Discrimination of neutrons and γ-rays in liquid scintillator based on Elman neural network
为了提高液体闪烁体（LS）探测器的中子和γ（n/γ）分辨性能，提出了一种基于Elman神经网络（ENN）的中子和γ分辨方法。中子和γ数据是由EJ-335 LS探测器在241 Am-9 Be辐射场中获得的。用两种人工神经网络方法区分中子和γ事件，包括ENN和一个典型的反向传播神经网络（BPNN）作为控制。结果表明，两种方法具有不同的n/γ鉴别性能。与BPNN相比，ENN在n/γ分辨方面提供了改进的品质因数（FOM）。通过使用ENN的新方法，FOM从0.907 { \pm } 0.034增加到0.953 { \pm } 0.037。提出的基于ENN的n/γ鉴别方法为中子探测中脉冲波形鉴别提供了一种新的选择。
2016-05-08 hep-ex physics.ins-det
Lithium-loaded scintillators coupled to a custom-designed silicon photomultiplier array for neutron and gamma-ray detection
能够探测中子和伽马射线的闪烁体引起了相当大的兴趣。特别地，这种具有硅光电倍增器（SiPM）的放大器的使用使得能够实现低功率和紧凑几何形状的应用。三种类型的锂负载的制冷剂，CLYC，CLLB，和NaIL，已经用定制设计的SiPM阵列在-20至50 $^{\circ}$ C之间的温度下进行了测试。该阵列由4个6 × 6 mm $^2$ SiPM以2 × 2结构排列组成。脉冲形状鉴别用于中子和伽马鉴别。由于脉冲形状随温度变化，中子和伽马鉴别的质量随温度变化。此外，在高温下SiPM中较大的暗电流导致较差的能量分辨率和中子-伽马鉴别。将讨论耦合到定制SiPM阵列的三个闪烁器的能量分辨率和中子-伽马鉴别的比较。
2017-11-27 nucl-ex physics.ins-det
Technique for the measurement of intrinsic pulse-shape discrimination for organic scintillators using tagged neutrons
利用基于飞行时间的中子标记技术和逐个事件的波形数字化，对有机液体稀释器NE 213 A和EJ 305进行了快中子/γ射线脉冲形状鉴别。伽马射线源和基于Geant 4的模拟被用来校准闪烁光产额。通过对数字化波形的选定部分进行积分以产生中子/伽马射线分离的品质因数，来分析中子和伽马射线事件的脉冲形状差异。该品质因数已被映射为探测器阈值和从飞行时间确定的中子能量的函数。它清楚地表明，NE 213 A的脉冲形状识别能力优于EJ 305。中子标记技术提供的额外信息导致对这些有机发光器的脉冲形状辨别能力的更详细的评估。
2022-06-02 nucl-ex physics.ins-det
e$^{+}$/e$^{-}$ Discrimination in Liquid Scintillator and Its Usage to Suppress $^{8}$He/$^{9}$Li Backgrounds
反应堆中微子实验建立了大规模的探测器系统来探测中微子。在液体闪烁体中，可以形成正电子和电子的中性束缚态，称为正电子素。自旋三重态被称为正电子偶素（o-Ps）。在本文中，设计了一个实验来测量o-Ps的寿命，给出了3.1 ns的结果。基于光子发射时间分布（PETD）构造了一个PSD参数，用于区分e $^+$ /e $^-$。最后给出了e $^+$ /e $^-$判别在JUNO实验中的应用。它有助于抑制$^{8}$ He/ $^{9}$ Li背景，并在假设$σ$ =1 ns PMT渡越时间扩展的情况下，将$χ^2$分析的灵敏度提高0.6，这将给PETD带来拖尾效应。
2016-09-14 hep-ex physics.ins-det
Influence of Self-Absorption on Pulse Shape Discrimination in Organic Glass Scintillators
本文通过不同高度的有机玻璃闪烁体实验，分析光自吸收对中子-伽马脉冲形状甄别的影响，并结合遗传算法拟合脉冲衰减成分。
2025-05-13 physics.ins-det
Performance and pulse shape discrimination of glass scintillator SG101 for neutron detection
School of Physics, Sun Yat-sen University（中山大学物理学院）；Institut Franco-Chinois de l’Énergie Nucléaire , Sun Yat-sen University（中法核能源学院，中山大学）；School of Science, Sun Yat-sen University（中山大学理学院）；Beijing Hoton Technology Co.Ltd.（北京霍顿科技有限公司）
SG101玻璃闪烁体在中子探测中表现出高效率和良好的脉冲形状鉴别能力，适用于高精度事件标记应用。
2026-02-12 hep-ex physics.ins-det
2 inch Molecular Organic Glass Scintillator for Neutron-Gamma Discrimination
在这篇手稿中，我们报告了新型有机玻璃闪烁体的闪烁特性和脉冲形状鉴别（PSD）性能。测试了两个尺寸为2x2英寸的圆柱形样品。此外，这两个样品用于堆叠配置，以测量尺寸为2x 4英寸的样品的PSD特性。这项研究包括测量中子/伽马鉴别能力、发射光谱、光电子产额和分析伽马射线和快中子相关事件产生的光脉冲形状。将结果与先前使用EJ-276塑料闪烁体、EJ-309液体闪烁体和二苯乙烯单晶记录的数据进行比较。
2023-01-17 physics.ins-det
Discrimination of neutron-$γ$ in the low energy regime using machine learning for an EJ-276D plastic scintillator
针对传统脉冲形状甄别技术难以实现低能区中子-γ有效甄别的问题，基于EJ-276D塑料闪烁体波形数据，采用MLPBNN和SVM算法开展甄别研究，经AmBe源训练测试并与ToF结果比对，证实MLPBNN甄别性能更优。
2025-11-18 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Measurement of ortho-Positronium Properties in Liquid Scintillators
液体闪烁体探测器中的脉冲形状鉴别是用于区分轻粒子和重粒子的成熟技术。尽管如此，它在电子和正电子的分离中不是有效的，因为它们引起不可区分的闪烁体响应。这种低效率可以通过利用正电子偶素（o-Ps）的形成来克服，它改变了由正电子引起的光脉冲的时间分布。我们表征了最常用的液体澄清剂，即PC，PXE，LAB，OIL和PC + PPO中的o-Ps性质。此外，我们还研究了闪烁体掺杂对目前中微子实验中使用的掺杂剂Gd和Nd的o-Ps性质的影响。进一步的测量Li-负载和Tl-负载的液体制冷剂被预见。我们发现，o-Ps性质是适合于提高电子-正电子歧视。
2013-06-25 hep-ex physics.ins-det
Performance Characterization of a Plastic-Scintillator Sensor for Fast-Neutron, Thermal-Neutron, and Gamma-Ray Discrimination
Sun Yat-sen University（中山大学）
本研究表征了一种由EJ276或EJ200塑料闪烁体与EJ426热中子屏耦合、单光电倍增管读出的紧凑型传感器，通过康普顿边缘分析和脉冲形状甄别评估其对快中子、热中子和伽马射线的甄别能力。
2026-04-29 hep-ex physics.ins-det
Light Collection and Pulse-Shape Discrimination in Elongated Scintillator Cells for the PROSPECT Reactor Antineutrino Experiment
一个米长，23升EJ-309液体闪烁体探测器已建成的PROSPECT反应堆反中微子实验的光收集和脉冲形状的歧视性能的细长闪烁体细胞的研究。利用沿池长轴布置的γ和自发裂变刻度源，研究了反中微子反β衰变产物能量范围内的光收集强度和均匀性以及中子/γ鉴别能力。我们还研究了不同的PMT和反射器配置的中子-伽马歧视和光收集能力。确定优化兆电子伏级响应和背景抑制能力的关键设计功能。
2015-08-26 hep-ex physics.ins-det
Performance Evaluation of Pulse Shape Discrimination Capable Organic Scintillators for Space Applications
具有脉冲形状鉴别（PSD）能力的闪烁体在科学界的许多领域都引起了极大的兴趣。使用PSD从中子辨别伽马射线的能力在不同类型的闪烁体材料和掺杂剂之间变化。研究了具有PSD性能的新一代有机闪烁体材料，以确定其对电离和非电离辐射的辐射硬度。四种类型的有机闪烁体的PSD能力，平均脉冲形状，和光输出的特点之前和之后的中子和γ射线照射。这项研究的主要目标是研究在空间应用中可能经历的长期辐照对每种材料的光输出和粒子识别能力的影响。测试了EJ-270、EJ-276、有机玻璃和二苯乙烯。在高达$2.56\times10^{11}$ n/cm $^2$的任何发光体中均未观察到非电离（中子）辐射引起的损伤，但二苯乙烯除外，其光输出出现小幅（12 $\%$）降低。电离（γ射线）照射后，所有发光剂的光输出均有所减少，在100 kRad后立即观察到17个$\%$（EJ-276和OGS）、32个$\%$（EJ-270）和42个$\%$（二苯乙烯）减少。
2021-11-17 physics.ins-det
Advantages of off-line analysis of digitally recorded pulses in case of neutron-gamma discrimination in scintillators
本研究利用数字记录脉冲的离线分析，探究电荷比较法在有机玻璃闪烁体和反式二苯乙烯的中子-伽马脉冲形状甄别中的有效性，提出脉冲最大值触发替代方案，强调积分门起始点对品质因数的影响并建议补充最小相对高度指标。
2025-04-16 physics.ins-det
Studies in Pulse Shape Discrimination for an Optimized ASIC Design
随着硅光电倍增器（SiPM）的不断发展，当其与闪烁体耦合时，可作为低反冲能量的快中子与γ相互作用的脉冲形状鉴别（PSD）光电传感器。同时，典型阵列中的大量通道要求开发低成本和低功率的电子器件。定制集成电路（ASIC）是实现此目的的理想解决方案。为了评估这种ASIC的要求，使用两个耦合到来自Onsemi的6x 6 mm SiPM的二苯乙烯和EJ-276的混合器进行研究。我们证明，这两个reflectators是可行的执行PSD的相互作用能从100千电子伏到几兆电子伏，同时优化的集成周期中使用的PSD度量。这些测量为正在开发的ASIC的设计参数提供信息。
2022-12-21 nucl-ex physics.ins-det
Pulse shape discrimination using a convolutional neural network for organic liquid scintillator signals
提出基于CNN的脉冲形状甄别方法，利用功率谱输入提升掺钆液体闪烁体探测器信噪比，较传统方法提升超20%。
2023-01-15 hep-ex physics.ins-det
Progress in Chromatic Calorimetry Concept: Improved Techniques for Energy Resolution and Particle Discrimination
本研究提出采用不同发射波长分层闪烁体的色度量热法，经100 GeV以内电子与π介子测试验证，可提升粒子鉴别能力与能量分辨率，未来拟结合QD技术进一步优化。
2025-01-14 hep-ex physics.ins-det
Multi-layer plastic scintillation detector for intermediate- and high-energy neutrons with $\it{n}$-$γ$ discrimination capability
本文报道了一种新型的堆结构固体有机闪烁体（S $^4$）中子探测器的研制和实验结果。它由多层塑料闪烁体组成，具有抑制低能$γ$射线的能力。为了实现$\it{n}$ - $γ$区分，我们利用闪烁体材料中中子和$γ$射线的相互作用产生的次级带电粒子的范围的差异。塑料闪烁体层的厚度是基于使用Geant 4工具包的Monte Carlo模拟的结果来确定的。层厚度为5 mm时，我们在5 MeV $_{\rm ee}$阈值设置下实现了中子和$γ$射线之间的良好分离。我们还确定了探测效率使用单能中子在两个能量产生的$\it{d}$ + $\it{d}\to\it{n}$ + $^{3}$ He反应。计算结果与Geant 4采用Li $\grave{\rm e}$ ge核内级联强子模型（INCL++）和高精度低能中子相互作用模型（NeutronHP）的模拟结果吻合较好。
2017-07-28 nucl-ex physics.ins-det
Spectral Discrimination of Deposited Gamma-Ray Energies in a Simulated CeBr$_3$ Scintillator
本研究通过模拟CeBr$_3$闪烁体探测器，利用光学光子波长信息在光子计数重叠时区分662与629 keV伽马射线，实现约2个标准差的能量鉴别，证明光谱可补充能量信息。
2026-09-10 nucl-ex physics.ins-det
High-light-yield calcium iodide (CaI2) scintillator for astroparticle physics
一种用于天体粒子物理实验的高光产额碘化钙闪烁体正在研制中。本文报道了碘化钙晶体的闪烁性能。获得了NaI（Tl）的2.7倍的大光发射，并且发射波长与光电倍增管的灵敏波长良好一致。还进行了使用α和γ源的脉冲形状辨别的研究。我们通过快速分析证实了CaI2具有良好的脉冲形状识别潜力。
2019-07-29 physics.ins-det
Comparison of an OGS/Polystyrene scintillator (BSO-406) with pure OGS (BSO-100), EJ-276, EJ-309, and M600 scintillators
本文研究了由40%OGS与60%聚苯乙烯混合而成的新型BSO-406闪烁体的闪烁性能和PSD表现，并将其与纯OGS（BSO-100）、EJ-276、EJ-309及M600闪烁体的相关数据进行了比较。
2025-04-16 physics.ins-det
Comprehensive characterization of a YAG:Ce scintillator: light yield, alpha quenching and pulse-shape discrimination
University of Milano-Bicocca（米兰比可卡大学）
本文全面表征了YAG:Ce晶体在γ和α辐射下的闪烁性能，包括光产额、衰减时间、α猝灭因子及脉冲形状甄别能力，展示了其在粒子识别和稳定响应方面的潜力。
2026-06-19 physics.ins-det
Ultracold neutron detection with 6Li-doped glass scintillators, NANOSC: a fast ultracold neutron detector for the nEDM experiment at the Paul Scherrer Institute
本文总结了旨在表征超冷中子探测的测量结果与6Li掺杂玻璃闪烁体。厚度为100-200微米的单个GS 10或GS 20中子源满足超冷中子探测要求，具有可接受的中子-伽马鉴别力。这种区分明显地通过两个澄清器的堆叠得到改善：6Li耗尽的玻璃结合到6Li富集的玻璃。光学接触粘合用于两个反射器之间，以获得完美的光学接触。闪烁体的探测效率类似于3 He Strelkov气体探测器。与数字数据采集系统耦合，计数率可达10^5计数/秒。基于这种闪烁体堆叠布置的探测器已经建成，并自2010年以来一直用于Paul Scherrer研究所的中子电偶极矩实验。给出了它对中子电偶极矩实验正常运行的响应。
2016-06-23 nucl-ex physics.ins-det
Optimal Design of Waveform Digitisers for Both Energy Resolution and Pulse Shape Discrimination
快速数字化器和数字脉冲处理技术因其体积小、触发速率高、离线分析等优点而被广泛应用于光谱应用和脉冲形状鉴别（PSD）。同时，由于本征能量分辨率差，有机、塑料或液体闪烁体具有PSD能力，其读出电子学的噪声通常很小。然而，LaBr 3（Ce）因其优异的能量分辨率而被广泛使用，并且已被证明对α/γ粒子具有PSD能力。因此，设计一种既具有最佳能量分辨率又具有良好PSD性能的LaBr_3（Ce）等吸收剂的数字采集系统是值得的。已经在采样率和垂直分辨率方面进行了几项关于液体蒸发器的数字化器特性选择的实验研究。波形数字化器的影响，即快速放大器（可选），采样率和垂直分辨率，在这两个应用的定量分析仍然缺乏。本文提供了定量分析这些因素，因此，根据噪声分析的时变门控电荷积分的能量分辨率和PSD应用的数字化器的优化设计的一般规则。
2021-12-20 nucl-ex physics.ins-det
Pulse-shape discrimination and energy resolution of a liquid-argon scintillator with xenon doping
液氩闪烁探测器用于基础物理实验，并正在考虑用于安全应用。先前的研究已经表明，添加少量的氙掺杂剂改善了光或信号产率、能量分辨率和粒子区分方面的性能。在这项研究中，我们研究了探测器的响应氙掺杂剂浓度从9 +/- 5 ppm到1100 +/- 500 ppm氙（按重量计）在6个步骤。3.14升检测器使用四苯基丁二烯（TPB）波长移位器与双光电倍增管，并在单相模式下运行。使用掺杂剂后，γ射线相互作用信号产率从4.0 +/- 0.1光电子/keV提高到5.0 +/- 0.1光电子/keV。掺杂后662 keV能量分辨率从（4.4 +/- 0.2）%（σ）提高到（3.5 +/- 0.2）%（σ）。脉冲形状歧视性能大大降低，在第一次加入掺杂剂，略有改善，与额外的添加，然后迅速改善我们的掺杂剂范围的末端附近，与性能变得比纯氩在最高测试掺杂剂浓度略好。观察到随着掺杂剂浓度的增加中子闪烁效率降低的一些证据。最后，TPB区域外的波形形状进行了讨论，这表明氙产生的光的波形的贡献主要是在慢分量的最后一部分。
2014-04-21 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
A First Comparison of the responses of a He4-based fast-neutron detector and a NE-213 liquid-scintillator reference detector
首次比较了新型$^{4}$氦基加压闪烁探测器和NE-213液体闪烁体参考探测器的脉冲形状鉴别特性，该探测器采用Am/Be混合场中子和γ射线源和高分辨率闪烁脉冲数字化仪。特别是，研究了两个快中子探测器区分中子和伽马射线的能力。NE-213液体闪烁体参比池响应于源的伽马射线场产生了宽范围的闪烁光产额。与此形成鲜明对比的是，由于$^{4}$ He气体体积的大小和压力，$^{4}$ He基探测器对相同的伽马射线场记录了750 keV $_{ee}$的最大闪烁光产额。脉冲形状的歧视粒子的闪烁光产额超过750 keV的$_{ee}$是优秀的情况下，$^{4}$氦基探测器。在750 keV以上的$_{ee}$，它的信号是明确的中子，使粒子识别完全基于闪烁光产生的量。
2015-04-27 nucl-ex physics.ins-det
Chromatic Calorimetry -- A Novel Approach to Validate Energy Resolution and Particle Discrimination
Shizuoka University（静冈大学）
本文提出色度量热法（CCAL），利用不同波长闪烁体测量纵向能量沉积，结合CERN SPS实验和GEANT4模拟，验证其改进粒子鉴别与能量分辨率的潜力，面向未来对撞机（FCC）。
2026-11-05 hep-ex physics.ins-det
Convolutional Neural Network-Based Neutron and Gamma Discrimination in EJ-276 for Low-Energy Detection
本文提出基于卷积神经网络的粒子识别方法，在EJ-276塑料闪烁体与硅光电倍增管系统中实现低能区中子与伽马射线的高精度甄别，准确率分别达97.3%和98.6%，显著优于传统电荷比较法，为暗物质和中微子等低能稀有事件探测提供了新途径。
2025-02-08 physics.ins-det
Comparative studies of plastic scintillator strips with high technical attenuation length for the total-body J-PET scanner
本研究比较六种长塑料闪烁体的光谱与 TAL，发现 BC-408 和 EJ-200 透射率与衰减长度最佳，并确定 EJ-200 的 24 mm × 6 mm 截面最适合 TB-J-PET。
2024-08-03 nucl-ex physics.ins-det
Digital pulse-shape discrimination of fast neutrons and gamma rays
本文用数字脉冲处理技术研究了液体闪烁体探测器探测快中子和γ射线的鉴别。使用具有252 Cf源、BC-501液体闪烁体探测器和BaF 2探测器的实验装置，以100 Ms/s、14位采样ADC收集波形。将三个相同的ADC组合以将采样频率提高到300 Ms/s。四种不同的数字脉冲形状分析算法的开发和相互比较，并获得与模拟中子伽马歧视单位的数据。其中两种数字算法基于电荷比较法，而模拟单元和另外两种数字算法基于零交叉法。两个不同的数字的优值参数，量化的中子-伽马歧视的属性，进行了评估，所有四个数字算法和模拟数据集。所有的数字算法给出了类似或更好的品质因数值比与模拟设置所获得的。作为采样频率和ADC的位分辨率的函数的歧视属性进行了详细的研究。结果表明，具有12位的位分辨率和100 Ms/s的采样频率的采样ADC足以实现具有0.3-12 MeV的沉积中子能量的动态范围的脉冲的最佳中子-伽马鉴别。研究了采样频率对时间分辨率的影响。在100 Ms/s时，半高宽为1.7 ns。
2008-05-06 nucl-ex 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
Neutron and $\boldsymbolγ$-ray Discrimination by a Pressurized Helium-4 Based Scintillation Detector
本文研究加压氦-4闪烁探测器在混合辐射场中的快中子探测能力，采用快-慢电荷积分法实现中子与γ射线甄别，并结合HDPE衰减实验与GEANT4模拟验证其性能。
2024-09-02 astro-ph.IM 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
Detection of fast neutrons and digital pulse-shape discrimination between neutrons and gamma rays
本文介绍了液体闪烁体探测器探测快中子的基本原理，并给出了一个中子墙阵列的实例。在中子探测，中子和伽马射线的歧视和识别探测器之间的串扰，由于中子散射的挑战，两个简要讨论，以及这些问题的可能的解决方案。脉冲形状歧视使用数字技术的可能性进行检查。从数字和模拟版本的零交叉算法的结果。数字脉冲形状歧视示出，至少，作为相应的模拟版本一样好的结果。
2008-04-15 nucl-ex physics.ins-det
Characterization of the scintillation response of water-based liquid scintillator to alpha particles, and implications for particle identification
本文测量了水基液体闪烁体对α粒子的闪烁光产额和时间分布，并将其用于模拟预测，发现α/β鉴别能力随闪烁体浓度提高，在4吨级10%水基液体闪烁体中可实现90% β接受率下优于80%的α排除率。
2023-11-27 hep-ex physics.ins-det
Evaluation of the Constant Fraction Time-Over-Threshold (CF-TOT) method for neutron-gamma pulse shape discrimination
由于其实现的简单性，当需要大量的检测通道时，使用超阈值时间（TOT）来区分快中子和伽马射线是有利的。然而，使用标准的恒定阈值TOT（CT-TOT）获得的结果通常不如使用其他脉冲形状鉴别（PSD）方法，如电荷比较或过零方法，特别是对于低振幅的中子/γ射线脉冲。我们评估了另一种TOT方法的快中子/γ射线PSD使用恒定分数时间超过阈值（CF-TOT）脉冲形状分析。CT-TOT和CF-TOT的方法进行了定量比较，使用数字化的波形从耦合到光电倍增管的液体闪烁体，以及从耦合到光电倍增管和硅光电倍增器的二苯乙烯闪烁体。CF-TOT中子/γ射线鉴别的质量进行了评估，使用接收器操作者特性曲线，并与标准CT-TOT方法的结果进行了比较，用这种方法得到的结果。CF-TOT PSD方法导致> 99.9%的伽马射线抑制率和> 80%的中子接受率，远优于CT-TOT。
2022-04-19 physics.ins-det
Fluorescence time profile measurement of LAB based liquid scintillator in response to medium relativistic ion particles
Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）；Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院近代物理研究所）；Southern University of Science and Technology（南方科技大学）；Shandong University（山东大学）；Henan Normal University（河南师范大学）
研究首次测量了LAB液体闪烁体对高能氢、氦和氪离子的荧光时间特性，发现其dE/dX依赖性，对超新星中微子背景搜索和闪烁时间机制理解具有重要意义。
2025-08-12 hep-ex physics.ins-det
Pulse Shape Discrimination and Exploration of Scintillation Signals Using Convolutional Neural Networks
我们演示了使用卷积神经网络来执行中子-伽马脉冲形状鉴别，其中网络的唯一输入是由6LiF：ZnS（Ag）闪烁体和PVT塑料制成的双闪烁体探测器元件的原始数字化SiPM信号。通过将检测器暴露于AmBe源来创建现实的标记数据集以训练网络，并且使用利用单独PMT的数据驱动方法来为记录的信号分配标签。将该方法与电荷积分和连续小波变换方法进行比较，发现其提供了更高水平的区分度，实现了0.995 +/-0.003的AUC。我们发现，神经网络能够直接从原始数据中提取可解释的特征。此外，通过使用t-SNE算法可视化网络的高维表示，我们发现这种方法不仅对训练数据集的轻微错误标记具有鲁棒性，而且可以识别超出原始标记的信号中的底层子结构。这种技术可以用于以一种新的方式探索和聚类复杂的原始检测器数据，这种方式可能比标准分析方法揭示更多的见解。
2018-07-18 physics.ins-det
Comparative scintillation performance of EJ-309, EJ-276, and a novel organic glass
对Sandia国家实验室研制的有机玻璃闪烁体进行了光输出和脉冲形状鉴别（PSD）性能的表征，并与商用液体（EJ-309）和塑料（EJ-276）有机闪烁体进行了比较。电子光输出通过$^{137}$ Cs康普顿边缘位置的相对比较来确定。质子光产额是在劳伦斯伯克利国家实验室的88英寸回旋加速器上使用双飞行时间技术测量的。使用可调谐宽谱中子源和脉冲形状鉴别观测器阵列，对EJ-309（200 keV $-$ 3.2 MeV）、EJ-276（170 keV $-$ 4.9 MeV）和有机玻璃（50 keV $-$ 20 MeV）进行质子光产额的连续测量。最后，使用AmBe源评估有机玻璃、EJ-309和EJ-276的PSD性质，并通过品质因数度量进行比较。有机玻璃显示出比EJ-309和EJ-276两者更高的电子光输出。其质子光产额和PSD性能与EJ-309相当，优于EJ-276。有了这些性能特点，有机玻璃闪烁体是很好的准备，以取代目前国家的最先进的PSD能力的闪烁体在一系列的快中子探测应用。
2020-11-03 physics.ins-det
Novel techniques for alpha/beta pulse shape discrimination in Borexino
本文介绍Borexino实验中利用多层感知器神经网络实现α/β脉冲形状甄别的技术进展，该技术助力太阳中微子等关键测量，可为同类探测器提供参考。
2023-10-18 astro-ph.SR hep-ex physics.ins-det
Proton discrimination in CLYC for fast neutron spectroscopy
针对CLYC闪烁体中质子与重带电粒子甄别难题，提出多门电荷积分算法，利用TOF数据验证，实现快中子谱学，并引入迭代减法抑制干扰。
2024-09-12 physics.ins-det
Pulse-Shape discrimination with the Counting Test Facility
脉冲形状鉴别（PSD）是液体澄清器最显著的特征之一。自从闪烁技术被引入粒子探测领域以来，人们已经进行了许多研究来表征最常见的液体闪烁体混合物在这方面的本征性质。已经开发了几种能够实现最佳鉴别性能的应用方法和算法。然而，这些研究中的绝大多数都是在小尺寸的样品上进行的。计数测试设施，太阳中微子实验Borexino的原型，作为一个4吨球形闪烁探测器浸泡在1000吨屏蔽水，代表了一个独特的机会，扩大小样本PSD研究到大容量的设置。具体而言，在这项工作中，我们考虑两种不同的液体闪烁混合物中采用CTF，说明无论是通过最佳加蒂的方法，或通过一个更传统的方法的基础上的闪烁尾部的电荷含量的闪烁波形的处理获得的PSD表征结果。这项研究的结果，而有趣的本身，也是至关重要的，鉴于预期Borexino探测器的性能，PSD将是一个必不可少的工具，在框架内的背景抑制策略需要实现所需的灵敏度的太阳中微子信号。
2007-05-02 physics.ins-det
The Architected Multi-material Scintillator System: Designs and Modeling
我们提出了一种新的概念辐射探测器，建筑多材料闪烁体系统，利用闪烁体组成的多种材料排列在建筑结构，使新的能力。通过构造不同染色的材料，闪烁光的波长编码辐射测量中的附加信息。这些结构可以通过增材制造（3D打印）来实现。两类这个概念的描述和建模使用蒙特卡罗模拟，以评估其性能。第一个探测器设计使用染料微结构来编码粒子跟踪信息，允许定向中子探测和伽马/中子鉴别。第二种设计使用染料梯度来指示辐射沿梯度的位置。仿真结果表明，这种新的概念在辐射探测可以实现强大的性能，在各种能力，包括粒子识别，方向性和光谱测量，粒子位置重建。
2021-03-09 physics.ins-det
Value-assigned pulse shape discrimination for neutron detectors
利用数字电子学系统的波形，发展了一种脉冲形状鉴别（PSD）的离线分析技术，以改善NE-213闪烁体中的中子-γ分离，该闪烁体两端耦合一个光电倍增管（PMT）。新的改进方法，称为“赋值PSD”（VPSD），为每个波形分配一个归一化的拟合残差作为PSD值。然后，该过程便于并入闪烁体的纵向位置依赖性，这进一步增强了探测器系统的PSD能力。在本文中，我们使用从AmBe中子源发出的辐射来证明，所得到的中子-伽马识别相比，传统的技术，使用的光输出的几何平均值从两个光电倍增管已大大改善。新方法也被修改并应用于国家超导回旋加速器实验室（NSCL）最近的一项实验，该实验使用模拟电子系统。
2021-06-18 physics.ins-det
Pulse shape discrimination in an organic scintillation phoswich detector using machine learning techniques
针对形状相似、衰减时间短的有机闪烁体信号难甄别的问题，研究开发机器学习算法用于单读出磷光探测器的脉冲形状甄别，其提升决策树算法在950 keV区间达3.02±0.85标准差的最大甄别能力，为自屏蔽及增强辐射探测能力提供高效方案。
2024-03-06 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Baseline drift effect on the performance of neutron and gamma ray discrimination using frequency gradient analysis
频率梯度分析（FGA）通过检测光电倍增管阳极信号的频域特征，有效地鉴别中子和γ射线。这种方法对噪声不敏感，但不可避免地受到基线漂移的影响，类似于其他脉冲形状鉴别方法。基线漂移效应是由电源线波动、暗电流、噪声干扰、嗡嗡声和前端电子学中的脉冲拖尾等因素引起的。在可以估计基线偏移并从捕获的信号中去除之前，需要阐明和量化这种影响。因此，本文研究了基线漂移对FGA有机闪烁探测器分辨中子和γ射线性能的影响。推导了基线漂移与FGA鉴别参数之间的关系，并通过由铍-镅源、BC 501 A液体闪烁探测器和5GSPS 8位示波器组成的实验系统进行了验证。理论和实验结果都表明，对基线漂移的估计是必要的，从脉冲波形中去除基线漂移可以提高FGA的鉴别性能。
2013-05-08 nucl-ex physics.ins-det
The light-yield response of a NE-213 liquid-scintillator detector measured using 2 -- 6 MeV tagged neutrons
用来自Am/Be中子源的2- 6 MeV标记中子测量了NE-213液体闪烁体探测器的响应。使用飞行时间技术确定中子能量。脉冲形状鉴别被用来区分伽马射线和中子。研究了中子闪烁光脉冲的快成分（35 ns）和快慢组合成分（475 ns）的行为。三种不同的处方被用来关联的中子最大能量转移的边缘，相应的反冲质子微扰光产额，并将结果进行了比较，模拟。还测试了预测闪烁脉冲的快速或总光产额的参数化。我们的结果与现有的数据和现有的参数化。我们观察到一个明确的敏感性的部分和长度的中子微扰光脉冲考虑。
2016-11-01 nucl-ex 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
Comparative study of YSO, GaGG, and BGO scintillators coupled to a SiPM array for gamma-ray spectroscopy
本文比较了与4×4 SiPM阵列耦合的YSO、GAGG和BGO，在32–2500 keV范围内评估其线性、能量分辨率与适用性。
2025-09-30 physics.app-ph physics.ins-det
Enabling pulse shape discrimination with commercial ASICs
提出基于商用 ASIC Citiroc1A 整形电路的脉冲形状甄别方法，用两种整形时间计算参数，实现中子与伽马射线有效甄别，支持高通道密度系统直接部署。
2024-03-25 physics.ins-det
Quantitative Analysis and Efficiency Study of PSD Methods for a LaBr3:Ce Detector
由于其最佳的能量分辨率（<3%@662 keV）和时间分辨率（~300 ps），LaBr 3：Ce闪烁体在核谱学中得到了广泛的研究。尽管有这些有前途的性质，LaBr 3：Ce的固有辐射背景是一个关键问题，并且脉冲形状鉴别（PSD）已被证明是抑制来自227Ac的α背景的有效的潜在方法。本文对LaBr_3：Ce的电荷比较法（CCM）进行了定量分析，并与其它两种典型的数字脉冲PSD方法进行了比较。计算了每种方法的算法参数和鉴别效率。此外，对于CCM，CCM特征值分布和总电荷（能量）之间的相关性进行了研究，并推导和实验验证的相关性的拟合方程。使用该方程，可以选择依赖于能量的阈值以优化辨别效率。此外，实验结果还表明，通过抑制α本底，这种方法在低活度高能γ测量中具有潜在的应用价值。
2016-01-23 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Enhancing Energy Resolution and Particle Identification via Chromatic Calorimetry: A Concept Validation Study
本研究通过堆叠不同发射波长的无机闪烁体验证色度量能法，利用电子和π介子（最高100 GeV）实现粒子鉴别与纵向簇射测量，提升能量分辨率。
2024-11-06 hep-ex physics.ins-det
Measuring Fast Neutrons with Large Liquid Scintillation Detector for Ultra-low Background Experiments
我们开发了一个12升体积的中子探测器，充满了液体闪烁体EJ 301，测量中子在地下实验室，其中暗物质和中微子实验的位置。探测器目标是一个圆柱体，内部涂有反射涂料（95%反射率），可显著增加探测器的光收集。我们演示了几种校准技术，使用点源和宇宙射线μ子的能量高达20兆电子伏的大型液体闪烁探测器。首次使用大型液体闪烁体显示了使用脉冲形状鉴别的中子-伽马分离，其中几个MeV中子到数百个MeV中子。
2013-06-12 hep-ex physics.ins-det
A large area detector for thermal neutron flux measurements at the KamLAND site
基于0.32 mm厚的$^{6}$ LiF：ZnS（Ag）闪烁片，研制了大面积（0.5 m $\times$ 0.5 m）热中子探测器。该探测器是为测量地下深处低强度热中子通量的季节性变化而建造的。使用低强度$^{241}$ Am/ $^{9}$ Be（$α$，n）中子源研究了探测器对中子的响应。应用数字脉冲形状鉴别技术从闪烁体组件中铀和钍衰变链的$α$ -发射体痕量引起的背景中分离中子俘获事件。在基于数字脉冲形状鉴别方法的事件选择之前（之后），热中子探测效率为0.368 $\pm$ 0.018（0.155 $\pm$ 0.009）。在$^{6}$ LiF：ZnS（Ag）闪烁体中测得的$α$ -粒子背景事件率为（4.88 $\pm$ 0.06（统计））$\times$ 10 $^{-6}$ $α$ cm $^{-2}$ sec $^{-1}$。作为检测器性能的测试，我们测量了在Kamioka中微子天文台KamLAND地区的热中子通量，并将其与在Super-Kamiokande站点进行的中子通量测量结果进行了比较。KamLAND的热中子通量为（6.43 $\pm$ 0.50）$\times$ 10 $^{-6}$ n cm $^{-2}$ sec $^{-1}$，其中包括能量高于1 eV的中子的$\sim$ 10~\%贡献。在探测器的建设，我们确定了一个来源的高振幅噪声脉冲产生的5英…
2018-07-23 nucl-ex physics.ins-det
