Measurement of the Quantum Efficiency of Hamamatsu R8520 Photomultipliers at Liquid Xenon Temperature
真空紫外光敏感的光电倍增管直接耦合到液体氙被用来有效地检测178 nm闪烁光在各种液体氙基粒子探测器。需要对这些光电倍增管在低温条件下的性能有很好的了解，以正确表征这些探测器。在这里，我们报告测量的量子效率的滨松R8520光电倍增管，用于氙暗物质实验。在室温下的量子效率测量值与Hamamatsu提供的值一致。在低温下，在160 K和170 K之间，量子效率相对于室温值增加$\sim5-11$ %。
2012-07-23 astro-ph.IM physics.ins-det
Measurements of the position-dependent photo-detection sensitivity of the Hamamatsu R11410 and R8520 photomultiplier tubes
Hamamatsu R11410和R8520光电倍增管（PMT）专为使用液态氙的暗物质探测器应用而设计，具有对VUV光的出色灵敏度和在低温下的稳定操作性。对于11个R11410和7个R8520光电倍增管，我们测量了作为入射光在光电阴极上的位置的函数的在470 nm处的相对光电检测灵敏度。考虑到80%的光阴极表面，对于R11410和R8520型号，观察到的非均匀性值分别在（5-10）%和（25-30）%的范围内。我们发现，在光阴极表面的内部区域中的不均匀性主要是由光传感器的内部组件上的光反射，并且边界区域主要有助于观察到的不均匀性。
2016-05-23 astro-ph.IM physics.ins-det
Performance characterisation of the Hamamatsu R760 photomultiplier tube for the PLUME detector
European Organization for Nuclear Research (CERN)（欧洲核子研究中心）；Laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie, IJCLab（伊雷娜·约里奥-居里双无穷物理实验室）；Institute of Physics, Ècole Polytechnique Fèdèrale de Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院物理研究所）
本文研究了PLUME探测器中使用的Hamamatsu R760光电倍增管的性能，重点分析了其绝对增益、传输时间漂移、线性度、暗电流及老化行为，以确保在Run 3和Run 4期间的稳定和精确测量。
2026-06-04 physics.ins-det
Radiation Tests of Hamamatsu Multi-Pixel Photon Counters
给出了滨松2.0 x 2.0~ mm 2硅通孔（S13360- 2050 VE）多像素光子计数器或MPPC [1]的辐射测试结果。不同的8个MPPC组暴露于4个不同的1~MeV中子当量剂量的200 MeV质子。在不同的偏置过电压，光电子阈值，和LED照明水平的击穿电压，增益和噪声率进行了测量之前和之后的照射。没有观察到击穿电压、增益和响应的性能显著恶化。噪声率显着增加与照射。这些研究是在费米国家加速器实验室的Mu 2 e实验的宇宙射线否决探测器的MPPC要求的背景下进行的。
2019-06-17 hep-ex physics.ins-det
Series Testing and Characterization of 1100 Hamamatsu H12700 Multianode Photomultiplier Tubes
为满足CBM-RICH和升级后HADES-RICH的光子探测需求，搭建测试台对1100支Hamamatsu H12700多阳极光电倍增管进行多参数性能表征，并研究了其长期老化效应。
2025-08-01 nucl-ex physics.ins-det
Influence of X-ray Irradiation on the Properties of the Hamamatsu Silicon Photomultiplier S10362-11-050C
我们研究了剂量为0、200 Gy、20 kGy、2 MGy和20 MGy的X射线辐照对滨松硅光电倍增管（SiPM）S10362-11- 050 C的影响。在没有施加偏压的情况下照射SiPM。从电流-电压，电容/电导-电压，频率，脉冲形状，和脉冲面积测量，SiPM特性低于和高于击穿电压进行了测定。观察到一些SiPM参数的显着变化。在20 kGy剂量下，X射线辐射损伤对SiPM的性能几乎没有影响。对于2和20 MGy的剂量的SiPM操作几乎没有任何变化的增益，但与显着增加的暗计数率和串扰的概率。
2014-06-11 hep-ex physics.ins-det
Characterization of the Hamamatsu 8" R5912-MOD Photomultiplier Tube
当前和未来的中微子和直接探测暗物质实验希望利用光子探测的改进技术。这些检测器中的许多是使用相对低成本、大面积和有效的光电倍增管（PMT）的大型单片光学检测器。一个候选PMT为未来的实验是一个新开发的原型滨松PMT，R5912-MOD。在本文中，我们描述了测量的单个光电子的时间和电荷响应的R5912-MOD，以及详细的一些直接比较类似的PMT。此外，进行光电阴极的1D扫描和脉冲后测量。这些测量大多是在三个R5912-MOD光电倍增管上进行的，其增益接近$1 \times 10^{7}$。测得渡越时间扩展（$σ$）和电荷峰谷分别平均为680 ps和4.2。本文的结果表明，R5912-MOD在几个方面都是未来实验的优秀候选者，特别是由于其在时序上的窄分布。
2017-10-09 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
Characterisation of the Temperature-dependent Dark Rate of Hamamatsu R7081-100 10" Photomultiplier Tubes
本文研究了液体粒子探测器中PMTs的主要背景暗噪声，通过在温控纯净水箱中表征Hamamatsu R7081-100 PMTs并分离热电子发射贡献，发现其固有暗率不依赖介质且遵循Richardson定律，水中与空气中测量结果一致。
2023-11-27 hep-ex physics.ins-det
Performance of Hamamatsu VUV4 SiPMs for detecting liquid argon scintillation
光信号的检测对于广泛的粒子探测器是至关重要的。特别是，真空紫外（VUV）光的有效检测将为目前正在开发的一些新型探测器提供新的机会，但在技术上具有挑战性。在这篇文章中，我们表征了滨松VUV 4硅光电倍增器（SiPMs）的性能，用于检测无波长漂移的真空紫外氩闪烁光。使用定制的低温放大器设计，我们操作两个模型的VUV4 SiPM内的液氩和彻底检查其直接灵敏度液氩闪烁。除了描述它们的低温性能，我们测量了光子探测效率的$14.7^{+1.1}_{-2.4}$ %和$17.2^{+1.6}_{-3.0}$ %在128 nm的这两个VUV 4模型在4 V的过电压操作，与主要的不确定性所产生的SiPM反射率的VUV光。
2022-05-16 physics.ins-det
Characterization of the Hamamatsu R11410-10 3-Inch Photomultiplier Tube for Liquid Xenon Dark Matter Direct Detection Experiments
为了满足基于双相TPC的下一代暗物质探测器的要求，滨松与加州大学洛杉矶分校密切合作，开发了R11410-10光电倍增管。在这项工作中，我们提出了在该设备上进行的详细测试。高QE（>30%）伴随着低暗计数率（0.3 PE时为50 Hz）和高增益（10^7）以及良好的单PE分辨率。一项全面的筛查测量活动正在进行中，而制造商报价的放射性为20 mBq/PMT。这些特性表明R11410-10特别适用于即将推出的零背景液体氙探测器。
2012-08-23 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Novel Photo Multiplier Tubes for the Cherenkov Telescope Array Project
目前，用于成像大气切伦科夫望远镜的标准光传感器是使用双碱光电阴极的经典光电倍增管。大约八年前，我们与照片倍增管（PMT）制造商Hamamatsu（日本），Electron Tubes Enterprises（英国）和Photonis（法国）发起了一项改进计划，以满足成像大气切伦科夫望远镜的需求。结果，在峰值量子效率（QE）停滞在25- 27%的水平上大约40年之后，出现了峰值QE为35%的新PMT。它们被称为超级双碱。第二次重大升级发生在最近，这是切伦科夫望远镜阵列候选PMT的专门改进计划的结果。后者将是甚高能伽马天体物理学领域的下一代主要仪器，将由100多个望远镜组成，大小分别为23米、12米和4- 7米，分布在南半球和北半球。现在，平均峰值QE约为40%的PMT可用。此外，上一代光电倍增管的光电子收集效率为80- 90%，新一代光电倍增管的光电子收集效率已提高到95-98%。新型光电倍增管的后脉冲已减少到0.02%的水平为4个光电子的设定阈值。我们将报告Electron Tubes Enterprises和Hamamatsu Photonics K.K.公司的PMT开发工作。显示所取得的成果和目前的状况。
2013-07-20 astro-ph.IM physics.ins-det
In-situ characterization of the Hamamatsu R5912-HQE photomultiplier tubes used in the DEAP-3600 experiment
滨松R5912-HQE光电倍增管是一种新型的高量子效率光电倍增管。它目前用于DEAP-3600暗物质探测器，对未来需要高信号产率的暗物质和中微子实验具有重要意义。我们报告的方法开发的DEAP的255 R5912-HQE光电倍增管的原位表征和监测。这包括一个典型的测量单光电子电荷分布，相关噪声（afterpulsing），暗噪声，双，晚脉冲特性的详细讨论。在检测器调试阶段使用通过光漫射球注入的激光进行表征，在正常检测器操作期间使用通过光纤注入的LED光进行表征。
2019-01-29 physics.ins-det
Characterization of the Hamamatsu 8-inch R14688-100 PMT
本文对滨松 R14688-100 8 英寸光电倍增管进行特性表征，测量其约 1 ns 时间分辨率、电荷分辨率、渡越时间展宽、暗计数率和后脉冲，并针对 Eos 实验所用的 206 个 PMT 完成单光电子响应测试。
2024-01-09 hep-ex physics.ins-det
Characterization of Hamamatsu 64-channel TSV SiPMs
为了用于EUSO-SPB气球实验的硅基本单元附加装置（SiECA），对滨松最新一代的紫外光增强型64通道SiPM阵列（S13361- 3050 AS-08）进行了研究。在KIT（SPOCK）新安装的单光子校准台上进行了表征测量。给出了所有64个SiPM通道的击穿电压、增益、PDE、暗计数率和串扰概率等特性测量结果。SiPM对波长低于400 nm的光子的灵敏度的额外测量显示，与SiPM阵列S12642- 0808 PA-50相比，SiPM阵列S12642- 0808 PA-50对小波长的PDE有所改善，这也是为了进行比较而研究的。响应动力学已被调查为低数量的入射光子。对SiPM阵列的一个通道进行了增益、偏微分方程、暗计数率和串扰概率的温度相关测量。
2018-04-03 astro-ph.IM physics.ins-det
Measurement of the Photon Detection Efficiency of Hamamatsu VUV4 SiPMs at Cryogenic Temperature
针对液氩TPC的VUV闪烁光低温探测需求，测量了Hamamatsu VUV4型SiPM在低温下270-570nm波段及127nm处的光子探测效率，填补了该器件低温特性的测量空白。
2024-04-01 hep-ex physics.ins-det
Characterization of the Hamamatsu R11780 12 inch Photomultiplier Tube
未来的大型水切伦科夫探测器和闪烁体探测器已被提出用于长基线中微子振荡、质子衰变、超新星和太阳中微子的测量。为了确保成本效益和优化科学范围，对此类探测器的关键要求之一是大面积、高性能的光电倍增管（PMT）。Hamamatsu R11780是这种器件的一个候选者，它是一种12”PMT，有标准和高量子效率两种版本。本文测量了单光电子响应特性，标准和高量子效率版本的相对效率，标准量子效率版本的绝对量子效率的初步测量，以及整个光阴极表面的相对效率的二维扫描。所有的单光电子研究都是在室温下使用切伦科夫光源，增益为1*10^7。这些结果表明，R11780光电倍增管是一个很好的候选人，这样的大型光学探测器，包括峰谷比大于2，渡越时间传播约1.3 ns，和后期脉冲的概率小于5%。
2013-02-07 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Characterization of two SiPM arrays from Hamamatsu and Onsemi for liquid argon detector
针对液氩探测器中紧凑型SiPM阵列及低温电子学设计不足的问题，本文开发了可在87 K下驱动1英寸4×4 SiPM阵列的低功耗读出系统，并系统测量了滨松与安森美两款阵列的关键性能，验证了设计可行性。
2022-10-28 hep-ex physics.ins-det
Mass production test of Hamamatsu MPPC for T2K neutrino oscillation experiment
在T2K近中微子探测器中，将使用约60 000个滨松多像素光子计数器（MPPC）。MPPC于2008年2月开始批量生产。为了进行质量保证和表征每个器件，我们开发了MPPC测试系统。对于每个MPPC，增益，击穿电压，噪声率，光检测效率，串扰和后脉冲率作为偏置电压和温度的函数进行测量。介绍了测试系统的设计和测量过程。
2008-07-20 astro-ph hep-ex nucl-ex
Studies of Proximity Focusing RICH with an aerogel radiator using Flat-panel multi-anode PMTs (Hamamatsu H8500)
在KEK-B-工厂，为了升级Belle探测器，研究了使用气凝胶作为辐射器的近贴聚焦环成像切伦科夫探测器。我们构建了一个原型切伦科夫计数器使用的4x 4阵列的64通道平板多阳极光电倍增管（滨松H8500）具有大的有效面积。气凝胶样品用一种新技术制成，以在高折射率（n=1.05）下获得更高的透射长度。多通道光电倍增管的读出与模拟存储器芯片。该探测器于2002年11月在KEK-PS pi 2束线上进行了测试。为了系统地评估探测器的性能，使用动量在0.5 GeV/c和4 GeV/c之间的π介子束对各种气凝胶样品进行了测试。典型的角分辨率约为14 mrad，检测到的光电子的平均数约为6。我们期望在4GeV/c下π介子和K介子能在4 σ水平上分离。
2003-11-04 physics.ins-det
Acceptance tests of Hamamatsu R7081 photomultiplier tubes
本研究对用于 BUTTON 实验的滨松 R7081 光电倍增管进行验收测试，通过分析增益、峰谷比和暗率等性能指标，验证其符合制造商规格，为水基探测器的模拟与实际应用提供性能保障。
2023-07-27 hep-ex physics.ins-det
Neutron irradiation test of Hamamatsu, SensL and AdvanSiD UV-extended SiPMs
在本文中，我们报告的测量定制硅光电倍增器阵列（SiPMs）由三家公司生产：滨松（日本），AdvanSiD（意大利）和SensL（爱尔兰）的中子辐射硬度。这些定制SiPM由6 x 6 mm^2单片单元的2 x 3阵列组成，像素尺寸分别为50 um（Hamamatsu和SensL）和30 um（AdvanSid）。每个供应商的样品都暴露于易北河正电子源设施（德累斯顿）产生的中子中，总注量高达~ 8.5 x 10^11 n_（1 MeV）/cm ^2。测试结果表明，暗电流几乎与中子注量成线性关系。通过在辐照测试后两个月测量暗电流来量化室温退火。还评估了暗电流对器件温度和施加偏压的依赖性。
2018-03-15 hep-ex physics.ins-det
Test of SensL SiPM coated with NOL-1 wavelength shifter in liquid xenon
已在液体氙中测试了涂覆有NOL-1波长移位器的SensL MicroFC-SMT-60035 6x6 mm $^2$硅光电倍增器，以检测175 nm闪烁光。为了比较，在相同条件下测试Hamamatsu真空紫外线敏感MPPC VUV 3 3 × 3 mm $^2$。相应地，获得了$13.1 \pm 2.5$ %和$6.0 \pm 1.0$ %的光电探测效率。
2017-05-03 physics.ins-det
Characterization of Large Volume 3.5 x 8 inches LaBr3:Ce Detectors
研究了与滨松R10233 - 100SEL光电倍增管耦合的大体积圆柱形3.5 × 8英寸（89 mm × 203 mm）LaBr3：Ce闪烁探测器的性能。这些晶体是有史以来生产的最大的晶体之一，仍然需要充分表征，以确定如何利用这些探测器以及在哪些应用中。我们使用单色伽马射线源和产生高达22.6 MeV伽马射线的束内反应测试了探测器;我们获得了PMT信号脉冲，并计算了探测器能量分辨率和响应线性度作为伽马射线能量的函数。Hamamatsu R10233 - 100SEL PMT连接了两个不同的分压器：Hamamatsu E1198 - 26，基于简单的电阻网络设计，以及LABRVD，专为我们的大容量LaBr3：Ce闪烁探测器设计，其中还包括有源半导体器件。由于LaBr3：Ce晶体具有极高的光产额，我们观察到，根据PMT、分压器和施加电压的选择，探测器的理想比例响应会出现一些显著偏差，并出现一些脉冲形状变形。此外，晶体非均匀性和PMT增益漂移影响（测量）能量分辨率，特别是在高能伽马射线的情况下。我们还测量了不同尺寸（从1x1英寸到3.5x8英寸）的探测器的时间分辨率，将结果与PMT的固有特性和闪烁光收集过程的GEANT模拟相关联。探测器的绝对全能量效率进行了测量和模拟高达30兆电子伏的伽马射线
2013-08-28 physics.ins-det
Locating the avalanche structure and the origin of breakdown generating charge carriers in silicon photomultipliers by using the bias dependent breakdown probability
我们目前的表征结果的两个硅光电倍增器;滨松LVR-6050-CN和Ketek PM 3325 WB。通过对击穿概率的偏压依赖性的测量，我们能够得出关于雪崩区域的位置和空间延伸的结论。对于KETEK SiPM，我们发现雪崩区位于靠近表面。在Hamamatsu SiPM中，高场区域位于表面以下$0.5\,μ$ m处，而上面的体积几乎耗尽直到表面。此外，对于滨松SiPM，我们发现，由光串扰光子产生的载流子进入雪崩区域下方的单元，而不是早期的设备，其中大部分光子从上方进入单元。在这里测试的Hamamatsu器件中，串扰光子可能在本体中被吸收，并且所产生的空穴在2ns内扩散到单元的有效体积中并引发击穿。本文是一种尝试，以刺激进一步的兴趣在使用的偏置依赖的击穿概率，并建立它作为一个标准的工具，不仅要确定的位置的高场区域，但也要确定的起源相对于高场区域的载流子。随着知识的电荷来自哪里，它应该是可能的，以进一步改善光学串扰，暗计数，和afterpulsing特性的SiPM。
2018-12-15 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Characterization of a silicon photo-multiplier array with summing board as a photo-multiplier tube replacement in organic scintillator assemblies
我们报告的能量，时间，和脉冲形状的歧视性能的圆柱形5厘米直径× 5厘米厚和7厘米直径× 7厘米厚{ \it反}-芪晶体读出与三个不同的商业硅光电倍增器阵列的被动总和输出。我们的研究结果表明，使用SiPM的8x8阵列的总和输出提供了与光电倍增管竞争的性能，用于许多中子成像和相关粒子测量：对于用SensL的ArrayJ-60035 - 64 P-PCB读出的5 × 5 cm晶体，其具有最好的整体性能，我们在341 keVee下测量能量分辨率为13.6 $\pm$ ± 1.8，在100- 400 keVee范围内的定时分辨率为277 $\pm$ 34 ps，在230- 260 keVee能量范围内的脉冲形状鉴别优值为2.21 $\pm$ ± 0.03。这些结果使许多基于闪烁器的仪器能够享受硅光电倍增管阵列的尺寸、鲁棒性和功率优势，以替代当今主要使用的光电倍增管。
2019-06-19 physics.ins-det
A new generation photodetector for astroparticle physics: the VSiPMT
VSiPMT（真空硅光电倍增器管）是我们为革命性光子探测器提出的创新设计。其主要思想是用SiPM（G-APD）代替PMT的经典倍增极链，后者充当电子检测器和放大器。其目的是使光电阴极的大灵敏区域与SiPM技术的性能相匹配。VSiPMT具有许多吸引人的功能。特别地，低功耗和优异的光子计数能力。为了证明这一想法的可行性，我们首先测试了一种特殊的非窗口SiPM（MPPC）的电子探测器和电流放大器的性能。由于这一结果，滨松实现了两个VSiPMT工业原型。在这项工作中，我们提出了一个完整的VSiPMT原型表征的结果。
2014-07-17 hep-ex physics.ins-det
Characterization of photo-multiplier tubes for the Cryogenic Avalanche Detector
新西伯利亚国立大学宇宙学和粒子物理学实验室正在与布德克核物理研究所联合开发具有终极灵敏度的新的低温雪崩探测器，它将能够探测到在低温液体中释放的一个初级电子。CRAD将使用两套低温PMT，以便从液体Ar中的初级偏振或液体上方的高场间隙中的次级偏振获得触发信号。本文介绍了滨松光子学公司生产的两种低温光电倍增管的测试结果。根据生产商提供的规格，低背景3英寸PMT R11065- 10表现出出色的性能。在液态氩中用单电子响应法测得增益达10^7，暗计数率不超过300 Hz，单电子信号脉冲高度分辨率接近50%（FWHM）。然而，7个测试的R11065-10 PMT中有两个在完全浸入液体Ar中运行数十分钟后停止工作。其余5台器械和1台R11065-MOD均成功运行数小时，所有参数均符合生产商规范。紧凑型2英寸PMT R6041-506-MOD具有金属通道倍增电极结构，是侧壁PMT系统的候选者，该系统将在液体上方的高场区域中观察电致发光。其中四个光电倍增管在液态氩中进行了测试，结果表明增益高达2 × 10^7，暗计数率低于100 Hz，单电子信号的脉冲高度分辨率约为110%（FWHM）。
2015-09-09 physics.ins-det
Solution to the ion feedback problem in Hybrid Photon Detectors and Photo Multiplier Tubes
混合光子探测器（HPD）、光电倍增器（PM）和其他类似探测器中的正离子反馈问题的一般解决方案是插入永久性静电势垒，其防止正离子从阳极或第一倍增器电极向光阴极漂移。在本文中，我们提出了适用于Intevac HPD的方法。
1998-11-16 physics.ins-det
Design of a Base-Board for arrays of closely-packed Multi-Anode Photo-Multipliers
我们描述了一个基板的设计，房子的多阳极光电倍增器用于大面积阵列的光传感器。介绍了该系统的目标、设计、样机试验结果和未来的发展。
2004-12-29 physics.ins-det
Development of an anti-Compton veto for HPGe detectors operated in liquid argon using Silicon Photo-Multipliers
提出了一种利用硅光电倍增管进行液氩闪烁光探测的概念验证探测器。这项工作的目的是建立一个反康普顿否决锗探测器直接在液态氩中运行，就像在GERDA实验中一样。研究了多像素光子计数器（MPPC）的低温特性。为了提高MPPC的光收集效率，使用波长移位光纤。实现了与具有光电倍增管的类似设置相当的否决效率。
2016-06-14 physics.ins-det
Study of the response and photon-counting resolution of silicon photomultipliers using a generic simulation framework
我们提出了一个通用的框架模拟的硅光电倍增器（SiPMs），使详细的建模的SiPM响应使用基本的SiPM参数和几何形状作为输入。根据指定的SiPM属性，可以确定从基本的表征测量，模拟生成的信号电荷和脉冲形状的任意入射光脉冲分布。模拟已在整个动态范围内验证了滨松S10362-11- 100 C MPPC，并用于研究不同的噪声源，如光串扰和后脉冲的响应曲线和光子计数分辨率的影响。
2012-06-19 physics.ins-det
Gain Stabilization of SiPMs with an Adaptive Power Supply
硅光电倍增器（SiPMs）的增益随偏压的增加而增加，随温度的升高而减小。为了使SiPM以稳定的增益工作，可以重新调整偏置电压以补偿温度变化。我们已经测试了这一概念与30 SiPM从三个制造商（滨松，KETEK和CPTA）在欧洲核子研究中心的气候室中运行的$1^\circ \rm C$和$48^\circ \rm C$之间的不同温度。我们构建了一个自适应电源，它使用偏置电压对温度的线性依赖关系。我们同时稳定四个SiPM，只有一个补偿参数的四个SiPM的偏置电压的重新调整。对于所有测试的Hamamatsu和CPTA SiPM，我们实现了在$20-30^\circ C$温度范围内将增益变化限制在$\pm 0.5\%$以下的目标。
2019-04-11 physics.ins-det
Time resolution of a Thick Gas Electron Multiplier (THGEM) - based detector
利用紫外光子和相对论电子测量了双级厚宝石探测器（THGEM）的时间分辨率。采用半透明或反射式光电阴极的光子探测器，对单个光电子的时间分辨率约为8- 10 ns RMS，对几百个光电子的时间分辨率约为0.5- 1 ns RMS。用~（106）Ru源对相对论电子进行了时间分辨，时间分辨约为10 ns RMS。
2008-09-25 physics.ins-det
Advances in Gaseous Photomultipliers
本文综述了固体光电阴极与各种新型电子倍增器相结合的气体光电倍增器（GPM）的最新进展。在切伦科夫探测器和其他探测器中，用CsI光电阴极覆盖的级联气体电子倍增器（GEM）可以有效地取代紫外线敏感的线室进行单光子记录。其他孔倍增器与图案化的电极（微孔和条形板）和改进的离子阻挡性能进行了讨论，这些允许大大减少光子和离子引起的二次效应。简要介绍了采用其他电子倍增器技术的光子探测器，其中包括基于Micromegas的GPMs、毛细管板、厚GEM和电阻厚GEM。后两种技术稳健且经济，特别适合大面积GPM应用，例如在RICH中。具有极高离子阻挡性能的级联空穴倍增器允许开发和首次演示具有双碱光电阴极和单光子灵敏度的直流操作的可见光灵敏气体光电倍增器。介绍了低温下工作的GPMs在稀有事件贵液探测器和医学成像方面的最新进展。
2008-07-14 physics.ins-det
Studies of VERITAS Photomultipliers After Eight Years of Use
VERITAS伽马射线望远镜阵列自2007年以来一直在运行，自2012年以来一直配备Hamamatsu R10560-100-20 PMT。2019年决定继续运营至2020年代中期，因此PMT是否需要更换的问题变得重要，并启动了一项研究。我们目前的结果扫描两组20滨松R10560-100-20光电倍增管与LED闪光灯。一组由四台VERITAS望远镜中的每一台的五台PMT组成，另一组由20台相同类型和制造日期的PMT组成，从未使用过。我们测量了与增益和高压响应相关的三个测试变量，发现两组之间没有显著差异。这表明望远镜上使用的光电倍增管几乎没有老化，没有必要更换。
2021-12-20 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Liquid Hole-Multipliers: A potential concept for large single-phase noble-liquid TPCs of rare events
提出了一种新的大体积单相贵液TPC探测器的概念。用浸没在惰性液体中的液体空穴倍增器（LHM）探测辐射感生的双折射光和电离电荷。后者可以由级联的气体电子倍增器（GEM）、厚气体电子倍增器（THGEM）电极或其他电极组成，涂覆有CsI UV光电阴极。在CsI上由贵金属液体中的初级闪烁引起的光致电子和与事件相关的漂移电离电子主要通过电致发光在级联元件中被放大，并且可能通过在孔内发生的额外的适度雪崩被放大。所产生的电荷信号或光脉冲分别记录在阳极垫上或用光电传感器（例如，气体光电倍增管（GPM））记录。潜在的负担得起的解决方案，提出了多吨暗物质探测器，公开的问题，制定验证这个梦想。
2013-03-18 physics.ins-det
Radiation damage studies of silicon photomultipliers for the CMS MIP Timing Detector
University of Notre Dame（圣母大学）；Institute of Nuclear Research（核物理研究所）
研究不同单元尺寸的Hamamatsu SiPM在反应堆中子辐照后的性能变化，分析击穿电压、信号幅度、暗电流和噪声等参数。
2026-06-08 physics.ins-det
Characterization of the Hamamatsu VUV4 MPPCs for nEXO
在本文中，我们报告的表征滨松VUV 4（S/N：S13370-6152）真空紫外线（VUV）敏感的硅光电倍增管（SiPMs）的一部分，为nEXO实验的液体氙闪烁光的检测解决方案的发展。各种SiPM特性，如：暗噪声、增益、相关雪崩、直接串扰和光子探测效率（PDE），在TRIUMF的专用装置中进行了测量。SiPM在$163 \text{ } \text{K} \leq \text{T}\leq 233 \text{ } \text{K}$范围内表征。在$3.1\pm0.2$ V和$\text{T}=163 \text{ }\text{K}$的过电压下，我们报告了在$0.161\pm0.005$触发脉冲后的$1 \upmu\text{s}$间期中每个脉冲的相关雪崩（CA）数量。在相同的设置下，暗噪声（DN）率为$0.137\pm0.002 \text{ Hz/mm}^{2}$。CA的数量和DN速率都在nEXO规范范围内。在平均波长为$189\pm7\text{ nm}$的$\text{T}=233 \text{ }\text{K}$上，测量了两种不同器械的Hamamatsu VUV 4 PDE。在过电压的$3.6\pm0.2$ V和$3.5\pm0.2$ V下，我们报告PDE为$13.4\pm2.6\text{ }\%$和$11\pm2\%$，分别对应于饱和PDE为$14.8\pm2.8…
2019-06-07 astro-ph.IM physics.ins-det
Characterisation of the MUSIC ASIC for large-area silicon photomultipliers for gamma-ray astronomy
大面积硅光电倍增器（SiPM）在许多需要覆盖大表面的应用中是期望的。例如，Hamamatsu Photonics与日内瓦大学合作开发了一种大面积SiPM，以装备用于成像大气切伦科夫望远镜的伽马射线相机。作为1 cm $^2$的传感器，本文研究了一种合适的前置放大电路，它可以处理由传感器的大电容引起的长脉冲。由巴塞罗那大学（ICCUB）开发的所谓多用途SiPM集成电路（MUSIC）被研究为潜在的前端ASIC，适合于覆盖伽马射线望远镜的大面积光电探测平面。ASIC提供了一种有趣的零极点消除（PZC），允许处理长SiPM信号，将多达8个输入通道主动求和为单个差分输出，并且与分立解决方案相比，它可以提供降低功耗的解决方案。测量和模拟的MUSIC耦合到两个由滨松开发的SiPM被认为是ASIC响应的特点。低串扰技术的第5代$^{th}$传感器与MUSIC相结合，是伽马射线相机的理想解决方案。
2022-12-16 astro-ph.IM physics.ins-det
Study of Silicon Photomultiplier Performance at Different Temperatures
降低硅光电倍增器（SiPM）的工作温度会降低其暗噪声。一些实验考虑低温作为SiPM的低噪声应用的选项。其中之一是TAO检测器，它需要在$T\approx -50~^\circ$ C下运行。SiPM的光子探测效率（PDE）对不同温度的显著依赖性被报道为在该温度附近急剧下降。在本文中，我们提出的性能的两个样品的SiPM从滨松和AdvanSID（FBK）公司在一个很宽的温度范围内的研究。未观察到PDE的显著差异。
2020-05-21 hep-ex physics.ins-det
On the Radiation Damage of BTeV EMCAL Detector Unit
将Hamamatsu光电倍增管（PMT）和各种PMT窗口材料暴露于伽马辐照。试验用1 krad和120 krad的吸收剂量进行。本文提出了用于BTeV电磁量能器的PMT类型的初步建议。
2003-04-11 physics.ins-det
Thick GEM-like multipliers - a simple solution for large area UV-RICH detectors
我们报告的厚宝石类（THGEM）电子倍增器的0.4毫米厚的双面铜包层G-10板制成的性能，穿孔与密集的六角形阵列的0.3毫米直径的钻孔。采用Ar/CO_2（70：30）、Ar/CH_4（95：5）、CH_4和CF_4对由THGEM耦合到半透明CsI光电阴极或沉积在THGEM表面的反射式CsI光电阴极的光子探测器进行了研究。单或双THGEM分别达到约100000或超过1000000的增益;信号具有5-10 ns的上升时间。THGEM电极处的电场配置导致光电子的有效提取及其聚焦到空穴中;这已经在低于100的相当低的增益下发生。这些探测器具有单光子灵敏度和预期的亚毫米定位，可以以MHz/mm 2的速率工作。我们讨论了他们的前景，大面积紫外光子成像的丰富。
2005-02-24 physics.ins-det
Magnetic shielding for large photoelectron multipliers for the OSIRIS facility of the JUNO detector
针对JUNO的OSIRIS低本底装置20英寸PMT，本文提出采用高磁导率非晶合金薄带的磁屏蔽设计，以少量材料实现高效地磁场屏蔽并降低成本。
2023-02-27 physics.ins-det
Characterisation of Hamamatsu R11065-20 PMTs for use in the SABRE South NaI(Tl) Crystal Detectors
The University of Melbourne（墨尔本大学）；The Australian National University（澳大利亚国立大学）；The University of Adelaide（阿德莱德大学）；Swinburne University of Technology（斯威本科技大学）；The University of Sydney（悉尼大学）；ARC Centre of Excellence for Dark Matter Particle Physics（暗物质粒子物理卓越研究中心）；High-Energy Accelerator Research Organization (KEK)（高能加速器研究机构（KEK））；IMT Atlantique（大西洋高等理工学院）；University of Nantes（南特大学）
本文研究了Hamamatsu R11065-20 PMTs在SABRE南半球NaI(Tl)晶体探测器中的特性，开发了预校准程序和机器学习方法以提高背景排除效率。
2025-06-15 hep-ex physics.ins-det
Characterization of New Silicon Photomultipliers with Low Dark Noise at Low Temperature
硅光电倍增器（SiPMs）具有低放射性、紧凑的几何结构、低工作电压和对真空紫外光（VUV）的合理的光电探测效率。因此，它有可能取代光电倍增管（PMT）的未来暗物质实验与液体氙（LXe）。然而，SiPM具有比PMT在低温（$\sim$ 165 K）下的暗计数率（DCR）高近两个数量级的暗计数率。这种高DCR主要来源于带间隧穿效应产生的载流子。为了抑制隧穿效应，我们与滨松光子学公司合作开发了一种新的降低了电场强度的SiPM。K.并在153 ~ 298 K的温度范围内表征了其性能。我们证明了新开发的SiPM在低温下的DCR比传统的SiPM低6- 54倍。
2021-03-10 physics.ins-det
Replacement of a Photomultiplier Tube with Silicon Photomultipliers for use in Safeguards Applications
我们在实验室环境中使用单个5.08x5.08-cm圆柱形碘化钠晶体比较了SiPM阵列和PMT的性能。光电倍增管（PMT）是最常用的设备，用于监测辐射检测目的的蒸发材料。该系统有时受限于PMT中的缺点，这些缺点可能降低其性能，包括温度依赖性和随磁场的变化。仪器工程还必须应对相对于活性闪烁体体积的潜在大体积、易碎性和高电压要求。一种可能的替代方案是硅光电倍增器（SiPM）阵列。使用5.04x5.04-cm sensL J系列SiPM阵列和7.62cm Hamamatsu PMT进行测量。我们演示了如何充分改变SiPM偏置，以消除在经常进行核保障工作的环境中遇到的温度变化的影响。最后，我们评估了一种方法，确定富集水平的${}^{235}U$在各种水平和屏蔽配置，使用PMT安装和SiPM安装闪烁体。
2020-01-22 physics.ins-det
Characterization of Silicon Photomultiplier Photon Detection Efficiency at Liquid Nitrogen Temperature
针对低温下商用硅光电倍增管光子探测效率特性表征不足的问题，搭建实验装置测量77K液氮温度下两款SiPM的PDE，发现562nm光下其PDE较室温下降超20%，为相关新物理实验提供参考。
2025-05-20 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
Two-phase xenon emission detector with electron multiplier and optical readout by multipixel avalanche Geiger photodiodes
本文介绍了一种新的光学读出系统（THGEM + WLS + MGPD）在两相液氙探测器中的成功应用。
2013-04-17 hep-ex physics.ins-det
Silicon Photo-Multiplier radiation hardness tests with a beam controlled neutron source
我们报告在弗拉斯卡蒂中子发生器上进行的硅光电倍增器，半导体光子探测器从雪崩光电二极管在硅衬底上的方阵建成的辐射硬度测试。来自不同制造商的几个样品已经接受了辐照，每平方厘米累积了7 × 10^10个1 MeV当量中子。探测器的性能在中子辐照过程中得到了记录，并且发现在积分通量达到每平方厘米10^8个1 MeV当量中子之后，探测器的性能就会逐渐变差。
2010-06-08 hep-ex physics.ins-det
Optical readout tracking detector concept using secondary scintillation from liquid argon generated by a thick gas electron multiplier
利用硅光电倍增器（SiPM）首次观测到了浸没在液氩中的厚气体电子倍增器（TGEM）的孔内产生的二次闪烁。通过5.9KeV Fe-55 γ源的相互作用在液氩中产生的250个电子-离子对在2.5KV/cm场的影响下朝向1.5mm厚度的TGEM漂移，局部场足够高以在电荷穿过TGEM孔的中心区域时在液体内产生二次闪烁光。将所得的真空紫外光入射到涂有四苯基丁二烯（TPB）移相器的浸没式SiPM器件上，在器件的高量子效率区，发射光谱的峰值位于460 nm处。对于IV的SiPM过电压、9.91KV的TGEM电压和2.5KV/cm的漂移场，在SiPM装置处每个Fe-55事件产生总共62个光电子，对应于每个漂移电子150个光电子的估计增益。
2008-12-11 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
Time resolution studies for scintillating plastics coupled to silicon photo-multipliers
我们目前的时间分辨率的研究结果进行了三种不同的塑料和两个硅光电倍增器。这些研究的目的是确定是否可以采用塑料/硅光电倍增管系统为NICA的多用途探测器（MPD）提供快速触发信号。我们的结果表明，这种系统由横向尺寸为几厘米量级的电池组成，与硅光电倍增器耦合，提供约50 ps的时间分辨率，可以进一步改进以达到MPD触发要求20 ps。
2019-01-15 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
