Scintillation Timing Characteristics of Common Plastics for Radiation Detection Excited With 120 GeV Protons
必须了解斩波器的时序特性，以确定它们适用于哪些应用。聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是具有不寻常闪烁特性的常见塑料。在这里，我们报告的时间特性的PEN和PET，确定通过激发它们与120 GeV的质子。测试束由费米国家加速器实验室提供，加速器在费米实验室测试束设施进行测试。PEN和PET的主要衰减常数分别为34.91 ns和6.78 ns。
2019-12-20 hep-ex nucl-ex 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
Plastic scintillation detectors for precision time-of-flight measurements of relativistic heavy ions
用于飞行时间（TOF）测量的塑料闪烁探测器对于相对论稀有同位素的逐事件识别几乎是必不可少的。在这项工作中，一对塑料闪烁探测器的50 $\times$ 50 $\times$ 3 $^{t}$毫米$^3$和80 $\times$ 100 $\times$ 3 $^{t}$毫米$^3$已设置在外部目标设施（ETF），近代物理研究所。用400 MeV/核子的$^{18}$ O原束测量了它们的时间、能量和位置响应。经过离线步移效应和位置校正后，两个探测器的时间分辨率分别为27 ps（$σ$）和36 ps（$σ$）。两种探测器具有几乎相同的能量分辨率3 $\%$（$σ$）和位置分辨率2 mm（$σ$）。该探测器已成功地用于核反应截面测量，并将用于IMP的RIBLL 2束线升级和HIAF的高能分支。
2016-09-28 nucl-ex physics.ins-det
Development of a fast plastic scintillation detector with time resolution of less than 10 ps
在现代核物理实验中，具有良好时间分辨率的时间拾取探测器是必不可少的。以研制精度可达10 ps的飞行时间测量系统为目标，系统地研究了由塑料发光管和光电倍增管组合而成的飞行时间探测器的时间特性。对于面积为3 × 1cm ~ 2的探测器，采用传统的电子学方法，获得了约5.1ps（σ）的最佳时间分辨率。研究发现，对于数据数字化，TAC和ADC的组合可以实现比当前可用的TDC更好的时间分辨率。同时测量时间和脉冲幅度对校正时间游走效应是非常有价值的。
2016-01-30 nucl-ex physics.ins-det
Study of n-γ discrimination in low energy range (above 40 keVee) by charge comparison method with a BC501A liquid scintillation detector
建立了一个基于VME的电荷比较法n-γ鉴别实验系统。利用LabVIEW开发了数据采集程序，通过VME 64 X总线实现对可编程模块的控制和数据的在线处理。给出了Am-Be中子源和Cf中子源记录脉冲的慢分量电荷与总电荷的二维散点图。同时给出了脉冲能量与慢分量电荷占总电荷比例的二维散点图。用优值法检验了n-γ分辨的质量，结果表明在低能区n-γ分辨性能良好。中子和γ射线在50 keVee（电子当量能量）以上分离。在150、250、350、450、550 keVee五个能区，n-γ分辨的质量比其他人的结果有了提高。
2013-10-31 nucl-ex physics.ins-det
Plastic Scintillation Detectors for Time-of-Flight Mass Measurements
快速定时探测器是不稳定核飞行时间（ToF）质量测量实验装置中的重要组成部分。我们已经升级了闪烁体探测器在国家超导回旋加速器实验室（NSCL）的实验中使用的光电倍增管，读出他们的光信号的数量增加到4个探测器，并在一个测试实验与$^{48}$钙束在NSCL的特点。新探测器的时间分辨率（$σ$）达到7.5 ps。我们系统地研究了影响其时序性能的不同因素。此外，我们评估了使用定时信息在闪烁体上定位命中点的能力，并获得了对于明确定义的射束点低于1 mm的分辨率（$σ$）。
2020-05-03 nucl-ex physics.ins-det
Pulse-shape discrimination of scintillation from alpha and beta particles with liquid scintillator and Geiger-mode multipixel avalanche diodes
本文介绍盖革模式多像元雪崩二极管（GMAPD）在有机液体闪烁体α-β光谱中脉冲形状鉴别的成功应用。在放射性同位素的发射中的α和β成分的有效的歧视是实现了α能量高于0.3兆电子伏。闪烁探测器的超紧凑设计有助于有效抑制宇宙射线和环境辐射背景。这种方法允许构造用于在各种环境条件下监测放射性污染的手持式坚固装置。
2011-06-23 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Plastic scintillation detectors for dose monitoring in digital breast tomosynthesis
塑料电离器探测器（PSD）已被研究作为剂量计，因为它们提供了一个具有成本效益的替代传统的电离室。在Siemens Mammomat断层扫描仪上对两种不同的峰值千伏：26 kV和35 kV进行能量依赖性的测量和分析。两个PSD显示出良好的线性，为每个能量考虑，几乎没有能量依赖性。
2017-07-05 physics.ins-det
Preliminary Design of a FADC Readout System for the Alpha/Beta Discrimination in a Large Area Plastic Scintillation Detector
本文介绍了一种基于EJ 444闪烁探测器和波长位移光纤读出器的自来水$α/β$剂量监测系统的FADC读出系统。读出系统包含双采样通道，可提供高达1 GSPS的采样速率、14位垂直分辨率和足够的有效位数（10 MHz时为9.7位），这对于区分alpha/beta信号之间的最小差异是最佳的。此外，该系统基于ZYNQ SoC，可提供高数据吞吐速度，低延迟和出色的灵活性。在判别算法方面，采用简单的最小二乘分类方法对$α/β$信号进行了判别，并显示出较高的判别能力。此外，对前端电子学和高压电源模块也作了简要介绍。
2020-10-27 physics.ins-det
Neutron-Gamma Pulse Shape Discrimination for Organic Scintillation Detector using 2D CNN based Image Classification
本研究提出基于2D CNN的中子-伽马脉冲形状甄别方法，以BC501A探测器原始信号快照为输入，通过Cf-252源数据训练，独立数据集准确率达99%，计算效率更高且适配多类中子探测器。
2023-06-10 nucl-ex physics.ins-det
A remote reactor monitoring with plastic scintillation detector
考虑到塑料闪烁体棒作为强探测器用于反应堆远程监测和核保障应用的可能性，我们采用蒙特卡罗模拟研究了预期的基本性能。我们提出的初步结果为1立方米的高度分段检测器由100个矩形闪烁条形成一个阵列，夹在两侧的连续光导，使所有的光电探测器之间的光共享。考虑不同的闪烁块几何形状和光电探测器的数量，计算了几种光收集配置的光探测效率。光电探测器信号形成特定的撞击图案，其表征撞击颗粒。命中模式的统计分析允许有效地选择反中微子事件和拒绝背景。为了评估探测器对燃料燃烧循环中燃料同位素组成演化的灵敏度，我们计算了反中微子谱。在1 MeV能量分辨率下，对几个燃料燃烧周期的反中微子谱进行了统计分析，结果表明，该探测器可以测量燃料循环过程中的组分变化。
2016-10-19 physics.ins-det
Optimization of light yield by injection of the optical filler into the co extruded hole of plastic scintillation bar with WLS fiber in it
给出了用宇宙μ子测量2米长挤压闪烁棒（条）的光产额随不同光收集技术选择的距离的变化的结果。闪烁条截面几何形状是在具有2%PTP和0.03%POPOP掺杂剂的聚苯乙烯塑料闪烁体上制成的三角形，挤出有2.6 mm直径的孔并在ISMA（Kharkov，Ukraine）生产。实验结果表明，将光学透明树脂（BC 600或CKTN MED（E））通过特殊工艺插入到与1.0 mm或1.2 mm波长移位（WLS）光纤Kuraray Y11（200）MC共挤的孔中，可使光收集效率提高1.6倍。1.9关于“干”的问题
2016-04-08 hep-ex physics.ins-det
Discrimination between Nuclear Recoils and Electron Recoils by Simultaneous Detection of Phonons and Scintillation Light
我们研制了一个探测器，它由一个以闪烁晶体为吸收体的低温量热计和一个用于探测闪烁光的第二量热计组成，两者都工作在12 mK。用质量为6g的CaWO_4晶体作吸收体，在15keV以上的能量范围内，实现了对核反冲和电子反冲的区分，抑制因子为99.7%。这种新的方法将被应用于CRESST（低温稀有事件搜索与超导温度计）实验寻找暗物质弱相互作用大质量粒子（WIMPs）的背景拒绝。
1999-06-08 hep-ex physics.gen-ph physics.ins-det
Scintillation-only Based Pulse Shape Discrimination for Nuclear and Electron Recoils in Liquid Xenon
在一个专门的测试设置在神冈天文台，我们研究了脉冲形状歧视（PSD）在液体氙（LXe）的暗物质搜索。PSD在LC 10是基于观察到的闪烁光从电子事件发射的时间比核反冲事件，我们的方法使用了一个简单的比率早期总闪烁光发射在一个单一的闪烁事件。需要50%的核反冲保留效率，我们将能量在4.8和7.2 keVee之间的电子背景降低到7.7 \pm 1.1（stat）\pm 1.2 0.6（sys）\times 10-2，并将能量在4.8和7.2 keVee之间的电子背景降低到7.7 \pm 2.8（stat）\pm 2.5 2.8（sys）\times 10- 2。3，能量在9.6至12 keVee之间，闪烁光产量为20.9 p.e./凯通过掩蔽一些光以将该产率降低至4.6p.e./ keV，相同的方法导致电子事件减少2.4 \pm 0.2（stat）\pm 0.3 0.2（sys）\times 10-1以上较低的能量区域。我们还观察到，在对比核反冲的波动，我们的早期电子事件的总比率大于预期的统计波动。
2011-06-11 hep-ex nucl-ex 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
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
Scintillation and Ionization Ratio of Liquid Argon for Electronic and Nuclear Recoils at Drift-Fields up to 3 kV/cm
两相氩探测器基于脉冲形状鉴别和电离/闪烁比（S2/S1）在电子反冲和核反冲事件之间具有高鉴别能力。这一特性非常适合于暗物质搜寻建立低本底实验。然而，与氙相比，氩的S2/S1的基本性质并不为人所知。我们报告的S2/S1属性的评估与两相检测器在漂移场为0.2-3.0 kV/cm。最后讨论了S_2/S_1对电子反冲本底的分辨能力。
2018-09-26 hep-ex physics.ins-det
Gamma dose rate monitoring using a Silicon Photomultiplier-based plastic scintillation detector
塑料闪烁探测器是一种高效、经济、可定制的解决方案，可用于核安全、环境辐射调查、放射性和核事故响应（RNe）以及辐射防护剂量测定等背景下的伽马辐射场评估。诸如硅光电倍增器二极管（SiPM）的固态光读出技术的特征在于低操作电压、机械鲁棒性、紧凑尺寸和快速脉冲上升时间。由于这些固有的优点，硅光电倍增器二极管已经在这些应用的很大一部分中逐步取代基于光电倍增管的伽马检测技术。在这项实验研究中，伽马能量校准和剂量率计算算法进行了讨论，并实施到基于SiPM的平板伽马探测器（FPG）开发的Arktis辐射探测器有限公司（苏黎世，瑞士）。FPG探测器已在RNe技术研究项目的框架内部署和研究，涉及其在无人驾驶航空器和地面车辆（如无人机和机器人）上的使用。这项工作的出发点是，终端用户需要在现场操作时进行准确可靠的剂量率评估，特别是在RNe响应的情况下。结果是在实验室测量获得的伽马剂量率精度使用放射性核素源发射在0.059 - 1.333兆电子伏的伽马能量范围内，相比理论剂量率计算。
2021-12-07 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
Discrete Fourier Transform Method for Discrimination of Digital Scintillation Pulses in Mixed Neutron-Gamma Fields
本文提出了一种鉴别有机闪烁探测器中子和γ射线信号的离散傅里叶变换方法。该方法基于使用正弦和余弦傅立叶变换结合离散傅立叶变换将信号变换到频域。该方法在很大程度上受益于相当大的差异，通常是可用的正弦和余弦的零频率分量和中子和伽马射线信号的DFT的振幅的范数之间。此外，在频域中工作自然导致对各种噪声源的不想要的影响的相当大的抑制，这在时域方法中被期望是有效的。所提出的方法也可以假设为广义非线性加权方法，可以导致一类新的脉冲形状判别方法，超出DFT的定义。通过与传统的电荷积分法（CIM）、频率梯度分析法（FGAM）和小波包变换法（WPTM）的比较，验证了该方法在实际应用中的适用性和有效性。总的来说，该方法在弱光输出和所研究能量域的平均值上都显示出更好的区分度品质因数（FoM）。对所有上述方法进行了噪声分析。这表明频域方法（FGAM和DFTM）对噪声影响不太敏感。
2016-11-02 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
Development of Indigenous Pulse-Shape Discrimination Algorithm for Organic Scintillation detectors
本研究开发了一种基于尾部面积与总面积的脉冲形状甄别算法，无需可编程硬件即可实现中子与γ射线甄别，经测试与电荷积分方法结果一致性好，是兼具成本效益、灵活性与准确性的替代方案。
2023-07-20 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
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
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
Neutron hardness of EJ-276 scintillation material
本文介绍了在MARIA研究堆中进行的EJ-276闪烁体的快中子辐照（$_n$ > 0.5MeV）的结果，其注量高达5.3 $\times$ × 10 $^{15}$粒子/cm $^2$。在我们的工作中，测试了四个尺寸为$ϕ$ 25.4~mm $\times$ 5~mm的样品。给出了辐照前后光产额、发射和吸收光谱以及PuBe源中子/γ鉴别的变化。确定了不同中子注量率和不同短门积分时间下基于电荷积分法的中子/γ鉴别优值。
2020-10-15 hep-ex nucl-ex 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
Precision measurements of the scintillation pulse shape for low-energy recoils in liquid xenon
我们目前的测量闪烁脉冲形状的液体氙核反冲（NR）和电子反冲（ER）在0至0.5 kV/cm的电场能量$<$ 15 keV和$<$ 70 keV电子当量，分别。平均脉冲形状由具有两个指数衰减分量的有效模型很好地描述，其中两个衰减时间是拟合参数。我们发现，由于延迟发光的复合过程中的ER的脉冲显着增宽。除了有效模型外，我们还拟合了一个描述零场下ER复合发光的模型，并得到了很好的一致性。我们估计的最佳性能相结合的S2/S1和脉冲形状ER/NR歧视，并表明，即使与2纳秒的时间分辨率，改善S2/S1歧视是边际，使脉冲形状歧视将可能不会是有用的，为未来的双相液体氙实验寻找弹性暗物质反冲相互作用。
2018-05-23 physics.ins-det
Fast FPGA algorithm for neutron-gamma discrimination
各种脉冲形状鉴别方法已被用来解决中子-伽马鉴别问题。但由于计算量和FPGA性能的限制，大多数算法都局限于离线计算。为了实现中子和γ的实时鉴别，在传统脉冲波形鉴别方法的基础上，提出了一种新的脉冲波形鉴别算法。该算法充分考虑了脉搏信号的物理特性，在保证精度的前提下，大大减少了运算量和死区时间，并可直接在FPGA上实现。在基于CLLB闪烁探测器的实际实验中取得了良好的效果。
2021-04-09 nucl-ex physics.ins-det
Performance of Linear Classification Algorithms on alpha/gamma Discrimination for LaBr3:Ce Scintillation Detectors with Various Pulse Digitizer Properties
随着高速读出电子学的发展，数字脉冲形状鉴别（PSD）方法受到了越来越多研究者的关注，特别是在高能物理和中子探测领域。如何选择PSD算法和相应的数据采集系统，自然成为检测系统设计者需要解决的关键问题。本文基于$\mathrm{LaBr_3}$：Ce闪烁探测器，研究了不同PSD算法的分类性能与数字化器采样特性（包括采样率和有效位数）之间的关系。采用自行开发的集成数字化仪和WavePro 404 HD示波器对$\mathrm{LaBr_3}$：Ce示波器的波形进行了分析。此外，还应用电荷比较法（CCM）、最小二乘法（LS）和基于线性模型的Fisher线性判别分析（LDA）三种PSD方法对α信号与本征同位素$^{227}$ Ac进行了鉴别。采用LS方法和125 MSPS 14-Bit ADC，FoM值为1.424 $\pm$ 0.042，与LDA的结果相似，但比CCM的结果好31%。判别结果表明，LS和LDA的性能受采样率的影响较小，相对于CCM方法，这反映在更好的PSD能力。本文的结果可以帮助探测器系统的开发者在采样特性、理想的鉴别结果和系统成本之间做出权衡。
2020-02-03 hep-ex physics.ins-det
Scintillation counter with MRS APD light readout
START是一种用于电离粒子的高效率和低噪声闪烁探测器，其开发目的是创建用于触发宇宙μ子的高颗粒系统。START中的闪烁光由MRS APD（具有金属电阻半导体结构的雪崩光电二极管）检测，其在盖革模式下工作，具有1 mm^2的敏感区域。START由一块15 x 15 x 1 cm^3的塑料板、两个MRS APD和两段波长偏移光纤组装而成，这些光纤堆叠在塑料内的圆形线圈中。前端电子卡直接安装在探测器上。实验结果表明，该方法具有良好的一致性，MIP配准效率在99%以上，图像均匀性好。START显示出约10^{-2} Hz的低固有噪声。如果这些探测器要大规模生产，START镶嵌阵列的成本估计在2-3 kUSD/m^2的中等水平。
2006-03-27 physics.ins-det
Generalized Method for the Optimization of Pulse Shape Discrimination Parameters
本文提出一种基于闪烁荧光物理学的广义方法，仅使用伽马射线发射体即可无需迭代优化确定有机闪烁探测器的最优脉冲形状甄别（PSD）电荷积分参数。
2023-03-06 nucl-ex 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
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
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
Portable neutron/gamma scintillation detector for status monitoring of accelerator-driven neutron source IREN
本文研制基于MAPD与塑料闪烁体的便携式中子/伽马计数器，用于IREN靶厅束流状态监测，并验证计数率随2–50 Hz加速器频率变化。
2023-04-26 nucl-ex 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
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
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
Polystyrene based scintillation detector studies in Astro particle Physics and medical physics
本研究围绕聚苯乙烯基塑料闪烁探测器，分别在天体粒子物理领域开展宇宙线簇射模拟与分布研究、在医学物理领域开展粒子治疗相关的剂量等特性模拟，为航天辐射防护和粒子治疗应用提供支撑。
2024-01-26 astro-ph.IM 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
Performance Characterization of a Plastic-Scintillator Sensor for Fast-Neutron, Thermal-Neutron, and Gamma-Ray Discrimination
Sun Yat-sen University（中山大学）
本研究表征了一种由EJ276或EJ200塑料闪烁体与EJ426热中子屏耦合、单光电倍增管读出的紧凑型传感器，通过康普顿边缘分析和脉冲形状甄别评估其对快中子、热中子和伽马射线的甄别能力。
2026-04-29 hep-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
Liquid xenon scintillation measurements and pulse shape discrimination in the LUX dark matter detector
弱相互作用大质量粒子（WIMPs）是暗物质的主要候选者，并有望在液体氙时间投影室内产生核反冲（NR）事件。我们提出了一个测量的闪烁时间特性的液体氙在LUX暗物质探测器和开发的脉冲形状判别用于粒子识别。为了准确测量光子的时间特性，我们提出了一种模板拟合的方法来重建光子的探测时间。通过分析2013-16 LUX WIMP搜索期间收集的校准数据，我们提供了一个新的测量电子反冲（ER）低于46 keV的单重态与三重态闪烁比，我们首次测量了反冲能量低于74 keV的NR单重态与三重态闪烁比。我们利用NR和ER事件的光子时间谱的差异，通过使用即时分数歧视参数，这是使用校准数据进行优化，有最少数量的ER事件发生在50\% NR接受区域。然后，我们演示了如何判别可以与电荷到光的歧视，以可能提高核反冲的信噪比结合使用。
2018-05-10 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
Characterization of the scintillation anisotropy in crystalline stilbene scintillator detectors
本文报道了一系列的测量，表征晶体熔体生长和溶液生长的二苯乙烯的闪烁响应的入射DT和DD中子的方向依赖性。这些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，确认和扩展以前的结果在文献中的熔融生长的芪，并提供第一次测量溶液生长的芪。在液体和塑料探测器的类似测量中，没有观察到方向依赖性，证实了这样的假设，即芪和其他有机晶体振荡器中的各向异性是由于分子或晶体结构引起的内部效应的结果，而不是测量系统上的外部效应。
2016-06-21 physics.ins-det
Measurement of the response of a liquid scintillation detector to monoenergetic electrons and neutrons
本文对不同的$γ$射线源进行了液体闪烁体（EJ-301相当于NE-213）对康普顿散射$γ$射线示踪产生的单能电子的响应。测量的电子响应在$\sim$ 4~MeVee范围内呈线性关系，在1~MeVee范围内的分辨率为$\sim$ ~ 11%.用$^7$ Li（p，$_1$）$^7$ Be ~*（0.429MeV）反应测量了液体闪烁体对中子的脉冲形状鉴别和脉冲高度响应。在E $_n$ =5.3，9.0和12.7 MeV时，观察到液体闪烁体对单能中子的非线性响应。测量的液体闪烁体的电子和中子的响应与Geant 4模拟进行了比较。
2017-05-16 nucl-ex physics.ins-det
Scintillation characteristics of the EJ-299-02H scintillator
本文通过α能谱和康普顿散射测量了EJ-299-02H塑料闪烁体的死层厚度与淬灭因子，并结合其可氘化特性，证明其适用于超冷中子实验中的事件计数。
2024-03-27 nucl-ex physics.ins-det
A Study of the Scintillation Induced by Alpha Particles and Gamma Rays in Liquid Xenon in an Electric Field
本文研究了α粒子和γ射线在液态氙中产生的闪烁与外加电场的关系。对于能量约为200 keV的后向散射伽马射线，发现闪烁光子的数量随着场强的增加而减少64+/-2%。因此，发现α粒子和γ射线之间的脉冲形状辨别能力随着场的增加而减小，但在较高场下保持非零。
2005-02-07 physics.ins-det
Field output correction factors using a fully characterized plastic scintillation detector
本研究通过EGSnrc模拟与实验表征PRB-0002塑料闪烁探测器，证明其射野输出修正因子接近1，并可高精度测定其他小野剂量计的修正因子。
2024-10-01 physics.ins-det physics.med-ph
Characterization of the scintillation time response of liquid argon detectors for dark matter search
本研究利用ARIS探测器数据，表征了四苯基丁二烯延迟响应及电场对脉冲形状判别的影响，以评估液氩探测器在暗物质搜寻中的电子背景抑制能力。
2021-10-11 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Baseline drift effect on the performance of neutron and gamma ray discrimination using frequency gradient analysis
频率梯度分析（FGA）通过检测光电倍增管阳极信号的频域特征，有效地鉴别中子和γ射线。这种方法对噪声不敏感，但不可避免地受到基线漂移的影响，类似于其他脉冲形状鉴别方法。基线漂移效应是由电源线波动、暗电流、噪声干扰、嗡嗡声和前端电子学中的脉冲拖尾等因素引起的。在可以估计基线偏移并从捕获的信号中去除之前，需要阐明和量化这种影响。因此，本文研究了基线漂移对FGA有机闪烁探测器分辨中子和γ射线性能的影响。推导了基线漂移与FGA鉴别参数之间的关系，并通过由铍-镅源、BC 501 A液体闪烁探测器和5GSPS 8位示波器组成的实验系统进行了验证。理论和实验结果都表明，对基线漂移的估计是必要的，从脉冲波形中去除基线漂移可以提高FGA的鉴别性能。
2013-05-08 nucl-ex physics.ins-det
Pulse Shape Discrimination of low-energy nuclear and electron recoils for improved particle identification in NaI:Tl
NaI：Tl晶体中的闪烁机制产生不同的脉冲形状，这取决于入射粒子的类型。来自核反冲事件的闪烁光的时间分布比电子反冲事件衰减得更快，并且这种差异可以使用各种脉冲形状辨别（PSD）技术来分类。在这项研究中，我们测量了原子核和电子反冲在碘化钠：铊晶体，与电子的等效能量在2和40千电子伏之间。我们报告一个新的PSD方法，基于事件类型的可能性，这优于电荷加权平均时间，这是传统的度量PSD在碘化钠：铊。此外，我们表明，这两种方法的线性组合提高了在这些能量的辨别力。
2022-05-18 physics.acc-ph physics.ins-det
