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
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
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
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
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
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
Detailed investigation on the possibility of using EJ-299-33A plastic scintillator for fast neutron spectroscopy in large scale experiments
本文对具有脉冲形状鉴别（PSD）特性的新型塑料闪烁体（EJ-299- 33 A）进行了详细的表征。$\times$ 5英寸）。在中子能量E $_n$ =3、6和9 MeV的情况下，已报道了闪烁体对近单能中子的脉冲高度响应。检测器的重要特性（品质因数（FOM）、时间分辨率、检测效率）已经与通常使用的基于液体有机闪烁体的检测器进行了比较，所述基于液体有机闪烁体的检测器具有相同的尺寸，耦合到相同的PMT以用于比较中的均匀性。结果表明，塑料闪烁体探测器具有约12 $\%$的较好时间分辨率。然而，发现FOM和检测效率分别比液体闪烁体检测器低40 - 50 $\%$和$\sim $ 25 $\%$。指出了这种新型塑料闪烁体在大规模核物理实验中应用的可能性。
2020-12-07 nucl-ex physics.ins-det
Characterization of the performances of plastic commercial scintillators in cryogenic environments
本文测试了Eljen Technology商用塑料闪烁体在液氮和液氦低温环境下的性能，通过对比室温与低温数据估算了光产额变化，为其在稀有事件物理实验主动反符合探测器中的应用提供依据。
2023-05-26 nucl-ex 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
Time resolution of the plastic scintillator strips with matrix photomultiplier readout for J-PET tomograph
Jagiellonian正电子发射断层成像系统（J-PET）由30 cm长的塑料闪烁体条组成，最近对该系统的单个模块进行的测试已证明其适用于探测湮没量子（0.511 MeV），符合分辨时间（CRT）为0.266 ns。所实现的分辨率几乎是由一个因素的两个更好的相对于当前的TOF-PET探测器，它仍然可以改善，因为它是在这篇文章中所示的，时间分辨率的固有限制，用于确定时间的0.511 MeV的伽马量子在塑料闪烁器的相互作用是低得多。作为本文的重点，介绍了一种利用硅光电倍增器矩阵（SiPM）在闪烁体条两端记录多个光子时间戳的方法。作为模拟的结果，与SiPM的数量从4到42变化进行，它示出的定时分辨率的改善饱和与光电倍增管的数量的增加，并且在两端的2 × 5配置允许读取20个时间戳，构成了最佳的解决方案。所进行的模拟占的发射时间分布，光子传输和吸收内的闪烁体，以及量子效率和渡越时间扩散的光电传感器，并根据实验结果进行了检查。SiPM的2 x 5矩阵的应用允许在正电子发射断层成像中实现对于15 cm轴向视场（AFOV）的$\approx$ 0.170 ns和对于100 cm AFOV的$\approx$ 0.365 ns的符合分辨时间。该结果为构建具有成本效益的TOF-PET扫描仪开辟了前景，相对于当前的TOF-PET模式，该扫描仪具有显著更好的TOF分辨率和更大的AFOV。
2016-03-19 physics.ins-det physics.med-ph
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
Temperature dependence of the plastic scintillator detector for DAMPE
塑料闪烁体探测器（PSD）是暗物质粒子探测器（DAMPE）计划中的主要子探测器之一。它将在从- $10$到$30^{\circ}$ C的很大温度范围内工作，因此整个检测系统的温度效应需要详细研究。PSD系统的温度依赖性主要由塑料闪烁体棒、光电倍增管（PMT）和前端电子器件（FEE）这三部分组成。对这三个部分进行了详细的研究，得出并讨论了各部分的贡献。PMT的温度系数为$-0.320(\pm0.033)\%/^{\circ}$ C，塑料闪烁体棒的温度系数为$-0.036(\pm0.038)\%/^{\circ}$ C。该结果意味着在减去FEE基座之后，PMT-闪烁体系统的信号幅度由于温度的变化主要来自PMT，并且塑料闪烁体棒在操作范围内对温度不敏感。由于温度效应不可忽略，因此还研究了整个PSD的温度依赖性，并进行了校正以使这种影响最小化。校正结果表明，温度对PSD系统信号幅值的影响可以得到抑制。
2016-12-11 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
Estimating relationship between the Time Over Threshold and energy loss by photons in plastic scintillators used in the J-PET scanner
过阈值时间（TOT）技术由于其在多通道读出中的应用而得到广泛的应用，主要是在需要快速信号处理的情况下。使用TOT技术代替电荷积分方法作为能量损失的度量，通过结合时间和能量信息来显著降低信号读出成本。因此，这种方法可以潜在地用于J-PET断层扫描仪，这是建立从塑料制冷剂，其特征在于快速光信号。采用该技术的缺点在于输入能量损失与信号的TOT之间的非线性相关。这项工作背后的主要动机是开发TOT和能量损失之间的关系，并验证它与J-PET断层扫描。使用放置在J-PET断层摄影机中心的$^{22}$ Na β发射源进行实验。人们可以获得两种不同能量的初级光子：来自正电子湮灭的511 keV光子（直接湮灭或通过形成对位电子偶素原子或正电子偶素原子的拾取过程），以及1275 keV的瞬发光子。这允许研究TOT值和能量范围高达1000 keV的能量损失之间的相关性。由于光子主要通过塑料闪烁体内部的康普顿散射相互作用，因此没有初级光子能量的直接信息。然而，使用J-PET几何结构，可以测量相互作用光子的散射角。由于$^{22}$ Na源发射两种不同能量的光子，因此需要明确知道入射光子的能量及其相应的散射角，以估计能量沉积。在100-1000 keV的能量沉积范围内，建立了J-PET扫描器中塑料衰减器内光子相互作用能量损失与阈值时间的关系
2019-11-27 physics.ins-det physics.med-ph
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
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
Absolute light yield of the EJ-204 plastic scintillator
本文测量四个不同储存条件的EJ-204塑料闪烁体绝对光产额，发现新鲜样品为9100±400光子/MeV，老化样品较厂商标称值最多低26%，表明其作为参考标准需考虑老化影响。
2023-05-29 nucl-ex 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
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
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
Geant4-based technical simulation study of plastic scintillators for Positron Annihilation Lifetime Spectroscopy (PALS)
本研究利用Geant4工具包量化了PALS中超快塑料闪烁体（BC422Q）的尺寸与几何形状对探测效率、损坏事件及仪器响应函数（IRF）的影响，发现截锥体比圆柱体具有更高精度和更窄的IRF。
2024-12-22 nucl-ex physics.ins-det
The effect of radiation damage on the light yield and uniformity of candidate plastic scintillator tiles for the CMS hadron calorimeter upgrade
研究了辐射损伤对CMS强子量能器升级候选塑料闪烁体瓦片的影响，测量了受44 kGy辐照后不同形状瓦片的能量谱、位置效率及光产额，发现光产额均降低约50%，且替代形状瓦片的光收集均匀性显著下降。
2024-09-27 physics.ins-det
Analytical description of the time-over-threshold method based on the time properties of plastic scintillators equipped with silicon photomultipliers
针对BM@N实验新型中子探测器的信号读出需求，提出基于配备硅光电倍增管的塑料闪烁体的过阈时间法解析描述，可建立ToT-幅度关系并实现70 ps量级时间分辨率。
2024-08-16 hep-ex physics.ins-det
J-PET detection modules based on plastic scintillators for performing studies with positron and positronium beams
J-PET探测器由廉价的塑料反射器组成，已在基础物理研究中展示了其潜力。近年来，一个由192个塑料闪烁体组成的三层结构的原型已经被优化用于正电子素衰变的研究。这允许在正电子素原子的衰变中执行离散对称性（C，P，T）的精确测试。此外，由于基于康普顿散射测量光子的偏振方向的可能性，还可以研究正电子素衰变中湮灭光子的线偏振之间的预测纠缠。最近，一个新的J-PET原型委托，基于检测单元的模块化设计。每个模块由13个塑料散热器组成，可作为独立、紧凑和便携的检测单元使用。在本文中，J-PET探测器的主要特点，模块化的原型和它们的应用可能的研究与正电子和正电子素束进行了讨论。还报道了特伦托反物质实验室（AML）最近开发的连续正电子束中的两个检测单元上进行的第一次测试实验的初步结果。
2023-01-07 physics.ins-det
A fast plastic scintillator for low intensity proton beam monitoring
本文开发了一种基于EJ-204快速有机闪烁体和SiPM条的探测器，用于低强度质子束监测，在63 MeV下实现了120 ps FWHM的时间分辨率和约2 mm rms的空间分辨率，并支持精确测量质子能量。
2024-11-12 physics.ins-det physics.med-ph
Design and characterization of large-size monolithic layers of 3D-segmented plastic scintillator
ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）；Institute for Scintillation Materials NAS of Ukraine (ISMA)（乌克兰国家科学院闪烁材料研究所）；University of Geneva（日内瓦大学）
本文开发并验证了一种将数千个塑料闪烁体立方体粘合成大型单片层的新技术，并成功扩展到48×48立方体尺寸，满足未来吨级中微子探测器和采样量热器的需求。
2026-09-18 hep-ex physics.ins-det
Intrinsic Energy Resolution of Plastic Scintillator Tiles: Muon Beamtest Results
本文基于CERN T10束流实验，研究塑料闪烁体瓦片用于缪子量能学的可行性，发现缪子能量与信号幅度峰值及展宽几乎无相关性，并揭示了温度对SiPM的影响及束流污染问题。
2025-02-04 hep-ex 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
Neutron Response of the EJ-254 Boron-Loaded Plastic Scintillator
掺杂有捕获剂的有机发光剂提供了在宽能量范围内的中子的可检测信号。这项工作表征了EJ-254的快中子和慢中子响应，EJ-254是一种天然硼负载量为5%（重量）的有机塑料闪烁体。对于快中子，有机发光体中产生光的主要机制是n-p弹性散射。为了研究快中子响应，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-254的质子光产额。使用宽谱中子源和双飞行时间技术，在约270 keV至4.5 MeV的能量范围内获得了EJ-254质子光产额，并确定与由相同聚合物基组成的其他塑料发光器一致。为了隔离慢中子响应，将带有聚乙烯减速剂的AmBe源入射到由EJ-309观测探测器阵列包围的EJ-254闪烁体上。EJ-254靶中的事件与特征477.6 keV $γ$射线（由硼中子俘获后残留的$^{7}$ Li核的去激发引起）一致。脉冲形状鉴别被用来评估由$γ$ -射线和快/慢中子相互作用引起的EJ-254闪烁信号响应的时间差异。没有实现$γ$射线和快中子信号之间的清晰分离，并且观察到中子捕获特征与$γ$射线和快中子带重叠。考虑到电子光的非比例性，EJ-254中的中子俘获光产额被确定为89.4 $\pm$ 1.1 keVee。
2021-01-07 physics.ins-det
A feasibility study of ortho-positronium decays measurement with the J-PET scanner based on plastic scintillators
我们提出了一个应用Jagiellonian正电子发射断层扫描仪（J-PET）登记的γ量子的正电子偶素（o-Ps）衰变的研究。J-PET是第一台基于有机发光剂的正电子发射断层成像扫描仪，与目前所有基于无机晶体的PET扫描仪形成对比。蒙特卡罗模拟表明，J-PET作为一种轴对称和高接受度的扫描仪，可以用作多用途探测器，非常适合进行研究，包括例如，除了医学成像外，还包括正电子素衰变中的离散对称性测试。源自o-Ps衰变的伽马量子主要通过康普顿效应在塑性介质中相互作用，使得直接测量它们的能量是不可能的。然而，它是在本文中所示的J-PET扫描仪将使研究的o-Ps $\to3γ$衰变的角度和能量分辨率等于$σ(θ) \approx 0.4^{\circ}$和$σ(E) \approx 4.1$千电子伏，分别。一个数量级较短的衰减时间的信号从塑料制冷剂相对于无机晶体的结果，不仅在更好的定时性能的减少物理和仪器背景的关键，但也抑制了堆积显着，从而使补偿较低的效率的塑料制冷剂通过执行测量与较高的正电子源活动。
2016-08-22 physics.ins-det
Intrinsic time resolution and efficiency characterization for two size of BC-404 plastic scintillators studies in Geant4
时间分辨率是探测器的重要性能指标之一。对于闪烁体的情况，光的收集也是重要的，其取决于光传感器的有效面积（\textit{Scorer}）。光电倍增管（PMT）通常具有比硅光电倍增管（SiPM）更大的有效面积，然而，由于其操作电压，尺寸或成本，在某些情况下可能难以使用它们。在这种情况下，优选使用SiPM。TR值还取决于闪烁体的尺寸和几何形状、光传感器的数量和电子部件。在这项工作中，我们研究的平均光子到达时间分布（AT）的记分员从一个SiPM 6 $\times$ 6~mm $^2$。我们将AT的变化定义为\textit{the intrinsic time resolution}（ITR）。在Geant 4中，我们模拟了两种不同的几何形状：正方形和六边形，BC-404塑料闪烁体耦合到一个记分器。模拟的源为1~GeV的Sr $^{90}$、Co $^{60}$、Cs $^{137}$、Na $^{22}$和$μ^-$。结果表明，AT和ITR取决于塑料闪烁体的几何形状和尺寸，记分器的位置，入射粒子及其能量。那么，ITR和TR对于检测器来说不是常数。最后，给出了AT与粒子入射沉积能量的关系，在实验中它们分别与探测器的响应时间事件和入射粒子的沉积电荷有关。
2021-06-08 physics.ins-det
Radiation damage and recovery of plastic scintillators under ultra-high dose rate 200 MeV electrons at CERN CLEAR facility
本研究在CERN CLEAR设施评估了4通道塑料闪烁体剂量计（PSD）在200 MeV超高剂量率电子束下的表现，发现其在37.2 kGy累积剂量后仍保持剂量线性并具有显著恢复能力，证实了PSD在UHDR剂量测定中的潜力。
2024-10-16 physics.ins-det physics.med-ph
