中微子探测器的设计中是非常重要的,以提高能量分辨率的效率。
2018-04-30 hep-ex physics.ins-det
Novel Single Photon Detectors for UV Imaging
存在需要高位置分辨率UV成像的若干应用。对于这些应用,我们已经开发并成功地测试了一个新版本的二维紫外单光子成像探测器的基础上的微隙RPC。这种探测器的主要特点是数字形式的高位置分辨率(30微米)和高量子效率(在220-140 nm的光谱间隔中为1-8%)。此外,他们是火花保护,可以在高增益,接近流光模式没有任何反馈问题。在尝试延长RPC的灵敏度,以更长的波长,我们已经成功地测试了第一个密封的平行板气体探测器与碲化铯光电阴极的操作。最后,与其他类型的光敏探测器的比较,并确定了可能的应用领域。
2005-02-07 physics.ins-det
Novel Low Workfunction Semiconductors for Calorimetry and Detection: High Energy, Dark Matter and Neutrino Phenomena
本白皮书旨在扩展两种弱结合半导体材料Cs3 Sb和Ag-O-Cs的应用,这两种材料在几十年前首次开发,分别用于真空光电探测器S1和S-11光电阴极,已被证明具有低电子空穴对能量。而不是薄膜光电阴极,我们建议制造这些半导体的形状和体积,可用作二极管或漂移离子探测器的低能量沉积通过原子或少原子层。Ag-O-Cs具有低至0.5- 0.7eV的e空穴对阈值对沉积能量,当冷却至低于4 ° K时是实用的; Cs3 Sb,具有低至1.6-2 eV的对能量-小于Si(3.6eV),但是在室温下具有与-30 ° C下的Si类似的热噪声。将光电倍增管暴露于10兆拉德的剂量表明,薄碱光电阴极的初始量子效率不会降低超过2%。
2022-03-14 hep-ex physics.ins-det
Study of Counting Characteristics of Porous Radiation Detectors
本文介绍了一种新的电离辐射登记技术和一种新型探测器--单阴极多丝多孔探测器的发展,这种探测器既不是气态的,也不是半导体的,而是一种多孔的电介质物质,例如,CsI作为工作介质。结果表明,多丝多孔探测器的性能是稳定的,确保高效率的检测重电离粒子和软X射线的空间分辨率优于$\pm 60μm$。连续稳定的性能为多孔探测器在研究和医学中的应用开辟了新的前景。所得数据为强电场作用下多孔介质中电子漂移和增殖现象的理论发展奠定了基础。
2002-02-13 physics.ins-det
PhotonPix: Single-Photon Detector with 10 ps timing precision and high dynamic range
Exosens;Photonscore GmbH(Photonscore有限公司)
PhotonPix单光子探测器通过Exosens FT MCP-PMT实现10皮秒时间精度和宽动态范围,适用于高频率光子流检测。
2026-03-23 physics.ins-det
A large area, high counting rate micromegas-based neutron detector for BNCT
针对现有BNCT用探测器探测面积小、难以开展全尺寸二维束流测量的问题,研究人员基于micromegas技术研发了一款288mm×288mm的高计数率中子探测器,可测量多类中子与伽马成分,成像性能、计数率、线性响应及空间分辨率均满足BNCT应用需求,具备良好发展前景。
2023-04-29 physics.ins-det
Detector of alpha particles and x-rays operating in ambient air in pulse counting mode or/and with gas amplification
在环境空气中以电流检测模式工作的电离室被广泛地用于诸如烟雾检测、剂量测定、治疗束监测等的若干应用中。这项工作的目的是调查,如果气体探测器可以在环境空气中的脉冲计数模式,以及与气体放大。.为了研究这种方法的可行性,我们制作了两种类型的开放式气体探测器,并成功地进行了测试。第一种是单线或多线圆柱形几何检测器,其在气体增益为1的脉冲模式下操作。第二种类型的阿尔法探测器是一种创新的GEM类探测器,具有在雪崩模式下以高气体增益(高达10 E4)在空气中工作的电阻电极。给出了这两种探测器之间的详细比较,以及与市售阿尔法探测器的比较。在空气中以脉冲检测模式操作的气体检测器的主要优点是其简单、低成本和高灵敏度。这些新探测器的可能应用之一是阿尔法粒子背景监测器,由于其成本低,不仅可以在房屋中,而且可以在公共区域(机场,火车站等)中找到广泛的应用。
2007-11-08 physics.ins-det
Thick GEM-like multipliers - a simple solution for large area UV-RICH detectors
我们报告的厚宝石类(THGEM)电子倍增器的0.4毫米厚的双面铜包层G-10板制成的性能,穿孔与密集的六角形阵列的0.3毫米直径的钻孔。采用Ar/CO_2(70:30)、Ar/CH_4(95:5)、CH_4和CF_4对由THGEM耦合到半透明CsI光电阴极或沉积在THGEM表面的反射式CsI光电阴极的光子探测器进行了研究。单或双THGEM分别达到约100000或超过1000000的增益;信号具有5-10 ns的上升时间。THGEM电极处的电场配置导致光电子的有效提取及其聚焦到空穴中;这已经在低于100的相当低的增益下发生。这些探测器具有单光子灵敏度和预期的亚毫米定位,可以以MHz/mm 2的速率工作。我们讨论了他们的前景,大面积紫外光子成像的丰富。
2005-02-24 physics.ins-det
Study of capillary-based gaseous detectors
我们已经研究了增益-电压特性和位置分辨率的多级毛细管板(两个或三个毛细管板在级联操作),以及毛细管板操作的模式时,主要的放大发生在板之间或之间的毛细管板和读出板(平行板放大模式)。这些研究的结果表明,在平行板放大模式下,即使采用单步布置,也可以达到高增益(> 100000)和良好的位置分辨率(~100微米)。它提供了一个紧凑的放大结构,可用于许多应用。例如,在初步测试中,我们成功地将其与光电阴极结合起来,并将其用作位置敏感气体光电倍增管。CsI涂层毛细管板也可用作高位置分辨率和高速率的X射线转换器。
2004-03-23 physics.ins-det
High-gain DC-mode operated Gaseous Photomultipliers for the visible spectral range
本文简要介绍了双碱光电阴极和级联型气体雪崩电子倍增器相结合的光子探测器的最新进展。它允许开发和第一次可行性演示的高增益气体光电倍增管敏感的可见光谱范围内,在直流模式下操作,单光子灵敏度。
2008-08-12 physics.ins-det
A UV Sensitive Integrated Micromegas with Timepix Readout
本文介绍了一种探测器系统,包括三个组件,CMOS成像阵列,与Micromegas布局和紫外光子敏感CsI反射光阴极的气体探测器结构。所有这三个元素都使用简单的后处理步骤进行了单片集成。Micromegas结构和CMOS成像芯片不受CsI沉积的影响。该探测器在He/异丁烷混合物中工作可靠,单光子电荷增益可达6 \cdot 10 ^4。Timepix CMOS阵列允许单个UV光子的高分辨率成像。该系统的MTF 50为0.4 lp/像素,相当于约7 lp/mm。
2010-03-10 physics.ins-det
Single Photon Counting X-ray Imaging with Si and CdTe Single Chip Pixel Detectors and Multichip Pixel Modules
多芯片模块(MCM)与4个单光子计数MPEC 2.3芯片凸块键合到1.3厘米× 1.3厘米的大碲化镉和硅半导体传感器,以及单芯片像素探测器已成功地建立和运行。MPEC 2.3芯片提供高达1 MHz的像素计数速率、18位的大动态范围、2个计数器和具有连续可调阈值的能量窗口。每个MPEC具有200 um x 200 um像素大小的32 x 32像素。对于MCM,4个芯片被布置在2 x 2阵列中,这导致64 x 64传感器像素几何形状。的MCM结构进行了描述,并显示了不同的探测器的成像性能。作为读出系统,一个新开发的USB系统已被使用。
2003-12-11 physics.ins-det
Development of a multi-pixel photon sensor with single-photon sensitivity
基于光电阴极和多像素雪崩二极管(MP-AD)组成的混合光电探测器(HPD)技术,研制了一种具有单光子灵敏度的多像素光子传感器。所开发的HPD具有接近聚焦结构,其中光电阴极和MP-AD以2.5 mm的小间隙彼此面对。MP-AD具有由8x8像素组成的16x16 mm 2的有效面积,是专门为HPD设计的。HPD的增益达到5 × 10^4,足以探测到时间分辨率优于100 ps的单光子。由于HPD的低噪声特性,可以在脉冲高度谱中清楚地识别多达四个的光电子作为不同的峰。实验还表明,HPD在高达1.5 T的磁场中仍能工作
2003-12-04 physics.ins-det
Development and preliminary tests of resistive microdot and microstrip detectors
在过去的几年里,我们的团队专注于开发各种火花保护微图案气体探测器的设计,其特点是电阻电极而不是传统的金属电极:电阻微带计数器,电阻GEM,电阻MICROMEGAS。这些探测器在一个设计中结合了RPC(火花保护)和微图案探测器(高位置分辨率)的最佳功能。在本文中,我们报告的进展,到目前为止,在开发其他类型的电阻微图案探测器:微点微孔探测器和微间隙微带探测器。对于某些特殊设计的双相贵液TPC,如CsI光电阴极浸入贵液中的情况,前者是最佳的电子放大器。这种探测器的初步测试,首次建成和调查,本文报道。后一种探测器主要面向医学成像应用,例如X射线扫描仪。然而,我们相信,经过适当的气体优化,这些探测器也可以实现高的时间分辨率,并因此可以在应用中使用,如TOF-PET,带电粒子的检测同时具有高的时间和位置分辨率等。
2012-08-23 physics.ins-det
Precise Charged Particle Timing with the PICOSEC Detector
在不久的将来的加速器(如高亮度LHC)的实验要求,激发了强烈的兴趣,在开发具有高精度计时能力的探测器。以此为目标,一个新的探测概念,称为PICOSEC,这是基于一个“两阶段”MicroMegas检测器耦合到一个切伦科夫辐射器配备了光阴极已经开发出来。用这种新的探测器获得的时间分辨率对150,GeV μ子为24,ps,对单个光电子为76,ps.在本文中,我们将报告的PICOSEC在测试梁的性能,以及模拟研究和建模的定时特性。
2019-01-10 physics.ins-det