A pilot study of the novel J-PET plastic scintillator with 2-(4-styrylphenyl)benzoxazole as a wavelength shifter
首次将含有苯并恶唑和二苯乙烯基团的2-（4-苯乙烯基苯基）苯并恶唑分子用作闪烁体掺杂剂，作为波长移位器。在本文中，由苯乙烯掺杂2wt%的2，5-二苯基苯并恶唑和0.03wt%的2-（4-苯乙烯基苯基）苯并恶唑制备的塑料闪烁体的光产额被确定为高达蒽光输出的60% $\pm$ 2%。通过优化添加剂浓度，有可能在未来提高该值。
2015-07-04 nucl-ex physics.ins-det
PALS investigations of free volumes thermal expansion of J-PET plastic scintillator synthesized in polystyrene matrix
用正电子素探针在123 ~ 423 K的宽温度范围内研究了以2，5-二苯基恶唑为主荧光剂，2-（4-苯乙烯基苯基）苯并恶唑为波长移动剂的聚苯乙烯塑料闪烁体。在260 K、283 K和370 K发现了三个结构转变。在o-Ps强度对温度的依赖性，观察到显着的滞后。加热到370 K时，材料表现出o-Ps强度随时间的变化。
2015-08-27 nucl-ex physics.ins-det
Brightness and uniformity measurements of plastic scintillator tiles at the CERN H2 test beam
我们研究的光输出，光收集效率和信号定时的各种有机制冷剂，正在考虑升级的强子量热计的CMS检测器。实验数据收集在欧洲核子研究中心的H2试验束区，使用150 GeV的μ子束。特别是，我们调查的使用过掺杂和绿色发光塑料闪烁体，两个解决方案，尚未被广泛考虑。我们提出了一个研究的能量分布在塑料闪烁体瓷砖，作为命中位置的函数的命中效率，和蓝色和绿色闪烁器的信号定时的研究。
2017-11-30 physics.ins-det
Radiation hardness study of BC408 plastic scintillator under 80 MeV proton beam irradiations
本研究针对CSNS Phase-II升级项目，测试了BC408塑料闪烁体在80 MeV质子辐照下的损伤效应与抗辐照阈值，证实其在5.14*10^3 Gy/cm3吸收剂量下性能稳定，具备作为1.6 GeV高能质子束探测器的潜力。
2023-09-08 nucl-ex physics.ins-det
A time-resolution study with a plastic scintillator read out by a Geiger-mode Avalanche Photodiode
在这项工作中，我们试图建立最佳的时间分辨率与闪烁计数器组成的塑料闪烁体读出的盖革模式雪崩光电二极管。测得的时间分辨率与闪烁体中沉积的能量的平方根成反比，并且在1MeV下缩放到18ps（sigma）。这一结果与报道的光电倍增管的最佳结果相竞争。
2011-07-13 physics.ins-det
Nuclear Reactor Monitoring with Gadolinium-Loaded Plastic Scintillator Modules
在这项研究中，基于模拟的设计和优化研究的钆加载分段塑料闪烁体探测器的监测应用在土耳其的核反应堆使用反中微子。首次在文献中，多元分析技术被引入到这样的反应堆反中微子探测器抑制宇宙背景。
2019-12-24 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
Effects of neutron radiation on the optical and structural properties of blue and green emitting plastic scintillators
我们报告的光学和结构性能的塑料制冷剂照射的中子束产生的IBR-2反应堆的弗兰克实验室的中子物理在JINR，杜布纳。用10 $^{13}$至10 $^{17}$ n/cm $^2$的中子注量辐照蓝色UPS-923 A和绿色塑料灭菌器。辐照后观察到塑料灭菌器变色。通过光产额、光透射、光荧光和拉曼光谱研究了辐射损伤对样品光学和结构性质的影响。结果表明，中子辐照引起材料损伤。在1165.8、1574.7和1651.2 cm $^{-1}$的频率处，绿色荧光体中拉曼峰特征的消失揭示了由于中子轰击引起的显著的结构改变。观察到塑料发光器中荧光强度、光产额和透光率的损失。
2018-10-11 physics.ins-det
Time resolution of BC422 plastic scintillator read out by a SiPM
当需要精确的定时信息时，塑料扩散器被广泛用于粒子探测器。作为比较不同探测器的基础，我们使用这样一个特性作为每1MeV探测能量的时间分辨率，即假设闪烁体中的沉积能量等于1MeV并且所有闪烁光被收集到光电传感器的预期时间分辨率。在这项工作中，我们测量该参数与BC422塑料闪烁体读出不同的SiPM。获得的最佳值约为6ps，与我们2012年的早期结果相比几乎好了3倍。这种改进代表了这些年来在SiPM开发方面取得的进展，并且在这种进展的推动下，改进了关于这种探测器的知识和技术。
2021-06-13 physics.ins-det
Comparative studies of plastic scintillator strips with high technical attenuation length for the total-body J-PET scanner
本研究比较六种长塑料闪烁体的光谱与 TAL，发现 BC-408 和 EJ-200 透射率与衰减长度最佳，并确定 EJ-200 的 24 mm × 6 mm 截面最适合 TB-J-PET。
2024-08-03 nucl-ex physics.ins-det
Large Plastic Scintillator Panels with WLS Fiber Readout; Optimization of Components
结果的研发工作，设计和建造大尺寸否决面板，优化地下低背景实验，在最有效和最经济的方式使用市售组件。测试了各种塑料衰减器、光电倍增管、波长移动光纤和光反射器组合。这些研究的结果和性能的2.2米长的面板。
2014-04-19 physics.ins-det
Study of timing characteristics of a 3 m long plastic scintillator counter using waveform digitizers
将尺寸为300 cm x 2.5 cm x 11 cm的塑料闪烁体棒暴露于聚焦μ子束，以研究其光产额和定时特性随位置和入射角的变化。通过光电倍增管在两端读出脉冲光，波形数字化器记录光电倍增管的脉冲形状。分析和比较了WAVECATCHER和SAMPIC数字化仪得到的结果。讨论了影响定时分辨率的各种因素。最后展望了塑料闪烁体技术在时间分辨率约为100 ps的大尺度粒子物理探测器中的应用前景。
2017-08-04 physics.ins-det
Plastic scintillator detector array for detection of cosmic ray air shower
在东喜马拉雅山（大吉岭）海拔2200米处建造了一个由七个塑料闪烁探测器组成的空气簇射阵列，并投入使用。自2018年1月底以来，使用该阵列连续测量淋浴率。本文介绍了测量方法和实验结果。
2018-07-13 physics.ins-det
Demonstrating a single-block 3D-segmented plastic-scintillator detector
三维细粒塑料闪烁体探测器在粒子探测器中具有许多优点，允许大规模的活动目标，从而能够高精度地跟踪相互作用产物、优异的量热法和亚纳秒时间分辨率。虽然这种探测器可以按比例放大到几吨，如未来中微子实验所需，但相对较长的生产时间，其中每个单个塑料闪烁体元件都是独立制造和加工的，加上组装中的潜在挑战，使其实现复杂化。在这篇手稿中，我们提出了一种新的设计，其中O（$1~\text{cm}^3$）立方体有效地胶合在一个单一的闪烁体块后，通过铸造聚合，这可以使快速和成本效益的检测器建设。这项工作对于下一代长基线中微子振荡实验的探测器，如DUNE，Hyper-Kamiokande和ESSnuB，可能特别相关。
2021-10-27 physics.ins-det
Additive manufacturing of fine-granularity optically-isolated plastic scintillator elements
塑料闪烁体探测器用于高能物理以及医学诊断成像、强子治疗的束流监测、μ子断层扫描、剂量测定和许多安全应用。为了将粒子追踪和量热法结合起来，有必要构建具有三维粒度的探测器，即相互光学隔离的闪烁体的小体素。最近，3DET合作展示了3D打印基于聚苯乙烯的照明器的可能性，其光输出性能接近标准生产方法。在这篇文章中，在提供了开发的闪烁体的进一步表征之后，我们展示了第一个由白色反射体材料光学分离的塑料闪烁体立方体矩阵，该材料完全是用熔融沉积建模3D打印的。这是迈向3D打印第一个真正的粒子探测器的重要里程碑。讨论的结果，以及在R&D的下一个步骤也提供。
2022-10-16 physics.ins-det
A prototype for SANDD: A highly-segmented pulse-shape-sensitive plastic scintillator detector incorporating silicon photomultiplier arrays
我们报告的第一个清晰的观察中子/γ射线脉冲形状的灵敏度的一个完全仪表化的8 $\times$ 8阵列的塑料闪烁体段耦合到两个5厘米$\times$ 5厘米64通道SiPM阵列的一部分，为方向灵敏度设计的原型反中微子探测器模块的关键指标的研究。SANDD（分段式反中微子定向探测器）最终将包括一个由64个$^{6}$掺锂脉冲形状敏感闪烁体棒细长段组成的中心模块，每个闪烁体棒具有5.4 mm $\times$ 5.4 mm的正方形横截面，由相同材料的较大截面棒包围。可能影响SANDD中心模块性能的最重要指标是使用硅光电倍增器（SiPMs）的中子和伽马射线脉冲形状灵敏度、通过闪烁体棒多重性的粒子识别以及能量和位置分辨率。作为第一步，我们构建了一个原型探测器，使用两个64通道SiPM阵列和未掺杂的脉冲形状敏感的塑料闪烁体棒来研究中央SAND模块的性能。
2019-08-11 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Development of novel plastic scintillators based on polyvinyltoluene for the hybrid J-PET/MR tomograph
研制了一种新型塑料闪烁体（J-PET闪烁体），用于数字化正电子发射断层成像（PET）。该概念的新颖性在于将2-（4-苯乙烯基苯基）苯并恶唑用作波长移位器。迄今为止，该化合物尚未用作闪烁体添加剂。波长移位器的作用是将闪烁光谱移向更长的波长，使其更适合于应用于长条几何形状的闪烁器（由于更大的衰减长度）和使用数字硅光电倍增器的光检测。本论文介绍了波长移位器的研制方法、性能表征以及新型波长移位器的合成方法。通过最大化光输出确定了新型波长移位器的最佳浓度。分析闪烁体的性能，考虑光发射光谱、光发射效率、闪烁脉冲的上升和衰减时间，并与现有技术的市售塑料闪烁体进行比较。对J-PET结晶器的结构进行了研究和讨论。
2017-10-23 physics.app-ph physics.ins-det
Novel multi-layer plastic-scintillator-based solid active proton target for inverse-kinematics experiments
我们已经构建并测试了一种新型的塑料闪烁体为基础的固态活性质子靶用于核光谱研究与核反应诱导的离子束在逆运动学。该主动靶系统名为堆叠结构固体有机闪烁体主动靶（S4 AT），由5层塑料闪烁体组成，每层厚度为1 mm。为了确定厚度方向上的反应点，我们利用了由于束粒子和闪烁体材料中的带电反应产物引起的能量损失的差异。S4 AT提供了一个相对厚的目标，同时保持良好的能量分辨率的前景。通过考虑不同层之间的相对能量损失，可以消除由于未反应的束粒子引起的能量损失。通过多层结构实现的这种过程对于消除未反应的伴随光束粒子的影响是必不可少的，从而使其能够在高达几个Mcps的中等光束强度下操作。我们评估了S4 AT的性能，通过测量弹性质子-质子散射使用70 MeV的质子束在回旋加速器和放射性同位素中心（CYRIC），东北大学。
2019-11-15 nucl-ex physics.acc-ph 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
Silicon photomultiplier readout of a monolithic 270$\times$5$\times$5 cm$^3$ plastic scintillator bar for time of flight applications
200-1000 MeV中子的探测需要大量的探测器材料，$\sim$ 100 cm，因为这些粒子的核相互作用长度很长。在FAIR的NeuLAND中子飞行时间探测器的示例中，这是通过使用由快速塑料制成的270 $\times$ 5 $\times$ 5 cm $^3$的3000个单片闪烁体条来实现的。在两个长端上读出每个条，并且使用快速定时光电倍增管达到$σ_t$ $<$ 150 ps的所需时间分辨率。在目前的工作中，它是研究是否硅光电倍增器（SiPM）的光传感器可以代替。利用皮秒激光系统进行了实验，以确定由SiPM和SiO2组成的组件的时序响应。使用ELBE超导电子直线加速器提供的30 MeV单电子，也包括闪烁体的整个系统的响应进行了研究。ELBE数据匹配一个简单的Monte Carlo模拟，他们被发现遵守反平方根标度律。在电子束测试中，用纯SiPM读出达到了$σ_t$ = 136 ps的时间分辨率，完全在NeuLAND的设计参数范围内。
2016-01-18 nucl-ex physics.ins-det
Development of an Organic Plastic Scintillator based Muon Veto Operating at Sub-Kelvin Temperatures for the NUCLEUS Experiment
NUCLEUS实验旨在使用低温量热计测量核反应堆反中微子离开原子核的相干弹性散射。在3m.w.e.的过载下运行，预期μ子诱导的背景是主要的。因此，开发一种有效的μ子否决是至关重要的，其检测效率超过99%。这将在NUCLEUS中通过塑料闪烁体面板的紧凑立方体组件实现。为了防止低温恒温器与屏蔽布置相交的大的未屏蔽区域而不不必要地增加感应的检测器死时间，已经研究了一种新颖的概念，其特征在于基于塑料闪烁体的主动μ子否决在亚开尔文温度下在NUCLEUS低温恒温器内部操作。这种低温μ介子否决探测器的关键物理方面的验证导致了在亚开尔文温度下首次报道的有机塑料制冷剂的测量。在这些温度下的有机塑料闪烁器的主要闪烁过程的功能已被证实。在此基础上，研制了一种装有波长移动光纤和硅光电倍增器的圆盘形塑料闪烁体，以引导和探测闪烁光。NUCLEUS低温μ子否决将是第一个在低于开尔文温度下运行的同类产品。
2022-05-03 physics.ins-det
Low Energy Light Yield of Fast Plastic Scintillators
正在设计使用双散射运动学重建的紧凑型中子成像仪，用于特殊核材料的定位和表征。这些中子成像系统依赖于作为检测介质的具有快速即时时间响应的闪烁体。由于n-p弹性散射是有机闪烁体中快中子相互作用产生光的主要机制，因此需要质子光产额数据来准确评估闪烁体性能。在美国劳伦斯伯克利国家实验室的88英寸回旋加速器上，用双飞行时间技术测量了一系列商用快速塑料有机质子发生器EJ-200、EJ-204和EJ-208的质子光产额。使用一个可调的氘核分裂中子源，目标闪烁体容纳在一个双光电倍增管配置，和一个阵列的脉冲形状判别观察闪烁体，快速塑料闪烁体光产额进行了测量，在一个广泛的和连续的能量范围内下降到质子反冲能量约50千电子伏。这项工作提供了关键的输入事件重建算法所需的利用这些材料在新兴的中子成像模式。
2020-09-15 physics.ins-det
Measurement of gamma quantum interaction point in plastic scintillator with WLS strips
我们证明了测量的γ量子相互作用点的轴向坐标的可行性，在一个塑料闪烁棒通过检测闪烁光子逃逸的闪烁体与一个阵列的波长移动（WLS）条。用一个BC-420闪烁体棒和16个BC-482 AWLS条阵列组成的测试装置，对$^{22}$ Na同位素的湮没光子的空间分辨率达到了~ 5.mm ~（$σ$）。所研究的方法可以用来提高空间分辨率的塑料闪烁体为基础的PET扫描仪，这是正在开发的J-PET合作。
2016-12-27 physics.ins-det
Plastic scintillators for positron emission tomography obtained by the bulk polymerization method
本文介绍了三种塑料发泡剂的生产方法。一种方法似乎适合于制造塑料闪烁体，揭示了满足基于塑料闪烁体的新型正电子发射断层成像扫描仪的要求的性质。确定并讨论了制造工艺的关键参数。
2015-04-26 cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det physics.med-ph
Time resolution analysis of detectors based on plastic scintillators coupled to silicon photomultipliers
研究了几种基于硅光电倍增器读出的塑料闪烁器的触发计数器在宇宙射线下的性能。使用数字波形分析测量效率和时间分辨率。所得结果与NICA重离子对撞机多用途探测器（MPD）触发子系统和核加速器（BM@N）重子物质有关。结果表明，计数器具有很高的效率和良好的定时性能。
2019-12-10 hep-ex physics.ins-det
Temperature Dependence of the Time Resolution in a SiPM-Readout Plastic Scintillator for Cosmic-Ray Applications
针对宇宙线探测中SiPM读出塑料闪烁体性能受温度影响的问题，构建TOF原型开展控温测试，验证其在-20至20℃范围内可实现稳定的160ps最优时间分辨率。
2025-11-13 physics.ins-det
A simple technique for gamma ray and cosmic ray spectroscopy using plastic scintillator
本文介绍了一种新的、简单的、不需要单道或多道分析器的塑料闪烁探测器γ谱和宇宙线谱技术。在这些实验中，仅使用了前沿定标器（LED）和NIM定标器。用Co-$^{60}$和Cs-$^{137}$源对塑料蒸发器的γ能谱进行了能量刻度。本文介绍了详细的实验技术、分析过程和实验结果。
2015-04-10 hep-ex physics.ins-det
Wavelength-shifter coated polystyrene as an easy-to-build and low-cost plastic scintillator detector
本文研究涂覆波长移移剂的聚苯乙烯作为低成本塑料闪烁体，发现其光子产额显著高于未涂覆材料，为开发易构建探测器提供依据。
2023-05-28 physics.ins-det
A mobile antineutrino detector with plastic scintillators
本文提出了一种新型的用于核安全保障的分段式塑料反中微子探测器。一个小的原型被建造和测试，以测量背景事件。该探测器系统的无人现场操作令人满意。此外，还开发了详细的蒙特卡罗模拟程序来估算探测器的反中微子探测效率。
2012-06-28 hep-ex physics.ins-det
A new diffuse reflector filament for additive manufacturing of 3D printing finely-segmented plastic scintillator
Institute for Scintillation Materials NAS of Ukraine（乌克兰国家科学院闪烁材料研究所）；ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）；CERN（欧洲核子研究组织）
本文提出了一种新型白色反射丝条，用于3D打印精细分段塑料闪烁体，通过优化材料组合和厚度，提高了反射性能和光子输出。
2026-10-30 physics.ins-det
Proton light yield of fast plastic scintillators for neutron imaging
塑料有机闪烁体的组成已经被定制，以实现超快的时间响应，从而能够设计和开发具有高时间分辨率的快中子探测系统。Eljen Technology的塑料有机发光体-- EJ-230、EJ-232和EJ-232 Q--是新兴中子成像系统的潜在候选者，在新兴中子成像系统中，快速计时至关重要。为了支持这些材料的中子响应特性，在劳伦斯伯克利国家实验室的88英寸回旋加速器上测量了EJ-230、EJ-232和EJ-232 Q的相对质子光产额。使用宽谱中子源和双飞行时间技术，质子的光产额的关系，得到了超过约300千电子伏至4兆电子伏的质子反冲能量范围。EJ-230、EJ-232和EJ-232 Q制冷剂彼此之间以及与具有相同聚合物基材的其他塑料制冷剂之间表现出相似的质子光产额关系。比较了不同尺寸的圆柱形EJ-232和EJ-232 Q型质子发生器的相对质子光产额，结果也是一致的。这项工作为采用这些材料的中子探测技术的现实计算建模提供了关键的输入数据，从而为国家安全应用提供了近场放射性核素探测的新能力。
2021-07-12 physics.ins-det
Reactor antineutrino monitoring with a plastic scintillator array as a new safeguards method
我们开发了一个分段的反应堆反中微子探测器的塑料制冷剂作为一种工具，在核保障监督检查的应用程序，并进行了大部分无人驾驶的现场操作在一个商业发电厂反应堆。在反应堆建筑物外的一个位置，我们测量了反应堆活跃和不活跃时地面上反应堆反中微子通量的差异。
2014-05-23 hep-ex physics.ins-det
Monitoring Reactor Anti-Neutrinos Using a Plastic Scintillator Detector in a Mobile Laboratory
为T2 K电磁量能器开发的技术已被改造成一种占地面积小、可靠的分段探测器，用于探测核反应堆发射的反中微子。该装置由利物浦大学开发和演示，并在英国安格尔西的Wylfa Magnox反应堆进行了现场测试。它位于一个20英尺ISO集装箱内，离地面约60米，距离1.5\，\GWt \反应堆堆芯。该装置基于T2 K近场探测器ECal的设计，利用挤压塑料闪烁体和滨松多像素光子计数器，通过反$β$ -衰变相互作用的独特延迟符合信号探测反中微子。
2018-11-02 physics.ins-det
Dose rate effects in the radiation damage of the plastic scintillators of the CMS Hadron Endcap Calorimeter
我们目前的测量减少塑料辐射器在CMS检测器中照射的光输出在8 TeV运行的大型强子对撞机，并表明，它们表明一个强大的剂量率效应。对于给定剂量，剂量率越低，损伤越大。结果同意与以前的测量剂量率的影响，但更强，由于探测的剂量率非常低。我们表明，剂量率的缩放与扩散效应的预期是一致的。
2016-09-16 hep-ex physics.ins-det
A new diffuse reflector filament for additive manufacturing of 3D printing finely-segmented plastic scintillator
本研究开发了负载TiO₂和PTFE的PC/PMMA基白色反射丝材，采用FDM制备反射层，制成的3D分段塑料闪烁体原型光串扰更低、光产额更高，可用于制造性能对标标准探测器的紧凑型模块化3D打印闪烁体探测器。
2025-09-01 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
Additive manufacturing of a 3D-segmented plastic scintillator detector for tracking and calorimetry of elementary particles
针对三维分段塑料闪烁体探测器传统制造耗时、昂贵且难以扩展的问题，本文利用增材制造制备首个可进行粒子三维径迹测量和阻止本领测量的探测器，性能达到现有先进水平。
2024-06-12 hep-ex 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
On the level of background in underground muon measurements with plastic scintillator counters
在这个简短的说明中，我们介绍了在巴克桑地下实验室200米水深当量处使用聚苯乙烯基铸塑（12.0x12.0x3.0）cm ^3尺寸闪烁体计数器进行的背景测量结果，该计数器带有波长移动光纤和多像素盖革模式雪崩光电二极管读数。在该深度和对应于约0.37个最小电离粒子的阈值处测量的闪烁体计数器的总计数率约为1.3 Hz。
2008-10-14 physics.ins-det
Performance of large-scale 6Li-doped pulse-shape discriminating plastic scintillators
Lawrence Livermore National Laboratory（劳伦斯利弗莫尔国家实验室）；Eljen Technology（埃尔琴科技）
研究评估了大规模6Li掺杂脉冲形状鉴别塑料闪烁体的性能，发现其光学性能与液体闪烁体相当，且具有约85%的中子捕获效率，经过数月测试后材料和光学性能稳定。
2024-05-29 physics.ins-det
Ion beam test results of the Plastic Scintillator Detector of DAMPE
暗物质粒子探测器（DAMPE）是中国科学院空间科学战略先导研究计划的四颗卫星之一。DAMPE可以探测宽能量范围（5 GeV至10 TeV）的电子、光子和离子，以及高达铁（100 GeV至100 TeV）的离子。塑料闪烁体探测器（PSD）是DAMPE的四个有效载荷之一，提供e/γ分离和高达铁的电荷识别。用40 GeV/u氩原束流对欧洲核子研究中心（CERN）的PSD鉴定模型进行了离子束实验。研究了PSD的Birk饱和度和电荷分辨率。
2017-01-20 astro-ph.IM physics.ins-det
Measurements using a prototype array of plastic scintillator bars for reactor based electron anti-neutrino detection
我们报告测量反应堆为基础的电子反中微子从原型阵列的塑料闪烁棒（迷你ISMRAN）位于Dhruva研究反应堆大厅，BARC。检测器设置在反应器开启（RON）条件下采集128天的数据，在反应器关闭（ROFF）条件下采集51天的数据。详细的分析程序，以选择的反中微子候选事件的基础上的能量沉积，击中的酒吧，以及在位置和时间的拓扑事件的选择标准。这些选择标准进行了比较与蒙特卡洛模拟和进一步的嵌入技术被用来估计从数据驱动的背景研究的效率。在RON条件下，扣除本底后得到的类反中微子事例为218 $\pm$ 50（stat）$\pm$ 37（sys）。将所得结果与理论估计进行了比较，理论估计在RON条件下产生了214个$\pm$ 32（sys）反中微子事件。
2021-12-29 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Beam test characterisation of a Plastic Scintillator Prototype for the space-based cosmic ray experiment HERD
高能宇宙辐射探测器（HERD）设施计划在中国的空间站上运行，计划于2025年左右开始运行约10年。HERD的主要科学目标是寻找暗物质湮灭产物的信号，精确的宇宙电子/正电子谱和测量高达10 TeV的各向异性，精确的宇宙射线谱和成分测量高达膝能（1 PeV），以及高能$γ$射线监测和勘测。HERD由一个三维立方晶体量热计（CALO）组成，周围环绕着微带硅跟踪器（STK）和闪烁光纤跟踪器（FIT）以及一个塑料闪烁探测器（PSD），用于$γ$射线否决和离子电荷测量。在意大利帕维亚的CNAO（Centro Nazionale Adroterapia Oncologica），用质子和C离子束对由两个SiPM阵列在相对侧读出的闪烁体瓦片组成的PSD原型进行了测试。电荷分辨率的初步结果。
2020-05-20 physics.ins-det
Measurement of ionization quenching in plastic scintillators
塑料辐射计广泛应用于高能和医学物理，通常用于测量电离辐射的能量。它们的主要缺点是对高电离辐射的非线性响应，称为电离猝灭。在需要精确能量测量的应用中，必须对这种非线性进行建模和校正。我们提出了一种新的实验技术，以粒度测量淬火的能量沉积密度的依赖性。基于这种方法，我们确定的参数为四个常用的淬火模型为两个常用的塑料制冷剂使用质子的能量为30 MeV至100 MeV的，并比较模型使用贝叶斯方法。我们还报告了第一个独立于模型的测量电离淬灭对能量沉积密度的依赖性，提供了一个纯粹的经验观点淬灭。
2020-11-12 hep-ex physics.ins-det physics.med-ph
On the design of experiments based on plastic scintillators using Geant4 simulations
塑料粒子探测器作为粒子探测器广泛应用于医学、粒子物理和天体物理等领域。传统上，它们被耦合到光电倍增器（PMT），但现在硅光电倍增器（SiPM）正在发展成为一种有前途的强大替代品，特别是在太空实验中，因为塑料倍增器可能是低地球轨道任务的轻型选择。因此，在实际条件下，对基于塑料换热器的实验优化设计进行新的分析是及时的。我们在这里分析他们的响应各向同性通量的电子和质子的初级能量范围从1兆电子伏至1千兆电子伏，宇宙射线或空间天气实验的典型场景，通过详细的GEANT 4模拟。首先，我们关注的是增加塑料体积与光电探测器本身面积之比的效果，其次，关注的是在塑料周围使用反射涂层的好处，这是提高光收集效率的最常见技术。为了实现通用方法，有必要考虑几种检测器设置。因此，我们使用经过高度测试的GEANT 4仿真工具进行了一整套仿真：已经分析了几个参数，例如涂层中的能量损失、闪烁体中的沉积能量、光吸收、未被探测到的闪烁光子的分数、光探测器处的光收集、脉冲形状及其时间参数，最后，其他设计参数如表面粗糙度、涂层反射率和具有两个衰变分量的闪烁体的情况。这项工作可以作为一个指导未来的实验设计的基础上使用塑料制冷剂。
2018-09-19 astro-ph.IM physics.ins-det
Pixelated Plastic Scintillator Array Manufacturing using Fast-, Photo-Curable Resin
Air Force Institute of Technology（空军理工学院）；Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）；Defense Threat Reduction Agency Nuclear Science and Engineering Research Center（国防威胁降低局核科学与工程研究中心）
本研究提出了一种基于增材制造的二维塑料有机闪烁体阵列制造方法，利用定制自动化装配机和高非芳香性丙烯酸寡聚物含量的光固化树脂，实现了高效、高分辨率的中子成像探测器制造。
2026-04-26 nucl-ex physics.app-ph physics.ins-det
Evaluating plastic scintillator performance as a substitute of LYSO in SiPM based animal PET scanners: A GEANT4 simulation analysis
本研究通过GEANT4模拟评估塑料闪烁体替代LYSO在动物PET中的性能，发现等效长度需为LYSO的4倍，CRT约300 ps，可实现约4.5 cm的图像分辨率。
2025-10-16 physics.ins-det
Study of a possible silicon photomultiplier based readout of the large plastic scintillator neutron detector NeuLAND
目前，德国达姆施塔特反质子和离子研究设施正在建造以塑料闪烁体为基础的0.1 - 1.6 GeV中子飞行时间探测器NeuLAND（新大面积中子探测器）。在其最终配置中，NeuLAND将由3000个2.7 m $\times$ 5 cm $\times$ 5 cm大塑料闪烁体条组成，通过快速定时光电倍增管在每一端读出。在这里，从一个全面的研究数据的替代光读出计划使用硅光电倍增器（SiPM）的报告。为此，在NeuLAND棒的每一端安装与1 "光电倍增管相同几何形状的SiPM原型，包括4个6 $\times$ 6 mm $^2$ SiPM、放大器、高压电源和微控制器。使用来自超导电子直线加速器的35 MeV电子束进行了测试，用于具有高亮度和低发射度（ELBE）的束，其皮秒级时间抖动在两种不同的操作模式下，即每束团一个电子的寄生模式和每束团1 - 60个电子的单用户模式。使用Acquiris快速数字化仪进行数据采集。此外，还利用宇宙射线和NeuLAND数据获取计划进行了离束测试。$σ_t\leq$ 120 ps的典型时间分辨率被发现为最小电离粒子的$\geq$ 95%的效率，改进了ELBE以前的工作，并超过了$σ_t$ <150 ps的NeuLAND定时目标。在10 - 300 MeV的范围内的沉积能量的NeuLAND酒吧，增益被发现偏离$\leq$ 10%（$\leq$ 20%）的线性度为…
2022-12-19 nucl-ex physics.ins-det
Multi-pixel Geiger-mode avalanche photodiode and wavelength shifting fibre readout of plastic scintillator counters of the EMMA underground experiment
本文介绍了一种具有波长移动（WLS）光纤和多象素盖革模式雪崩光电二极管读出的闪烁计数器的研制结果。光电二极管具有金属-电阻器-半导体分层结构，并且工作在有限盖革模式。闪烁计数器是为EMMA地下宇宙线实验研制的。
2009-01-29 physics.ins-det
Performance of compact plastic scintillator strips with WLS-fiber and PMT/SiPM readout
本文介绍了一种尺寸为0.1 * 0.02 * 2 m3的塑料闪烁体的设计和性能研究，该闪烁体可作为JUNO-TAO的宇宙射线μ子探测器的候选者。首先对3英寸光电倍增管耦合的带进行了单端和双端读出方案的测量和比较，然后对双端方案与SiPM耦合的带进行了进一步的测量和比较。在对所使用的3英寸PMT和SiPM进行详细表征之后，通过沿其长度的宇宙射线μ子的详细测量来确定条的性能。所提出的具有与SiPM耦合的WLS光纤的塑料闪烁体的紧凑条为宇宙射线μ子探测器提供了一个很好的选择，特别是对于有限的探测器尺寸。
2022-10-08 hep-ex physics.ins-det
Application of large area SiPMs for the readout of a plastic scintillator based timing detector
在这项研究中，八个6 mm x 6 mm面积的SiPM阵列耦合到长塑料闪烁体计数器的末端，该计数器在CERN PS暴露于2.5 GeV/c μ子束。研究了尺寸为150 cm x 6 cm x 1 cm和120 cm x 11 cm x 2.5 cm的棒的定时特性。基于新型低输入阻抗电流传输器的8通道SiPM阳极读出ASIC（MUSIC R1）被用来独立地读出和放大SiPM，并在最后对信号求和。根据这些结果，展望了在时间分辨率低于100 ps的大尺度粒子物理探测器中的应用前景。
2017-12-16 physics.ins-det
Application of WLS strips for position determination in Strip PET tomograph based on plastic scintillators
提出了一种利用波长移动（WLS）条矩阵确定塑料闪烁体块中γ量子吸收点的方法。应用这种方法，以提高位置分辨率的新提出的PET探测器的基础上塑料制冷剂。该方法能够减少在当前使用的正电子发射断层成像扫描仪中出现的图像重建中的视差误差。
2013-11-24 hep-ex physics.ins-det physics.med-ph
Synthesis and processing of lithium-loaded plastic scintillators on the kilogram scale
合成和表征了可以区分伽马射线、快中子和热中子的塑料制冷剂，同时考虑了千克级加工和性能之间的平衡。这些权衡是由于包含0. Iwt. %的锂-6以能够检测热中子。公斤级塑料制冷剂的合成和加工需要考虑许多因素。首先，使用共聚单体（甲基丙烯酸）来溶解锂-6的盐，这允许热中子捕获反应，该反应在能量转移之后产生闪烁光。其次，考虑闪烁性能和可加工性，因为共聚单体含量的增加导致光输出的急剧下降。使用少量的共聚单体（小于或等于3 wt. %）导致更好的性能，但需要高的加工温度。在大规模下，这些高温可能引发放热聚合，导致过早固化和/或缺陷。共聚单体的有害影响可以通过使用间三联苯作为主要染料而不是传统上用于有机染料的2，5_二苯基恶唑（PPO）来减轻。最后，控制固化环境以避免缺陷如开裂和变色，同时在固化期间保持掺杂剂的溶解度。对于由千克级批次的前体生产的闪烁器，表征了闪烁光的有效衰减。
2023-01-10 physics.ins-det
Characterization of Gadolinium-loaded Plastic Scintillator for Use as a Neutron Veto
掺杂有高中子捕获横截面材料的闪烁体可用于通过产生的伽马射线检测中子。使用液体闪烁体的这种探测器的例子已经成功地用于高能物理实验。然而，液体闪烁体可能泄漏，并且不像固体闪烁体那样适合于模块化或复杂形状。在我们的实验室中，聚合了来自不同浓度的各种钆化合物的聚苯乙烯基聚合物。我们的样品的光输出，发射光谱和衰减长度进行了测量和光收集策略使用波长移位（WLS）光纤进行了评估。测量的光学参数用于调整基于Geant4的光学蒙特卡罗，从而能够计算捕获效率。这项技术也被评估为直接探测暗物质实验，超级低温暗物质搜索（SuperCDMS）的可能中子否决。
2018-12-29 hep-ex physics.ins-det
