Measurement and modelling of anomalous polarity pulses in a multi-electrode diamond detector
在多电极检测器中，由电离辐射产生的过量载流子的运动在电极处感生电荷脉冲，其强度和极性取决于器件的几何、静电和载流子输运性质。由此产生的电荷共享效应可能导致双极电流、脉冲高度缺陷和异常极性信号，影响器件对电离辐射的响应。后一种效应最近在常用的探测器材料中引起了人们的注意，但根据材料、设备的几何形状和电离辐射的性质，人们提出了不同的解释。在这封信中，我们报告的调查中形成的异常极性脉冲的多电极金刚石探测器与埋石墨电极。特别是，我们提出了一个纯粹的静电模型的基础上的Shockley-Ramo-Gunn理论，提供了一个令人满意的描述，通过离子束感生电荷（IBIC）显微镜测量的电荷收集效率图中观察到的异常脉冲，并适合于多电极器件和探测器的一般应用。
2013-12-17 cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
Recovery of coincident frequency domain multiplexed detector pulses using sequential deconvolution
将辐射探测器信号多路复用到单个通道中显著地减少了对大量数字化仪通道的需要，这降低了数据采集系统的成本和功耗。我们先前使用原型系统通过卷积演示了频域复用，该原型系统将两个EJ-309有机发光器信号复用到单个通道中。每个探测器脉冲被转换为阻尼正弦曲线，然后将其组合成单个通道。将组合信号数字化，并通过去卷积从阻尼正弦曲线恢复原始检测器信号。在本文中，我们证明了多个探测器信号的恢复，通过一个新的顺序反卷积方法在同一数字化记录到达。当两个探测器在同一数字化记录中产生信号并且它们的脉冲在时间上不重叠时，我们发现对于第一脉冲，可以相当精确地估计电荷、到达时间和粒子类型，但是第二脉冲在估计电荷和到达时间的精度上表现出实质性的退化。当脉冲在时间上重叠时，我们从理论上和实验上证明，第一个脉冲的不与第二个重叠的部分可以被准确地恢复，因此第一个脉冲的到达时间和幅度可以相当精确地估计，但不能估计电荷或粒子类型。当两个脉冲重叠时，对于第二个脉冲，这些量都不能精确地估计。
2022-08-23 eess.SP physics.ins-det
Compton suppression in BEGe detectors by digital pulse shape analysis
提出了一种新的BEGe探测器脉冲形状鉴别（PSD）方法，通过数字脉冲形状分析（PSA）抑制康普顿连续谱，降低γ谱测量中的康普顿本底。提出了一个与脉冲波形上升时间有关的判决参数。用~（60）Co和~（137）Cs源对该方法进行了验证。结果表明，60 Co峰康普顿比和Cs峰钴康普顿比可分别提高2倍和3倍以上。
2017-01-14 nucl-ex physics.ins-det
Pulse shape simulation for segmented true-coaxial HPGe detectors
本文介绍了一种模拟分段式真同轴高纯锗探测器中电脉冲形成的新软件包。描述了探测器内部的电场和加权电势以及载流子的轨迹的计算。此外，还讨论了带宽限制和噪声的处理。比较模拟测量脉冲，从18倍的分段探测器内的低温试验设施，提出。
2010-04-06 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
The nature of pulses delayed by 5 mcs in scintillation detectors from showers with the energy above 1E17 eV
在这里，我们认为EAS事件的能量超过1E17 eV的记录脉冲延迟t>=5毫秒在闪烁探测器具有不同的阈值：10，5和1.8兆电子伏。为了识别来自电子、μ子和中子的脉冲，将实验数据与在QGSJET 01d模型框架内进行的计算结果进行了比较。初步而言，我们可以推测，在探测器或探测器周围的介质中，或者在积雪和冰冻的地壳中，中子的慢化产生了低能电子（中微子）。事实上，这种脉冲主要是在低阈值探测器中记录的，这证实了这一假设。
2013-10-11 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.ins-det
Pulse Shape Analysis with a Broad-Energy Germanium Detector for the GERDA experiment
为了减少寻找稀有事件的实验中的背景，如GERDA双β衰变实验，有必要采用主动背景抑制技术。这种技术之一是由辐射与检测器的相互作用引起的信号的脉冲形状分析。对脉冲的时间发展的分析可以区分电子的相互作用和探测器内的多散射光子的相互作用。该信息可用于从记录的数据中消除背景事件。给出了对来自市售宽能锗探测器的信号进行脉冲形状分析的结果，并讨论了这种探测器配置在低背景实验中使用的脉冲形状辨别能力。
2008-12-09 nucl-ex physics.ins-det
Solid-State Charpak Detector with Unipolar and Ultrafast Time-Differential Pulse Response
首次研制出具有单极时间微分特性的高粒度微图形固体探测器（MSSD）。光学，X射线和γ射线光电导测量证明了单极时间微分响应的速度提高因子为~400的非晶硒MSSD。这里提出的结果的意义是能够达到探测器脉冲速度的固有物理限制，从过渡时间有限的响应，这取决于散装载流子运输机制，范围有限的响应设置的光致载流子云的空间色散的能力。此外，所提出的微图案固态探测器的时间微分和雪崩倍增特性的组合可以在辐射探测器领域产生另一个巨大的飞跃，其应用范围从高能、核和天文物理到工业和医疗诊断以及晶体学。
2013-01-29 physics.ins-det
Neutron-gamma discrimination by pulse analysis with superheated drop detector
用252 Cf裂变中子源和137 Cs γ源分别辐照由过热卤烃液滴组成的过热液滴探测器（SDD）。中子和伽马射线敏感温度信号的脉冲高度分析为中子和伽马射线诱发事件的识别提供了强有力的信息。
2010-07-02 hep-ex physics.ins-det
RF pulse amplifier for CVD-diamond particle detectors
介绍了一种应用于金刚石粒子探测器的低噪声放大器的设计。该放大器从模拟到测量进行了描述，其中包括来自α粒子探测的脉冲。在高频脉冲粒子束强子治疗中，金刚石探测器是一种很有前途的束流监测和时间戳的候选者，但必须具备快速电子学的条件。LNA采用表面贴装元件和RF布局技术设计，以控制成本，并实现适用于亚纳秒脉冲边沿的时序性能。此外，该放大器提供了高电压偏置的可能性，这是驱动金刚石探测器所必需的特性。最后，这项研究的最大资产当然是最小化的功耗，这使我们能够考虑设计多个放大器，在有限的空间，条纹钻石探测器。
2021-02-22 nucl-ex 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
Simulation of the response of a diamond-based radiation detector to ultra-short and intense high-energy electron pulses
本文提出一种结合TCAD-Sentaurus和LTspice的两步数值模拟方法，用于研究金刚石基辐射探测器对超短强高能电子脉冲的响应，模拟结果与初步实验数据吻合良好，为粒子物理实验中探测器的优化设计提供了新方法。
2022-10-26 physics.ins-det
A novel wide-angle Compton Scanner setup to study bulk events in germanium detectors
一种新型的康普顿扫描仪装置已经在慕尼黑的马克斯-普朗克物理研究所建造、调试和运行，以收集高纯度锗探测器中体事件的脉冲，用于脉冲形状研究。在这种全自动设置中，被测探测器从顶部接受661.660 keV伽马射线照射，其中一些伽马射线在探测器内部发生康普顿散射。当用放置在检测器侧面的像素化相机检测散射伽马时，可以重建检测器中的相互作用点。广泛接受的康普顿角的结果在较短的测量时间相比，类似的设置，其中只有垂直散射的伽玛被狭缝准直器选择。本文详细介绍了康普顿扫描器的结构、校准和重建锗探测器中相互作用点的过程。描述了用于n型分段点接触锗探测器的第一脉冲形状库的创建。通过与测量的表面脉冲的比较，验证了沿束轴的空间重构。康普顿扫描仪脉冲模拟脉冲的第一个比较，演示康普顿扫描仪的功率测试模拟输入和模型。
2022-10-07 physics.ins-det
Improvement of the energy resolution of CdTe detectors by pulse height correction from waveform
由CdTe晶体制成的半导体探测器具有高的γ射线探测效率，并且可以在室温下使用。然而，碲化镉探测器的能量分辨率MeV的γ射线是相当差的，因为显着的空穴捕获效应。我们提出了一种利用信号波形校正脉冲高度的方法来提高能量分辨率，并对662 keV γ射线实现了2.0%（FWHM）的能量分辨率。最佳能量分辨率在-10 ° C至0 ° C之间的温度下实现。
2011-12-21 hep-ex physics.ins-det
Balanced photodetectors nonlinearity for short-pulse regime
短脉冲激光被用来表征放大光电探测器的非线性响应。两种广泛使用的平衡检测器的特征在于幅度、面积、加宽和平衡其脉冲响应的失配。还讨论了脉冲对探测器的动态影响。它表明，即使当源平均功率远低于检测器连续功率饱和阈值时，使用具有短脉冲的光电探测器也会触发非线性。
2021-05-28 physics.ins-det physics.optics
Long-range micro-pulse aerosol lidar at 1.5 um with an up-conversion single-photon detector
基于上转换单光子探测器构建了人眼安全波长的微脉冲激光雷达。超低噪声探测器使得即使在白天也可以使用积分技术来提高大气后向散射的信噪比。在脉冲能量为110 μ J、脉冲重复频率为15 kHz、光学天线直径为100 mm、积分时间为5 min的条件下，实现了7 km的水平探测距离。在演示实验中，连续监测了24小时的大气能见度，结果与天气预报一致。
2014-12-09 physics.ins-det physics.optics quant-ph
Gated InGaAs Detector Characterization with Sub-Picosecond Weak Coherent Pulses
我们提出并证明了一种方法来表征门控InGaAs单光子探测器（SPD）。超短弱相干脉冲，从锁模亚皮秒脉冲激光器，被用来测量光子计数，在不同的到达时间相对于SPD栅极电压的开始。门窗口内的不均匀的检测概率被用来估计相对于各种检测器参数的后脉冲概率：过量偏置，门窗口的宽度和延迟时间。我们估计的寿命为2.1微秒的半衰期被困载流子，使用幂律拟合衰减后脉冲概率。最后，我们量化的SPD使用时间数字转换器的时间抖动的分辨率为55 ps。
2022-07-11 physics.ins-det quant-ph
Pulse shape analysis of neutron signals in Si-based detectors
三种不同的硅基中子探测器，即一维128通道，0.5毫米空间分辨率的硅微带传感器耦合到天然Gd转换器，一个中等大小的一系列测试实验？1cm ~ 2 PIN二极管与nGd_2 O_3或~（157）Gd_2 O_3转换器耦合，SiPM光电倍增管与中子吸收器耦合，展示了这类热中子探测器件的性能。脉冲形状的分析方法，旨在提高这些设备的性能，通过优化的歧视的中子信号从噪声和背景辐射，提出，描述和测试。本研究的目的是在飞行时间测量仪器中实现中子信息的实时应用和单粒子存储。
2018-05-03 physics.ins-det
A four-pixel single-photon pulse-position camera fabricated from WSi superconducting nanowire single-photon detectors
我们展示了一个可扩展的读出方案的红外单光子脉冲位置相机组成的WSi超导纳米线单光子探测器（SNSPD）。对于NXN阵列，仅需要2XN导线来获得检测事件的位置。作为原理证明，我们展示了一个2 x 2数组的结果。
2013-11-14 physics.ins-det physics.optics quant-ph
Ad-hoc Pulse Shape Simulation using Cyclic Positional U-Net
几十年来，高纯锗探测器一直是寻找稀有事件（如无中微子双β衰变和暗物质）的关键技术。脉冲波形模拟是提高这些实验物理范围的关键。在这项工作中，我们提出了一个循环的位置U-网络，以实现高精度和低延迟的ad-hoc脉冲形状模拟。采用迁移学习方法，CPU-Net将模拟脉冲转换为探测器脉冲，使它们无法区分。我们展示了CPU-Net的性能从本地HPGe探测器的数据。
2022-12-08 physics.ins-det
Using pulse shape analysis to improve the position resolution of a resistive anode microchannel plate detector
采用数字信号处理技术研究了微通道板检测器（MCP）与电阻阳极（RA）耦合时电荷分配和上升时间分析的联合应用。与在RA的每个角处使用相对电荷的典型方法相比，这种联合方法导致显著改进的位置分辨率。利用模拟信号处理的常规电荷划分分析提供170 $μ$ m（FWHM）的位置测量分辨率。通过使用上升时间和位置之间的相关性，我们能够获得92 $μ$ m（FWHM）的测量分辨率，对应于单个Z堆栈MCP探测器的64 $μ$ m（FMHM）的固有分辨率。
2015-09-08 physics.ins-det
Pulse shape discrimination performance of Inverted Coaxial Ge detectors
我们报告的两个倒置的同轴锗探测器的特性的背景下，在未来的$^{76}$锗无中微子双β（$0νββ$）衰变实验。与目前在GERDA $0νββ$衰变实验中使用的平面宽能Ge探测器（BEGe）相比，这样的探测器可以用更大的Ge质量来生产，这是一个优点。由于电缆、电子器件和支架的减少，这将导致搜索$0νββ$衰减的背景降低。在$^{76}$ Ge Q值附近的2039 keV测量分辨率为2.5 keV，它们的脉冲形状特性与BEGe探测器相似。得出的结论是，这种类型的Ge探测器适合用于$^{76}$ Ge $0νββ$衰变实验。
2017-11-04 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Pulse Shape Discrimination of Bulk and Very Bulk Events within HPGe Detectors
CDEX（中国暗物质实验）现在在CJPL（中国锦屏地下实验室）部署了~10 kg pPCGe（p型点接触锗）探测器。它旨在探测罕见的事件，如暗物质和0 vbb（无中微子双β衰变）。区分体事件和非常体事件对于提高暗物质的分析阈值至关重要。在pPCGe的p+点表面附近产生了非常大的体事例，这些事例通常来自电子器件的放射性材料。由于电荷收集的不同位置，体事件和非常体事件具有不同的脉冲形状。本文提出了两种线性PSD（Pulse Shape Discrimination）方法：电荷比较法（CCM）和线性判别分析法（Fisher's LDA），以实现体事件和极体事件的判别。结果表明，CCM法和Fisher's LDA法的FOM值分别为1.38 $\pm$ 0.33和1.62 $\pm$ 0.18。
2020-10-23 physics.ins-det
Modelling the response of a CsI(Tl)-PiN photodiode Microscintillator Detector
本研究结合传感器物理模型与LTspice仿真的电路响应，建立超小型CsI(Tl)-PiN光电二极管放射性探测器的完整响应模型，经实验室源校准验证一致性优于5%，明确了其探测能量范围与灵敏度。
2024-01-30 physics.ins-det
Development of Gated Fiber Detectors for Laser-Induced Strong Electromagnetic Pulse Environments
随着激光技术的发展，在激光诱导的高温等离子体环境中可以发生核反应，引起了各物理学科的广泛关注。然而，对等离子体中核反应的研究仍然受到探测技术的限制。这主要是由于高强度激光击中目标时也会产生极高的电磁脉冲（EMP），从而诱发等离子体，进而导致许多类型的传统探测器功能失常。因此，非常需要新的颗粒检测技术。本文报道了一种新研制的门控光纤探测器，它可用于恶劣的电磁脉冲环境。在该原型探测器中，激发的光子通过光纤耦合，然后传输到远离电磁脉冲源且屏蔽良好的选通光电倍增管。通过这些措施，可以避免电磁脉冲的产生，并且该装置具有从噪声电磁脉冲背景中识别激光诱导等离子体中产生的单次核反应产物的能力。这种新型探测器可广泛用作高强度激光核物理实验中的飞行时间（TOF）探测器，用于探测中子、光子和其他带电粒子。
2021-06-16 physics.ins-det
X-ray analog pixel array detector for single synchrotron bunch time-resolved imaging
动态X射线研究可以达到仅受X射线脉冲持续时间限制的时间分辨率，如果探测器足够快以分离同步加速器脉冲。本文介绍了一种模拟积分像素阵列探测器，它具有像素内存储和约150 ns的时间分辨率，足以隔离脉冲。模拟积分最大限度地减少了计数率的限制和像素存储捕获连续脉冲。噪声和线性度以及高速激光测量的基本测试。该探测器在康奈尔高能同步加速器源（CHESS）上分辨出单个束流序列，其水平高达3.7x10^3 x射线/像素/训练。当应用于逐圈X射线束表征时，单次强度测量的重复性为0.4%，并检测到正电子云的水平振荡。该装置适用于时间分辨布拉格斑单晶实验。
2010-07-26 physics.ins-det
A Position and Pulse Shape Discriminant p-Terphenyl Detector Module
我们提出了一个中子探测器阵列组件的发展与$\textit{para}$ -三联苯，明亮，快速，n/ $γ$识别晶体有机闪烁体。该模块由2 cm $\times$ 2 cm $\times$ 2 cm $\textit{p}$ -三联苯晶体组成，这些晶体已经光学耦合在一起以产生$\textit{pseudo-bar}$模块。虽然仅依赖于两个光电探测器，但该模块能够区分多达八个晶体之间的相互作用。此外，该模块保留了$\textit{p}$ -三联苯的脉冲形状鉴别（PSD）能力。这使得伪棒模块成为一种有前途的位置敏感中子探测器。在这里，我们提出的伪酒吧模块的特点-它的定时分辨率以及它的脉冲形状和位置的歧视能力，并简要讨论了未来的计划，利用一个阵列的伪酒吧模块在一个有用的中子探测器系统。
2021-06-29 nucl-ex physics.ins-det
Thermo-electrical modelling of the ATLAS ITk Strip Detector
在本文中，我们将讨论使用链接的热和电网络模型来预测一个复杂的硅探测器系统的行为。我们使用的硅条探测器的ATLAS第二阶段升级，以证明这样的模型和它的性能的应用。在这个例子中，热电模型用于测试设计选择，验证规格，预测关键操作参数，如冷却系统要求，并优化操作方面，如实验寿命期间的温度曲线。该模型可以揭示硅模块中条件和组件之间的相互作用，并且它是估计热失控裕量的宝贵工具，所有这些都需要非常适度的计算工作量。
2020-02-28 hep-ex physics.ins-det
Modelling the Nonlinear Response of Silicon Photomultipliers
本文提出了硅光电倍增器非线性响应的统计模型。它包括在像素恢复期间光电探测效率和增益的损失以及相关和不相关噪声的影响。该模型提供了任意形状的入射光脉冲的SiPM的平均输出电荷或连续光的输出电流。SiPM响应对过电压和脉冲形状的依赖性也得到了适当的描述。该模型已被验证为两个不同的硅光电倍增器使用闪烁光脉冲从LYSO晶体以及连续光从LED。在中等非线性下，与实验数据吻合良好。
2019-08-31 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Silicon detectors: damage, modelling and expected long-time behaviour in physics experiments at ultra high energy
在这方面的贡献，材料的结构修改和设备的退化进行建模，并与实验数据进行比较，更多的结晶度，温度，晶体取向和氧浓度，考虑到存在的新的主要四重协调缺陷，除了空位和间隙。对下一代高能物理实验如LHC、SLHC、VLHC或ULHC中探测器在具体环境中的行为进行了一些估计。
2006-11-15 hep-ph physics.ins-det
Improved Modelling of Detector Response Effects in Phonon-based Crystal Detectors used for Dark Matter Searches
针对暗物质探测用声子晶体探测器的响应效应问题，提出新解析模型，可区分不同事件源的响应差异，提取了SuperCDMS HVeV探测器参数，有助于提升暗物质探测灵敏度。
2024-06-24 hep-ex physics.ins-det
Pulse shape simulation for the reduced charge collection layer in p-type high-purity germanium detectors
School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University（北京师范大学物理与天文学院）；Department of Engineering Physics, Tsinghua University（清华大学工程物理系）；Max-Planck-Institut für Physik（马克斯·普朗克物理研究所）
本文提出了一种新的三维脉冲形状模拟方法，用于p型高纯锗探测器中减少电荷收集层的模拟，以提高低本底实验中对本底事件的识别和排除能力。
2026-03-09 physics.ins-det
Pulse-shape calculations and applications using the AGATAGeFEM software package
介绍了一个用于分段高纯锗探测器建模的软件包AGATAGeFEM。的几何实现和计算的电场和加权场的选择进行了讨论。用于电荷载流子速度的模型进行了说明。电荷载流子输运方程的数值积分解释。研究了噪声和串扰对AGATA探测器所实现的位置分辨率的影响。结果表明，在AGATA探测器中看到的串扰是次要的位置分辨率。确定脉冲形状对脉冲形状计算中的参数的灵敏度，这是检测器中的位置的函数。最后，AGATAGeFEM已被用来产生脉冲形状数据库的脉冲形状分析的实验数据。使用新数据库的结果表明，与使用标准AGATA数据库的结果相比，情况有所改善。
2021-01-05 nucl-ex physics.ins-det
32 Bin Near-Infrared Time-Multiplexing Detector with Attojoule Single-Shot Energy Resolution
我们提出了两种实现的光子计数时间复用探测器的近红外波长，基于Peltier冷却的InGaAs/InP雪崩光电二极管（APD）。第一实施方式是出于仅使用商业上可获得的组件的实际考虑。它具有16个仓，脉冲重复率高达22 kHz，适用脉冲宽度高达100 ns。第二种实现方式是基于快速选通检测器，允许空载时间低于10 ns。这允许实现高动态范围32仓检测器，能够处理高达6 MHz的脉冲重复率，脉冲宽度高达200 ps。在16.5%的检测效率的检测器响应的分析，揭示了阿焦耳水平上的单次能量分辨率。
2010-06-07 physics.ins-det quant-ph
Modeling Pulse Characteristics in Xenon with NEST
本文提出了一个描述氙探测器中粒子相互作用产生的脉冲信号特性的综合模型。重点放在两相时间投影室，但提出的模型也适用于单相探测器。为了模拟由于初级闪烁光的脉冲形状，将单重态和三重态二聚体态的比例以及它们相应的衰减时间和复合时间的影响并入模型中。在两相时间投影室中，模拟电致发光脉冲时，计算了电离电子在气体中的平均自由程、漂移速度、单重态和三重态的衰减时间、扩散常数和电子俘获时间。这种建模已被纳入一个完整的软件包，它逼真地模拟这些类型的探测器的预期脉冲形状。
2014-01-17 physics.ins-det
Characterization of High Purity Germanium Point Contact Detectors with Low Net Impurity Concentration
高纯度锗点接触探测器具有低能量阈值和在宽能量范围内的优异能量分辨率，因此广泛用于核物理和粒子物理。在稀有事件的搜寻中，例如无中微子双β衰变，点接触几何是特别重要的，因为它允许脉冲形状的歧视，因此，一个显着的背景减少。本文研究了超高纯锗点接触探测器的脉冲形状鉴别性能。它表明，需要一个最小的净杂质浓度，以满足脉冲形状的性能要求。
2018-12-02 physics.ins-det
Particle identification using digital pulse shape discrimination in a nTD silicon detector with a 1 GHz sampling digitizer
在500~ $μ$ m厚的中子嬗变掺杂（nTD）硅探测器上，利用自行研制的基于FPGA的12位分辨率、1GHz采样数字转换器，进行了数字脉冲波形分析的粒子束流测试实验。在低场注入装置中使用nTD Si探测器探测了$\sim$ 5 MeV/A、$^{7}$ Li和$^{12}$ C束与不同靶反应产生的轻重离子。从高带宽电荷电流灵敏前置放大器的数字化电荷输出中获得了脉冲高度、上升时间和电流最大值。在轻重离子的情况下，仅使用数字化电荷输出就实现了良好的同位素分离。该装置可用于涉及库仑势垒能附近的轻重离子的核反应中的带电粒子谱。
2018-04-05 nucl-ex physics.ins-det
Fused-Silica Activation Cherenkov Detector for Pulsed D--T Fusion Yields
Helion Energy Inc.（Helion能源公司）
利用熔融石英棒作为激活目标和切连科夫辐射体，实现脉冲D-T聚变产量的快速诊断。
2026-03-04 physics.ins-det
The Impact of Photon Flight Path on S1 Pulse Shape Analysis in Liquid Xenon Two-phase Detectors
LUX暗物质搜索实验是一个350公斤的双相氙时间投影室，位于美国南达科他州铅市桑福德地下研究设施4850英尺的高度。两相氙探测器在暗物质探测中的成功依赖于它们区分电子反冲（ER）背景事件和核反冲（NR）信号事件的能力。典型地，NR-ER辨别是从电致发光光（S2）与即时闪烁光（S1）的比率获得的。S1脉冲形状的分析是可用于区分NR与ER的附加鉴别技术。脉冲形状NR-ER歧视可以实现的基础上的单重态和三重态，产生S1的去激发过程的比例。NR S1主要由单重态的去激发过程控制，时间常数约为3 ns，而ER S1主要由三重态的去激发过程控制，时间常数约为24 ns。随着探测器尺寸的增加，S1光子飞行路径的变化可以变得与这些衰减常数相当，从而降低了将NR与ER分离的脉冲形状分析的效用。LUX探测器中的路径长度变化的效果进行了研究，使用模拟的结果和S1脉冲形状分析的影响进行了讨论。
2015-12-30 hep-ex physics.ins-det
Some possible explanations of the discrepancies in the results of modelling the leakage current of detectors after hadron irradiation
在这篇文章中，我们认为，模型计算和实验数据之间的主要差异，强子辐照后的漏电流可以解释考虑在硅中的主要缺陷的贡献：空位，填隙和Si_FFCD缺陷。数据与先前建模之间的差异来源暂时归因于Si_FFCD缺陷。空位和杂质对辐照后的短时间电流有主要贡献。如果这些假设是正确的，那么，在连续长时间照射的条件下，例如LHC及其能量和光度的升级，S-LHC和V-LHC，这些贡献将代表一个主要问题。
2004-10-12 cond-mat.mtrl-sci hep-ph physics.ins-det
A prototype for SANDD: A highly-segmented pulse-shape-sensitive plastic scintillator detector incorporating silicon photomultiplier arrays
我们报告的第一个清晰的观察中子/γ射线脉冲形状的灵敏度的一个完全仪表化的8 $\times$ 8阵列的塑料闪烁体段耦合到两个5厘米$\times$ 5厘米64通道SiPM阵列的一部分，为方向灵敏度设计的原型反中微子探测器模块的关键指标的研究。SANDD（分段式反中微子定向探测器）最终将包括一个由64个$^{6}$掺锂脉冲形状敏感闪烁体棒细长段组成的中心模块，每个闪烁体棒具有5.4 mm $\times$ 5.4 mm的正方形横截面，由相同材料的较大截面棒包围。可能影响SANDD中心模块性能的最重要指标是使用硅光电倍增器（SiPMs）的中子和伽马射线脉冲形状灵敏度、通过闪烁体棒多重性的粒子识别以及能量和位置分辨率。作为第一步，我们构建了一个原型探测器，使用两个64通道SiPM阵列和未掺杂的脉冲形状敏感的塑料闪烁体棒来研究中央SAND模块的性能。
2019-08-11 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Performance of a convolutional autoencoder designed to remove electronic noise from p-type point contact germanium detector signals
我们提出了一个卷积自动编码器去噪脉冲从一个p型点接触高纯度锗探测器类似于那些在几个罕见事件搜索。虽然我们专注于训练程序，依赖于详细的探测器物理模拟，我们也提出了实现只需要嘈杂的探测器脉冲训练模型。我们验证我们的自动编码器的模拟数据和校准数据从$^{241}$ Am源，后者是用来表明，去噪脉冲是统计兼容的数据脉冲。我们证明了我们的去噪方法能够很好地保留脉冲的基本形状，比传统的去噪方法有所改进。我们还表明，用于计算能量与梯形滤波器的成形时间可以显着减少，同时保持相当的能量分辨率。在某些情况下，我们的去噪方法可以提高整体能量分辨率。我们开发的消除电子噪声的方法可以直接扩展到其他检测器技术。此外，来自编码器的潜在表示也用于量化信号的基于形状的特性。我们的工作有很大的潜力，可用于粒子物理实验和超越。
2022-12-02 nucl-ex physics.data-an physics.ins-det
A Functional Form for Liquid Scintillator Pulse Shapes
检测器信号的数字化使得能够分析原始波形以提取定时、颗粒识别和能量沉积信息。在这里，我们提出了使用基于S形的分析函数来建模和拟合来自液体有机蒸发器的这种脉冲形状，尽管该方法也应该适用于其他检测器系统。NE 213探测器中的中子和伽马相互作用从光电管阳极进行数字化，并使用基于S形的函数进行拟合。在提取定时信息和执行中子-伽马脉冲形状歧视的拟合的敏锐度的介绍和讨论。
2019-12-16 nucl-ex 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
Synthesis of pulses from particle detectors with a Generative Adversarial Network (GAN)
Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial（国家航空航天技术研究所）；WiYo Technologies（WiYo科技公司）；Universidad de Alcalá（阿尔卡拉大学）
针对粒子探测器关联电子学开发期间脉冲缺失的问题，提出基于GAN的脉冲生成模型，该模型部署于Xilinx SoC上，能生成与真实脉冲形状及幅度分布相匹配的脉冲。
2024-01-10 cs.LG physics.ins-det
Modelling radiation damage to pixel sensors in the ATLAS detector
硅像素探测器是目前和计划中的大型强子对撞机ATLAS实验升级的核心。由于它们非常接近相互作用点，这些探测器在其寿命期间将暴露在前所未有的辐射量下。目前的像素探测器将受到超过$10^{15}$ 1 MeV ${n}_{eq}/{cm}^2$的非电离辐射的损害，而为高亮度LHC设计的像素探测器必须应对更大数量级的通量。本文提出了一个数字化模型，考虑辐射损伤的影响，像素传感器。详细描述了该模型，并将电荷收集效率和洛伦兹角的预测与2015年至2017年收集的碰撞数据（$\leq 10^{15}$ 1 MeV ${n}_{eq}/{cm}^2$）进行了比较。
2019-07-01 hep-ex physics.ins-det
Modelling the Response of CLLBC(Ce) and TLYC(Ce) SiPM-Based Radiation Detectors in Mixed Radiation Fields with Geant4
CLLBC（Ce）和TLYC（Ce）是能够测量混合伽马射线和中子辐射场的新型闪烁材料，在空间和核安全/安保科学领域引起了极大的兴趣。迄今为止，Geant 4，世界上最流行的蒙特卡罗辐射建模工具包，尚未被有效地用于模拟这些材料的充分响应时，耦合到近紫外线硅光电倍增器（SiPMs）。在这项工作中，实验验证的Geant 4应用程序已经开发了优化的材料成分，光学数据表和物理传输设置，能够准确地模拟基于CLLBC（Ce）和TLYC（Ce）SiPM的辐射探测器在伽马射线和中子辐照下的响应。五种不同放射源的实验基准（Co-60、Cs-137、Eu-152、Am-241和Cf-252）的测量结果表明，所开发的Geant 4应用程序能够再现所有主要光谱特征的位置和结构（全能量伽马射线光/中子俘获峰，X射线逃逸峰，康普顿边缘，康普顿反向散射峰，和康普顿坪）到高精度水平。
2023-03-17 physics.ins-det
The Measurement and Modelling of Cosmic Ray Muons at KM3NeT Detectors
本论文旨在评估观测瞬发缪子通量的可能性并验证KM3NeT探测器性能，该通量由含粲和奇异夸克的重强子衰变产生，预计在PeV能量下占主导。
2024-02-04 hep-ex physics.ins-det
Performance of a 4 Kelvin pulse-tube cooled cryostat with dc SQUID amplifiers for bolometric detector testing
最新一代的宇宙微波背景（CMB）望远镜正从CMB的偏振信号中寻找未被发现的暴胀引起的微弱引力波信号。为了实现所需的前所未有的灵敏度水平，这些实验使用超导过渡边缘传感器（TES）测辐射热计阵列，这些测辐射热计被冷却到亚开尔文温度，以实现光子噪声限制性能。这些TES探测器使用低噪声SQUID放大器读出。为了在实验室环境中快速测试这些探测器和类似设备，我们构建了一个低温制冷链，包括一个商业两级脉冲管冷却器，基础温度为3 K，和一个封闭循环3He/4He/3He吸附冷却器，基础温度为220 mK。一个商业直流SQUID系统，与传感器冷却到4 K，被用作高灵敏度的低温安培计。由于SQUID对变化的磁场极其敏感，因此使用脉冲管冷却器对其进行冷却存在若干挑战。在这里，我们描述了成功的设计和实施的措施，以减少振动，电磁干扰，和其他潜在的噪声源与脉冲管冷却器。
2013-01-05 astro-ph.IM physics.ins-det
Pulse shape discrimination studies with a Broad-Energy Germanium detector for signal identification and background suppression in the GERDA double beta decay experiment
首次研究了宽能锗（BEGe）探测器的事件鉴别。一种新的脉冲形状的方法，利用BEGe探测器内的特征电场分布，允许有效地识别单站点事件和拒绝多站点事件。第一种是典型的无中微子双β衰变（0-nu-2-β），后者是来自γ射线相互作用的背景。在能量接近Q（76 Ge）= 2039 keV的背景下，60 Co、226 Ra和228 Th的本底存活概率分别为0.93%、21%和40%。这种背景抑制实现了89%的接受228 Th双逃逸事件，这是由单网站的相互作用为主。对于0-nu-2-β-衰变事件，预期接受度大致相等。准直束和康普顿符合测量表明，歧视是在很大程度上独立于晶体内的相互作用的位置，并验证了脉冲形状切割的能量范围内的Q（76 Ge）。目前正在研究将BEGe探测器应用于GERDA和Majorana双β衰变实验。
2009-09-22 nucl-ex physics.ins-det
Measuring and Modelling Lag in Amorphous Silicon Flat-Panel X-ray Detectors
The Australian National University（澳大利亚国立大学）
本研究针对非晶硅平板X射线探测器的长期滞后现象，提出实验表征框架与多陷阱速率方程模型，解决过冲行为问题，建立了可重复的滞后研究方法。
2026-08-28 physics.ins-det
Study of digital pulse shape discrimination method for n-γ separation of EJ-301 liquid scintillation detector
建立了一个基于可编程模块NI-5772的数字脉冲形状鉴别系统，并在EJ-301液体闪烁探测器上进行了测试。该模块通过LabVIEW开发的程序运行，采样频率高达1.6GS/s。用~（22）Na、~（137）Cs和~（60）Co三种标准γ源对EJ-301型液体闪烁探测器进行了刻度，得到了γ响应函数。提出了电荷比较法和过零法的数字算法。实验结果表明，这两种数字信号处理（DSP）算法可以区分中子和γ射线。此外，过零方法在80 keVee和更低时显示出更好的n-γ分辨力，而电荷比较方法在更高的阈值时给出更好的结果。此外，在9个能量阈值下提取了两种不同尺寸探测器的优值，发现小尺寸探测器对裂变中子的n-γ分离性能较好。
2015-02-06 nucl-ex physics.ins-det
Optimization of Energy Resolution and Pulse Shape Discrimination for a CLYC Detector with Integrated Digitizers
由于数字化仪性能的提高，直接波形数字化可以保留核辐射探测器足够的电流脉冲信息。在许多情况下，合理的成本和功耗是必需的，同时要保证能量分辨率和PSD性能的检测器。本文将定量分析数字化仪的垂直分辨率和采样率对能量分辨率和PSD性能的影响。能量分辨率和PSD性能通常可以通过提高数字化器的采样率和有效位数（ENOB）来优化。几个集成的数字化仪，采样率从100 MSPS到500 MSPS和垂直分辨率从12位到16位，设计和集成与CLYC检测器进行验证。实验结果与理论计算吻合较好。该结论对类似应用中需要优化能量分辨率和PSD性能的数字化器的设计具有指导意义，并有助于根据不同的要求选择合适的数字化器。
2019-11-20 hep-ex physics.ins-det
Variational Autoencoders for Generative Modelling of Water Cherenkov Detectors
University of Manitoba（曼尼托巴大学）；TRIUMF；University of British Columbia（不列颠哥伦比亚大学）
物质-反物质不对称性是物理学中尚未解决的主要问题之一，可以通过当前和下一代中微子振荡实验中电荷宇称对称性破坏的精确测量来探索。在这项工作中，我们展示了变分自动编码器和归一化流的能力，以近似这些实验中常用的水切伦科夫探测器的模拟数据的生成分布。我们研究了这些方法的性能及其适用于半监督学习和合成数据生成。
2019-11-01 cs.LG hep-ex physics.ins-det
SANDD: A directional antineutrino detector with segmented 6Li-doped pulse-shape-sensitive plastic scintillator
我们提出了一个小的（9升）和移动的0.1%6锂掺杂的脉冲形状敏感的塑料闪烁体antineutrino探测器称为SANDD（分段反中微子定向探测器），构造近场反应堆监测的目的与antineutrino方向的灵敏度的表征。SANDD包括三种不同类型的模块。开发了详细的蒙特卡罗模拟代码来匹配和验证三个模块中的每一个的性能。然后使用组合模型来预测整个检测器的性能。建立分析切割以分离反中微子逆β衰变事件，同时拒绝大部分背景。中子和正电子探测效率分别为34.8%和80.2%，而符合探测效率为71.7%，导致反β衰变探测效率为20.05 +/- 0.2%（统计）。+/- 2.1%（系统）。预测的方向灵敏度的SANDD产生的方位角方向的不确定性为20度，每100个检测到的反中微子事件。
2021-04-30 hep-ex physics.ins-det
