Measurement of SiPM Dark Currents and Annealing Recovery for Fluences Expected in ePIC Calorimeters at the Electron-Ion Collider
本研究针对ePIC实验所选SiPM，在EIC预期通量范围内评估辐射损伤，测量暗电流并验证高温退火恢复效果，为量能器设计、模拟和运行提供参考。
2025-06-20 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Calibration of a Highly Granular Hadronic Calorimeter with SiPM Readout
一个高度颗粒强子量能器（HCAL）的基础上的闪烁体瓦与硅光电倍增器（SiPMs）的个人读出已建成的CALICE合作，并已在粒子束在欧洲核子研究中心进行了广泛的测试。7608 SiPM耦合到约1立方米大型量热计中的闪烁体瓦片，允许对这些器件在不同电压和温度下的行为及其饱和行为进行大样本研究。我们还详细研究了μ子和强子束中量热计信号的温度依赖性。讨论了用μ子校准全量热计的问题。此外，一种新的方法，用于校准和探测器的研究，使用最小电离轨道段强子簇射，进行了探索。
2008-11-14 physics.ins-det
Scintillator Tile Hadron Calorimeter with Novel SiPM Readout
CALICE合作目前正在建造一个测试强子量能器（HCAL）与7620闪烁瓦片读出的新型光电探测器-硅光电倍增器（SiPM）。该原型是第一个大规模使用SiPM的设备。我们提出的HCAL的设计和超过10万SiPM的测量性能的报告。我们讨论了SiPM的效率，增益，串扰和噪声率依赖于偏置电压和温度，包括在这些参数的蔓延。我们分析了SiPM被拒绝的原因，并给出了长期稳定性研究的结果。介绍了SiPM抗辐射硬度的首次测量结果。我们比较了SiPM的性能与类似设备，MRS APD和MPPC的性能。研究了在不使用WLS光纤的情况下，使磁瓦变薄并读出磁瓦的可能性。
2007-04-26 physics.ins-det
Multi-channel front-end board for SiPM readout
我们描述了一种新型的高速前端电子板（FEB）接口的32硅光电倍增器（SiPM）与计算机的阵列。FEB在SiPM上提供可单独调节的偏置，并执行低噪声模拟信号放大、调节和数字化。它提供精确到1.3 ns RMS的事件时序信息。后端数据接口基于100 Mbps以太网实现。该设计允许将多达256个单元以菊花链方式连接到一个网络接口中，从而使用SiPM作为光传感器，实现多通道并行检测器的紧凑高效读出方案。
2016-06-07 hep-ex physics.ins-det
Radiation Hardness Tests of SiPMs for the JLab Hall D Barrel Calorimeter
本文报道了日本滨松公司和爱尔兰SensL公司生产的硅光电倍增器（SiPMs）的中子辐射硬度的测量结果。来自两家公司的样品在杰斐逊实验室大厅A被1GeV电子束击中薄铅靶产生的中子辐照。使用Jefferson实验室辐射控制组的校准Am-Be中子源对Hamamatsu SiPM进行了更多关于中子辐射损伤和自退火的温度依赖性的测试。作为辐照的结果，暗电流和暗速率作为1 MeV等效中子注量的函数线性增加，并观察到依赖于温度的自退火效应。
2012-09-18 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Radiation hardness study using SiPMs with single-cell readout
设计并测量了一个专用的单电池SiPM结构，研究了反应堆中子注量高达$Φ$ = 5e 13 cm $^{-2}$时，SiPM的增益和关断电压的辐射损伤效应.该单元具有15 $μ$ m的间距。给出了增益和关断电压与注量的关系。在$Φ$ = 5e 13 cm $^{-2}$之后，观察到增益降低19%，并且$V_{off}$增加$\approx$ 0.5 V。
2021-10-31 hep-ex physics.ins-det
Performance of a Highly Granular Scintillator-SiPM Based Hadron Calorimeter Prototype in Strong Magnetic Fields
在CALICE合作中，研究了未来线性对撞机探测器的强子量能器的几个概念。在“物理原型”中展示了测量方法的能力之后，现在的重点是改进它们在“工程原型”中的实施，这些原型可扩展到完整的线性对撞机探测器。模拟强子量热计（AHCAL）概念是钨或钢吸收板和塑料闪烁体瓦片的采样量热计，由硅光电倍增器（SiPM）作为活性材料读出。前端芯片集成到量热计的有源层中，并根据直线加速器的光束结构通过快速循环功率来最大限度地降低功耗。多功能电子设备允许原型配备不同类型的闪烁体瓦片和SiPM。2017年5月，在CERN SPS的1.5 T磁体中，使用μ子和电子对配备有几种类型的闪烁体瓦片和SiPM的约2200个通道的原型进行了测试，以确定功率脉冲的操作稳定性和磁场中的整体探测器性能。
2017-11-10 physics.ins-det
Beam Test of the First Prototype of SiPM-on-Tile Calorimeter Insert for the Electron-Ion Collider Using 4 GeV Positrons at Jefferson Laboratory
本研究为EIC提出了一种采用SiPM读出塑料闪烁体瓦片的高粒度量热器插入件，通过构建40通道原型并在杰斐逊实验室使用4 GeV正电子束进行测试，验证了其创新设计与校准策略的有效性，标志着该技术首次应用于EIC探测器设计。
2023-09-02 hep-ex nucl-ex 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
Prototype tests for a highly granular scintillator-based hadronic calorimeter
在CALICE合作中，研究了未来轻子对撞机探测器的强子量能器的几个概念。在“物理原型”中展示了测量方法的能力之后，现在的重点是改进其在“技术原型”中的实施，这些原型可扩展到完整的线性对撞机探测器。安东强子量热计（AHCAL）概念是一种由钨或钢吸收板和塑料闪烁体瓦片组成的采样量热计，由硅光电倍增器（SiPM）作为有源部件读出。前端电子器件完全集成到热量计的有源层中，并设计用于最小功耗（即功率脉冲）。多功能电子设备使原型能够配备不同类型的闪烁体瓦片和SiPM。在最近的束流测试中，一个具有$\sim$ 3700通道的原型，配备了几种类型的闪烁体瓦和SiPM，暴露于电子，μ子和强子束。这些射束测试的经验产生了适合于自动质量组装的表面安装SiPM的最佳检测器设计。会议将涵盖的主题包括：用AHCAL技术原型进行的试验束测量，改进的探测器设计和正在进行的强子簇射大型原型的开发。
2017-10-10 hep-ex physics.ins-det
Timing performance of SiPM-on-Tile elements: Laboratory and test beam measurements
为满足未来正负电子对撞机亚纳秒级定时需求，研究人员通过DESY试验束和激光测量，探究了不同尺寸SiPM-on-Tile元件的时间分辨率性能。
2025-09-02 hep-ex physics.ins-det
Development of High Precision Timing Counter Based on Plastic Scintillator with SiPM Readout
基于塑料闪烁体和硅光电倍增器（SiPM）读出的高时间分辨计数器已被研制成功，用于高能物理实验中需要较大尺寸计数器的场合。我们已经研究了计数器的尺寸达到$120\times40\times5$ mm^3与串联多个SiPM，以增加敏感区域，从而实现更好的时间分辨率。模拟整形和数字波形分析的读出方案进行了优化，以实现最高的时间分辨率。定时性能测量使用电子从Sr-90放射源，比较不同的闪烁器，计数器尺寸，和类型的近紫外敏感SiPM。结果，对于计数器尺寸为$60\times 30 \times 5$ mm^3且闪烁体两端各有三个SiPM（每个$3\times3$ mm^2）的情况，在1 MeV能量沉积下获得$σ=42 \pm 2$ ps的分辨率。时间分辨率随着SiPM检测到的光子数而提高。来自Hamamatsu Photonics的SiPM提供了最佳的时间分辨率，因为它们在近紫外区域具有高光子探测效率。通过增加附着到闪烁体的SiPM的数量，可以进一步改进。
2014-08-11 hep-ex physics.ins-det
Multiplexed SiPM Readout of Plastic Scintillating Fiber Detector for Muon Tomography
Institute for Advanced Technology, Shandong University（山东大学前沿技术研究院）；Particle Physics Research Center, Shandong Institute of Advanced Technology（山东大学前沿技术研究院粒子物理研究中心）
本文提出一种基于二极管对称电荷分割电路和位置编码算法的多路复用方案，实现高密度SiPM通道的高效读出，验证了其在μ子成像中的应用潜力。
2026-04-03 hep-ex physics.ins-det
Lab and Beam Tests of a SiPM-readout ASIC with a Large Dynamic Range
针对未来希格斯工厂高粒度晶体ECAL的大动态范围读出需求，对商用ASIC MPT2321开展实验室及束流测试，验证了其良好信噪比与大动态范围的应用潜力。
2025-05-22 hep-ex physics.ins-det
First Imaging Results of a Bubble-assisted Liquid Hole Multiplier with SiPM readout in Liquid Xenon
首次给出了液体空穴倍增器（LHM）与四极硅光电倍增器（SiPM）阵列耦合后在液体氙中的成像结果。由5.5 MeV α粒子沉积在惰性液体中的电离电子被收集到厚气体电子倍增器（THGEM）电极的孔中，该电极具有被捕获在下面的氙气气泡。它们通过液-气界面漂移，在气泡内引起电致发光。由此产生的光子用Hamamatsu VUV 4 quad-SiPM阵列检测-提供具有6.6%的仅电荷RMS分辨率的沉积能量。图像重建分辨率估计为~200 um（RMS）。
2019-01-14 hep-ex physics.ins-det
Tests of a dual-readout fiber calorimeter with SiPM light sensors
在本文中，我们描述了双读出光纤量热计的第一次测试中，硅光电倍增器被用来感测（闪烁和切伦科夫）光信号。该探测器的主要挑战是实现一种设计，使两种类型的光纤之间的光学串扰最小化，这两种类型的光纤彼此非常接近，并且携带强度相差约60倍的光信号。通过高能电子和μ子束以及实验室测试获得的实验数据说明了这一挑战在多大程度上得到了满足。切伦科夫光产额，这种类型的量热计的能量分辨率的限制因素，被测量为约两倍，以前测试的配置的基础上光电倍增管。电磁簇射的横向轮廓测量上的尺度毫米从簇射轴和显着的差异被发现之间的配置文件测量与反射和切伦科夫纤维。
2018-05-08 hep-ex physics.ins-det
Time resolution of time-of-flight detector based on multiple scintillation counters readout by SiPMs
目前正在为MEG II实验研制一种测量~50 MeV/c正电子的新的定时探测器，目标是达到时间分辨率$σ_t \sim 30~\mathrm{ps}$。该分辨率预期通过用硅光电倍增器读出的塑料闪烁体制成的多个计数器测量每个正电子时间来实现。本工作的目的是演示使用原型计数器的~50 MeV/c正电子的时间分辨率。由6个SiPM（每个$40\times 5~\mathrm{mm}^2$平面上3个）读出的尺寸为$90\times 40\times 5~\mathrm{mm}^3$的计数器用来自Hamamatsu Photonics和AdvanSiD的SiPM构建，并在DA $Φ$ NE Beam Test Facility的正电子束中进行测试。发现时间分辨率几乎随着计数器命中次数的平方根而提高。用八个计数器和Hamamatsu SiPM获得了时间分辨率$σ_t=26.2\pm1.3~\mathrm{ps}$。这些结果表明，MEG II实验中可以实现设计分辨率。
2016-05-20 hep-ex physics.ins-det
The Mu2e crystal and SiPM calorimeter: construction status
本文介绍费米实验室Mu2e实验所用CsI晶体与SiPM量能器的建造状态，涵盖器件质量控制、抗辐照电子学研发、辐照测试结果及机械结构、组装调试的进展与计划。
2024-01-28 hep-ex physics.ins-det
Simulation Studies of the Effect of SiPM Dark Noise on the Performance of a Highly Granular Crystal ECAL
针对CEPC高粒度晶体ECAL的SiPM辐射损伤暗噪声问题，通过模拟研究其在不同注量、温度下对量能器电子响应的影响，明确了暗噪声对能量重建线性度的显著作用及分辨率的稳定性，为量能器性能评估提供依据。
2025-02-21 hep-ex physics.ins-det
Beam test, simulation, and performance evaluation of PbF$_2$ and PWO-UF crystals with SiPM readout for a semi-homogeneous calorimeter prototype with longitudinal segmentation
本文测试了用于Crilin半均质纵向分段量能器的PbF2和PWO晶体配合SiPM读出方案，在CERN SPS使用120 GeV电子束流验证了其光产额和定时响应，结果表明其时间分辨率完全满足Muon Collider和HIKE实验的设计要求。
2023-08-02 hep-ex physics.ins-det
Operation and Calibration of a Highly Granular Hadron Calorimeter with SiPM-on-Tile Read-out
目前，CALICE正在为未来的轻子对撞机实验开发安东强子量热计（AHCAL）。它是一种取样量热计，其活性材料为钢吸收板和塑料闪烁体砖的交替层。在片上SiPM设计中，片直接耦合到硅光电倍增器（SiPM）。前端电子器件集成到热量计的有源层中。根据直线加速器的束结构，它们通过快速功率循环来实现低功耗。在2017年和2018年，已经建造了一个新的大型原型，具有38个72x72 cm $^{2}$尺寸的活性层。每个有源层由四个读出板组成，每个读出板带有四个36通道SPIROC2E读出ASIC，每层有576个通道。原型设计用于大规模生产和组装技术：它使用半自动包裹在反射器箔中的注塑瓷砖，瓷砖和电子元件使用拾取和放置机器组装，所有探测器部件都在组装过程中进行了测试。具有约22，000个通道的原型在DESY委托，并在CERN SPS获取μ子，电子和π介子数据，以展示具有可扩展探测器设计的SiPM瓦上量热计概念的能力和大型原型的可靠操作。本会议记录概述了大型CALICE AHCAL技术原型的校准结果。
2020-04-01 physics.ins-det
Effects of misalignment on response uniformity of SiPM-on-tile technology for highly granular calorimeters
SiPM-on-tile技术由安装在SiPM顶部的典型尺寸为几厘米$^2$的塑料闪烁体瓦片组成，已在CALICE合作中开发，以实现基于闪烁器的高颗粒量热计的有源元件的自动化大规模生产。我们提出了一个研究的闪烁体瓷砖相对于光子传感器的响应均匀性和绝对光输出的正方形，六边形和菱形闪烁体瓷砖的不同尺寸的未对准的影响。未对准导致光输出的空间分布的偶极不对称性的形成，其幅度与位移的大小成线性比例，而瓦片的整个有效区域上的平均光输出不受影响。这些结果为大型量热计系统的生产和组装公差的定义提供了指导，表明约500 $μ$ m或更好的对准精度允许将影响限制在可接受的水平。
2020-07-07 physics.ins-det
Commissioning, Characterisation and Temperature Stabilisation of a 22000 Channel SiPM-on-Tile Hadron Calorimeter System
随着一个高度颗粒化强子量能器系统的成功建造和运行，其特点是大约。22000个单独读出SiPM的瓦片通道，CALICE合作已经设定了下一个里程碑，证明了未来高能线性对撞机实验概念的可扩展性。对于这种大样本的光电传感器，需要一种新的质量控制方法，以充分验证和监测测试台和原位光束测试数据的设备参数。在工作期间存在温度波动的情况下，由于器件具有出色的参数均匀性，因此可以根据频繁的温度测量对偏置电压进行全自动调整，从而稳定SiPM响应。本文介绍了SiPM参数研究的结果，在施工和调试阶段和报告的系统性能和自动温度补偿的经验，在系统运行过程中。
2022-11-08 physics.ins-det
Studies of Scintillator Tiles with SiPM Readout for Imaging Calorimeters
具有闪烁体读出的成像强子量能器使用由硅光电倍增器单独读出的小闪烁体瓦片，以实现未来对撞机探测器的复杂重建算法所需的必要粒度。对于CALICE模拟HCAL新的第二代原型，正在制造具有嵌入式波长偏移光纤和来自CPTA的新光子传感器的3 mm厚闪烁体瓦片。蓝敏感SiPM的可用性还允许光子传感器与瓷砖的无光纤耦合，这是一种需要修改几何形状以实现高度响应均匀性的技术。我们讨论的结果，从测试台和测试光束测量不同的闪烁体瓷砖的几何形状，以及光子传感器的光纤耦合的前景。
2010-08-14 physics.ins-det
Pre-Production and Quality Assurance of the Mu2e Calorimeter Silicon Photomultipliers
Mu 2 e电磁量能计必须提供$\sim$ 100 MeV电子的能量、时间和位置的精确信息。它由1348个未掺杂的CsI晶体组成，每个晶体耦合到两个大面积的硅光电倍增器（SiPM）。一个模块化的和定制的SiPM布局组成的3 $\times$ 2阵列的6 $\times$ 6毫米$^2$ UV扩展单片SiPM已开发，以满足Mu 2 e量热计的要求和150个原型的预生产已采购的三个国际公司（滨松，SensL和Advansid）。对第一批光电传感器进行了详细的质量保证过程：已确定每个SiPM阵列的每个单片电池的击穿电压、增益、猝灭时间、暗电流和光子检测效率（PDE）。每个供应商的一个样品已暴露于高达$\sim$ 8.5~ $\times$ ~10 $^{11}$ 1 MeV（Si）当量的中子通量。n/cm $^{2}$，并且已经观察到暗电流的线性增加高达几十mA。为验证平均失效时间（MTTF）是否大于$\sim$ 10 $^{6}$小时，每个供应商的其他5件样品均接受了加速老化。
2017-12-13 hep-ex physics.ins-det
Development of a SiPM-based readout-module for the characterization of various scintillator materials
在本文中，我们讨论了一种通用的方法，使用SiPM在不同的电气配置结合众多的闪烁体材料的应用在核仪器，如量热和定时。在PANDA探测器中使用的“混合”配置被发现显示出最快的定时特性，具有几百皮秒的响应，通过结合大的有源区域的优点，同时避免高工作电压和暗噪声。“平行”配置显示出最大的光收集效率，因此适用于能量测量。采用几种校准谱测量了2厘米厚的PbWO $_4$晶体中最小电离宇宙μ子的能量沉积。
2018-11-04 hep-ex physics.ins-det
Calibration System with Optical Fibers for Calorimeters at Future Linear Collider Experiments
我们报告的几个版本的校准和监测系统，致力于闪烁体瓦量热计内置的CALICE合作，并打算为未来的线性对撞机实验。而第一个，一个1立方米的模拟强子量能器原型，已经建立和测试束，第二个技术原型，目前正在开发中。这两个原型都是基于可单独读出的新光电探测器，硅光电倍增器（SiPM）的反射瓦。由于SiPM响应显示出对温度和偏置电压的强烈依赖性，并且由于像素数量有限，SiPM饱和，因此需要对其进行监测。监控系统必须具有足够的灵活性来执行多个不同的任务。SiPM的自校准特性可以用于使用低强度的LED光的增益监测。在测试光束操作过程中，所有SiPM的例行监测是用固定强度的光脉冲实现的。通过将光强度从零变化到饱和水平来交叉检查完整的SiPM响应函数。我们特别关注最后一个方面-高动态范围。
2012-01-27 physics.ins-det
CALICE Electromagnetic Calorimeter Readout Status
介绍了CALICE电磁量能器读出板的研制情况。线性度，噪声和最小电离信号，无论是从辐射源和宇宙射线的结果，显示。
2004-10-01 hep-ex physics.ins-det
Performance study of ASIC readout for electromagnetic calorimeter with injected charge
高通道密度和空间限制要求前端电子集成到热量计的有源元件中。为此目的，基于专用集成电路（ASIC）的新型读出链设计的电磁量热计的未来国际线性量热计实验。本文对电荷注入ASIC的性能进行了研究。
2012-10-18 hep-ex physics.ins-det
Front-end-Electronics for the SiPM-readout gaseous TPC for neutrinoless double beta decay search
我们研制了一种专用于无中微子双β衰变研究的高压氙气时间投影室的前端电路板。通过用SiPM检测电致发光光子来读出电离信号。该板通过直流耦合从56 μ SiPM读出信号，并以5 MS/s的速度记录波形，动态范围高达7，000光子/200 ns。SiPM偏置电压由电路板提供，可针对每个SiPM进行调整。为了校准和监控SiPM增益，额外的辅助ADC测量1光子等效暗电流。所获得的性能满足无中微子双β衰变搜索的要求。
2020-01-06 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
A Design of Scintillator Tiles Read Out by Surface-Mounted SiPMs for a Future Hadron Calorimeter
使用高粒度取样量热计的精确量热法正在CALICE协作中基于粒子流概念开发。强子量热计的一种设计选择是基于硅光电倍增器（SiPM）来检测塑料闪烁体瓦片中产生的光子。由于高粒度严格要求的大约一千万个通道的自动化大规模组装的需要，我们开发了一种与表面安装的SiPM直接耦合的闪烁体瓦片的设计。在每个瓦片的底表面的中心中创建腔，以提供用于整个SiPM封装的足够空间，并且改善对由在不同位置处穿透瓦片的入射粒子产生的光的收集。使用基于GEANT 4的全模拟模型优化了腔体设计，以实现对最小电离粒子（MIP）的高响应和良好的空间均匀性。已使用宇宙射线测量了具有优化腔体设计的闪烁体瓦片的单MIP响应，其显示具有仅$\mathbf{1\times1~mm^2}$的敏感区域的SiPM（Hamamatsu MPPC S12571- 025 P）达到大于23光子当量的平均响应，具有数十MIP的动态范围。通过使用来自$\mathbf{^{90}Sr}$源的聚焦电子扫描瓦片区域来执行相同瓦片设计的最新均匀性测量，其显示瓦片区域的约97%（80%）在90%（95%）响应均匀性内。这种优化设计远远超出了精密强子量能器的要求。
2015-12-18 physics.ins-det
Tile and crystal calorimeter for KLOE-2 experiment
DA $Φ$ NE机器布局的升级需要修改KLOE $^2$的内聚焦四极的尺寸和位置，从而要求实现两个覆盖四极区域的新量热器。为了改善光子撞击四极的$K_L\to 2π^0$事件的重建，需要对低能光子（20-300 MeV）具有高效率、时间分辨率小于1 ns和空间分辨率为几厘米的瓦量热计QCALT。我们提出了一个瓦热量计与高粒度读出对应约2500硅光电倍增器（SiPM）的$1\times 1$毫米$^2$面积。此外，低极角区域需要实现具有非常高的时间分辨率性能的致密晶体量热器，以扩展对多光子事件的接受。这种量热计的最佳候选者是具有APD读出的LYSO晶体或具有大面积SIPM读出的PbWO $_4$晶体。
2009-06-05 hep-ex physics.ins-det
A high resolution scintillating fiber tracker with SiPM readout for the PEBS experiment
利用细光纤和硅光电倍增器（SiPM）读出，设计了一种模块化的高分辨率带电粒子跟踪探测器。光纤模块由2 × 5层直径为0.250 mm的128根圆形多包层光纤组成。光纤由四个SiPM阵列（8mm x 1mm）读出，每个SiPM阵列位于模块的两端。
2007-11-29 physics.ins-det
A study of liquid argon detector's $n$/$γ$ discrimination capability with PMT or SiPM readout
本文基于实验数据模拟了液氩探测器在PMT和三种SiPM读出下的n/γ脉冲形状甄别能力，发现J-60035 SiPM性能最优，且后脉冲影响大于串扰，为光传感器选型提供指导。
2023-09-25 hep-ex physics.ins-det
First-Ever Deployment of a SiPM-on-Tile Calorimeter in a Collider: A Parasitic Test with 200 GeV $pp$ Collisions at RHIC
本文介绍了在RHIC对撞机200 GeV $pp$运行期间对SiPM-on-tile量热器原型机的首次部署与寄生测试，通过数据驱动校准与Geant4模拟验证了其性能，为未来EIC的ePIC探测器设计提供指导。
2025-01-15 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
On the resolution of dual readout calorimeters
本文提出并验证了一个用于双读出量能器分辨率的简单公式，揭示了双读出校正不仅能补偿结合能损失，还能补偿逃逸能量，帮助理解其优势与局限。
2025-01-29 hep-ex physics.ins-det
Design of a Large Area Digital SiPM with High Fill Factor and Fully Serial Digital Readout for Single Photon Detection in Liquid Noble Gas Detectors
本文设计了一种集成单光子雪崩二极管与CMOS读出的大面积数字SiPM芯片，具有高填充因子和全串行数字读出，可用于液态惰性气体暗物质探测中的单光子探测。
2025-01-23 hep-ex physics.ins-det
A high-granularity calorimeter insert based on SiPM-on-tile technology at the future Electron-Ion Collider
本文提出一种面向EIC的基于SiPM-on-tile技术的高颗粒度量能器插入件，通过闪烁体瓦片和硅光电倍增管实现近束流管高覆盖与补偿响应，满足能量分辨率要求并提供五维簇射数据，有望借助机器学习实现极端运动学测量。
2022-12-12 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Commissioning of CMS Forward Hadron Calorimeters with Upgraded Multi-anode PMTs and μTCA Readout
与CMS正向强子量热仪PMT窗口相互作用的带电粒子的高通量为触发和离线数据分析引入了重要的背景。在长周期1期间，所有原始光电倍增管都被多阳极、薄窗口光电倍增管取代。同时，后端电子读出系统升级为μTCA读出。本文介绍了前向强子量热仪和μTCA系统的调试和校准经验。升级是成功的，并提供了质量数据运行2数据分析在13 TeV。
2016-11-16 hep-ex physics.ins-det
Cryogenic SiPMs for the Optical Readout of DarkSide-20k
本文介绍DarkSide-20k实验采用低温SiPM技术，开发大面积光子探测器单元（PDU），用于暗物质探测器的光学读出，已生产超600个PDU。
2025-02-13 hep-ex physics.ins-det
Design, Construction and Commissioning of a Technological Prototype of a Highly Granular SiPM-on-tile Scintillator-Steel Hadronic Calorimeter
CALICE合作正在为未来能源前沿正负电子对撞机的探测器开发高度颗粒化的电磁和强子热量计。在成功测试物理原型之后，基于可扩展到对撞机探测器的设计和建造技术，已经建造了模拟强子量热计的技术原型。该原型由钢吸收体结构和小闪烁体瓦片的活性层组成，所述小闪烁体瓦片由直接耦合的SiPM单独读出。每个层的有效面积为$72 \times 72\,{\rm cm}^{2}$，瓦片大小为$3 \times 3\,{\rm cm}^{2}$。有了$38$活性层，原型几乎有$22,000$读出通道，其总厚度相当于$4.4$核相互作用长度。专用的读出电子设备以大约$1\,{\rm ns}$的预期分辨率提供每次命中的时间戳。原型于2017年建造，并在DESY进行了梁测试。它在2018年在CERN的测试束中记录了不同能量的μ子，强子簇射和电子簇射。本文介绍了样机的设计、建造和调试情况。详细介绍了用于校准探测器的方法，并给出了在均匀性和稳定性方面取得的性能。
2022-09-30 physics.ins-det
Studies of VCSEL Failures in the Optical Readout Systems of the ATLAS Silicon Trackers and Liquid Argon Calorimeters
ATLAS硅跟踪器和液氩量热计的读出系统利用垂直腔面发射激光二极管在开启和关闭检测器读出组件之间进行通信。这些VCSEL器件中的许多在其预期寿命之前就已经失效。我们总结了失败的历史，并提出了迄今为止所学到的失败机制和环境条件下的寿命的依赖。
2011-09-29 hep-ex physics.ins-det
Test beam studies of the light yield, time and coordinate resolutions of scintillator strips with WLS fibers and SiPM readout
在费米实验室的μ子束实验装置中，对用于大μ子探测系统的具有SiPM读出的原型闪烁器+WLS条进行了测试。光产量高达137光电子每μ子每带已被观察到，以及330 ps的时间分辨率和沿带的位置分辨率为5.4厘米。
2016-12-23 physics.ins-det
Hadron calorimeter with MAPD readout in the NA61/SHINE experiment
本文介绍了CERN SPS的NA 61/SHINE实验用微像素雪崩光电二极管读出的模块化强子量能器。该热量计由44个独立的铅闪烁体夹层结构模块组成。来自闪烁体瓦片的光由嵌入在闪烁体凹槽中的WLS光纤捕获并传输。该结构提供了10个切片的模块的纵向分割，具有独立的MAPD读数。像素密度为$~10^{4}$ /mm $^2$的MAPD确保了量热计响应在宽动态范围内的良好线性。量热计原型的性能在梁测试的报告。
2012-05-28 hep-ex physics.ins-det
Temperature-Dependent Performance of NaI(Tl) Crystal with Dual-Channel SiPM Readout for Low-Mass Dark Matter Searches
Institute for Basic Science (IBS)（基础科学研究院）；University of Science and Technology (UST)（科学技术联合大学院大学）
该研究表征了双通道SiPM读出NaI(Tl)晶体的温度依赖性能，发现低温下光产额提升且双通道可抑制热噪声，为降低暗物质等搜寻的能量阈值提供了关键路径。
2026-10-28 hep-ex physics.ins-det
Simulation results of a New type of sandwich calorimeter, Double readout Sandwich Calorimeter (DSC) performance
本研究提出一种采用闪烁玻璃与铅玻璃夹心结构的新型双读出夹心量能器(DSC)，通过精细分段实现与粒子流算法(PFA)兼容的三维全吸收量能器，模拟显示其具备优异的线性与约 $9\\%/\sqrt{E(\textrm{GeV})}$ 的能量分辨率。
2023-07-01 hep-ex physics.ins-det
Status of ASIC readout for electromagnetic calorimeter
高能粒子物理学的下一代实验将是TeV级电子和正电子的国际直线对撞机。该实验的目的是寻找希格斯粒子并测量其性质。物理计划要求探测器具有高性能。其中一个中心探测器是电磁量能器，用来测量高能光子的能量和位置。细粒度和紧凑性带来了使用Si-W取样探测器。由于高粒度，电磁量热计将包括$10^8$读出单元的数量级。最新研制的36通道ASIC原型芯片将用于硅钨ECAL的读出。性能研究将讨论与ECAL原型开发的ASIC读出，使用脉冲发生器。
2012-10-18 hep-ex physics.ins-det
Operation of BGO with SiPM readout at dry ice and liquid nitrogen temperatures
本研究在干冰和液氮温度下用SiPM读出BGO晶体，测得光产额和衰减常数，探讨其在ToF-PET和SPECT中的应用潜力。
2024-03-14 hep-ex physics.ins-det physics.med-ph
Front-end electronics development of large-area SiPM arrays for high-precision single-photon time measurement
针对TRIDENT混合数字光学模块中大面积SiPM时间分辨率退化问题，本文提出串并联差分输出SiPM阵列及高速前置放大与多通道求和电路，在单通道实现约300 ps FWHM的单光子时间分辨率。
2024-06-07 hep-ex physics.ins-det
Study on Timing Performance of a Readout Circuit for SiPM
近年来，SiPM光电器件在基于飞行时间的正电子发射断层成像（TOF-PET）领域引起了广泛关注。利用它们构造具有良好符合时间分辨率（CTR）的PET探测器一直是研究的热点之一。本文设计了一种基于共基极电流放大器结构的SiPM读出前置放大器，并在前置放大器的基础上引入了零极点（PZ）补偿网络，研究了影响PET探测器时序性能的主要因素。通过实验测量，我们发现CTR与放大器带宽、SiPM偏置电压、比较器阈值以及PZ网络参数有很大关系。测试装置有两个检测器，一个带有与Hamamatsu SiPM（S12642-0404）耦合的LYSO晶体（3 mm 3 mm 10 mm），另一个带有与PMT-R9800耦合的LaBr 3。通过对读出电路的优化设计，得到了两个探测器之间的CTR为266 ps的半高宽。测试结果为下一步读出ASIC芯片的设计提供了指导。
2018-06-07 physics.ins-det
Characterization of afterpulse in SiPMs with single-cell readout as a function of bias voltage and fluence
University of Maryland（马里兰大学）
本文通过单细胞读出结构研究SiPM中后脉冲效应，采用三种分析方法量化后脉冲事件，探讨偏压电压和辐照度对后脉冲概率和时间常数的影响。
2026-05-12 hep-ex physics.ins-det
Hadron detection with a dual-readout fiber calorimeter
在本文中，我们描述了一个基于光纤的双读出量热计的π介子，质子和多粒子“射流”的能量范围从10到180 GeV的响应函数的测量。热量计使用铅作为吸收材料，总质量为1350 kg。它还配备了总质量为500 kg的防泄漏塑料计数器。这些泄漏计数器上的量热计性能的影响进行了研究。在单独的部分中，我们研究并比较了测量量热计能量分辨率的不同方法。仅使用量热计提供的信号，我们证明了我们的双读出量热计，用电子校准，能够重建质子和π介子束粒子的能量在所有能量的百分之几。这些粒子的信号分布的分数宽度（sigma/E）与射束能量成比例为30%/sqrt（E），而没有任何附加的贡献项。
2017-03-27 hep-ex physics.ins-det
A 16-ch module for thermal neutron detection using ZnS:${}^6$LiF scintillator with embedded WLS fibers coupled to SiPMs and its dedicated readout electronics
在中子衍射仪升级改造的框架内，研制了一套可扩展的16通道热中子探测系统。该探测器是基于ZnS：${}^6$ LiF闪烁体与嵌入WLS光纤的SiPM读出。在本文中，我们提出了16通道模块，专用的读出电子设备，与当前的${}^3$ He探测器和16通道检测模块，和通道到通道的均匀性得到的衍射仪的性能之间的直接比较。
2016-03-30 physics.ins-det
Ce:LaBr$_3$ crystals with SiPM array readout and temperature control for the FAMU experiment at RAL
由1/2英寸Ce：LaBr 3晶体制成的紧凑型X射线探测器，具有SiPM阵列读出功能，已为RIKEN-RAL的FAMU实验开发，用于难以进入的仪器区域。由于Ce：LaBr 3的高光子产率，可以使用基于CAEN V1730数字转换器的简单读出方案，而无需专用的放大级。采用CAEN A7885 D温度反馈稳压电源芯片校正了SiPM增益随温度的漂移。能量分辨率（FWHM）在137 Cs峰处约为3：5%，在57 Co峰处约为9%。
2020-03-19 physics.ins-det
