Performance of Large Area Picosecond Photo-Detectors (LAPPD)
A. V. Lyashenko, B. W. Adams, M. Aviles, T. Cremer, C. D. Ertley, M. R. Foley, M. J. Minot, M. A. Popecki, M. E. Stochaj, W. A. Worstell, J. W. Elam, A. U. Mane… 展开作者
A. V. Lyashenko, B. W. Adams, M. Aviles, T. Cremer, C. D. Ertley, M. R. Foley, M. J. Minot, M. A. Popecki, M. E. Stochaj, W. A. Worstell, J. W. Elam, A. U. Mane, O. H. W. Siegmund, H. J. Frisch, A. L. Elagin, E. Angelico, E. Spieglan
We report on performance results achieved for recently produced LAPPDs - largest comercially available planar geometry photodetectors based on microchannel plates. These results include electron gains of up to $10^{7}$, low dark noise rates ($\sim$100 Hz/cm$^{2}$ at a gain of $6\cdot10^6$), single photoelectron (PE) timing resolution of $\sim$50 picoseconds RMS (electronics limited), and single photoelectron spatial resolution along and across strips of 3.2mm (electronics limited) and 0.8 mm RMS respectively and high (about 25\% or higher in some units) QE uniform bi-alkali photocathodes. LAPPDs is a good candidate to be employed in neutrino experiments (e.g. ANNIE, WATCHMAN, DUNE), particle collider experiments (e.g. EIC), neutrinoless double-beta decay experiments (e.g. THEIA), medical and nuclear non-proliferation applications.
Characterisation of the LAPPD, a large area microchannel-plate PMT
Faculty of Chemistry and Chemical Engineering, University of Maribor(马里博尔大学化学与化工学院);Jožef Stefan Institute(约瑟夫斯特凡研究所);Faculty of Mathematics and Physics, University of Ljubljana(卢布尔雅那大学数学与物理学院)
Development and testing of cost-effective, 6 cm x 6 cm MCP-based photodetectors for fast timing applications
基于微通道板(MCP)的光电探测器具有皮秒级的时间分辨率和亚毫米级的位置分辨率,这使得它们成为下一代大面积光电探测器的理想候选者。大面积皮秒光电探测器(LAPPD)合作正在开发基于新MCP制造和功能化方法的大面积光电探测器的新技术。在阿贡国家实验室(ANL)构建了小型单管处理系统(SmSTPS),用于开发基于通过原子层沉积(ALD)功能化的MCP的可扩展的、具有成本效益的、玻璃体的、6 cm x 6 cm的皮秒光电探测器。最近,已经制造了许多由具有20微米孔的MCP制成的完全加工和气密密封的原型。这是LAPPD项目的一个重要里程碑。这些原型的特点是与脉冲激光测试设备。在没有优化的情况下,原型显示出优异的结果:单光电子模式的时间分辨率为~57 ps,多光电子模式的时间分辨率为~15 ps;对于大脉冲,最佳位置分辨率为< 0.8 mm。本文将介绍该系统的管处理系统、探测器组件、实验装置、数据分析和关键性能。
First Light from Beam Neutrinos on an LAPPD in ANNIE
Erciyes University(埃尔齐耶斯大学);Quantum Optics Applied Research(量子光学应用研究);Florida State University(佛罗里达州立大学);Iowa State University(爱荷华州立大学);University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校);Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室);The Ohio State University(俄亥俄州立大学);Lawrence Livermore National Laboratory(劳伦斯利弗莫尔国家实验室);University of California at Davis(加州大学戴维斯分校);N.C.S.R. "Demokritos"(国家科学研究中心“德谟克利特”);University of Warwick(华威大学);Fermi National Accelerator Laboratory(费米国家加速器实验室);University of Sheffield(谢菲尔德大学);Brookhaven National Laboratory(布鲁克海文国家实验室);Indian Institute of Technology Kanpur(坎普尔印度理工学院);Recep Tayyip Erdogan University(雷杰普·塔伊普·埃尔多安大学);South Dakota School of Mines and Technology(南达科他矿业与技术学院);Rutgers University(罗格斯大学);University of California at Irvine(加州大学尔湾分校);University of Iowa(爱荷华大学)
Multiple-photon disambiguation on stripline-anode Micro-Channel Plates
大面积皮秒光电探测器(LAPPD)显示出将微通道板(MCP)的性能范围扩展到20 x 20 cm或更大面积的巨大潜力。这种缩放引入了新的挑战,包括如何满足越来越大面积MCP的电子读出负担。一种解决方案是用微波带状线阳极代替用于读出的传统栅格阳极,从而允许通道计数与MCP宽度而不是面积成比例。然而,带状线阳极引入了栅格阳极中不常处理的新问题,特别是当它们的长度增加时。其中一个问题是多个光子几乎同时到达探测器,这可能会造成关于如何重建它们的到达时间和位置的混乱。我们提出了一个最大的后验解决方案的问题,并验证其性能在模拟闪烁体和水切伦科夫探测器。
MCP-based Photodetectors for Cryogenic Applications
基于阿贡MCP的光电探测器是大面积皮秒光电探测器(LAPPD)项目的一个分支,其中6 cm x 6 cm尺寸的探测器由阿贡国家实验室制造。我们已经成功地建立和测试了我们的第一个探测器的皮秒定时和几毫米的空间分辨率。我们讨论我们的努力,定制这些探测器在低温环境中运行。最初的计划是在液态氩中运行。我们还在探索减轻波长偏移要求的方法,并开发裸MCP光电探测器,以在气态低温环境中工作。
Picosecond Precision Heavy-Ion Detector for Λ Hypernuclei Lifetime Studies
A.I. Alikhanyan National Science Laboratory (Yerevan Physics Institute)(阿·伊·阿利哈尼扬国家科学实验室(埃里温物理研究所));University of Glasgow(格拉斯哥大学);the University of Tokyo(东京大学);University of Notre Dame(圣母大学)