Optical fiber read-out for liquid argon scintillation light
在本文中，我们描述了一个光探测器的性能的Ar闪烁光的波长移动（WLS）光纤连接到硅光电倍增管（SiPM）。该装置被认为是用于直接在液态氩（LAr）中操作的高纯锗（HPGe）探测器的反康普顿否决。在一个约800 kg LAr的低温恒温器中测量了不同放射源的本底抑制效率。这项工作是GERDA实验的研发工作的一部分。
2016-06-14 hep-ex physics.ins-det
Geant4-based calibration of an organic liquid scintillator
用单能和多能γ射线源对NE-213 A有机液体闪烁体探测器进行了光产额刻度。在光电倍增管中检测闪烁光，并在逐个事件的基础上对相应的脉冲进行波形数字化。由此产生的康普顿边缘进行了分析，使用Geant 4模拟的探测器，模型的电离辐射的相互作用以及闪烁光子的运输。模拟校准，并比较用于确定康普顿边缘的既定处方，最终导致光产额校准功能。在这个过程中，基于模拟的方法产生了关于探测器的增益和固有脉冲高度分辨率的信息。它还促进了以前无法理解的系统的不确定性与校准的反硝化光产额。模拟为基础的方法也比较了良好的既定的数值处方定位康普顿边缘。最终，模拟预测的光输出校准比处方低17%。这些校准表明，与给定的伽马射线相关的闪烁光的大约35%到达光阴极。值得注意的是，两个有50年历史的校准有机蒸发器中蒸发光产额的处方经受住了时间的考验。
2021-10-22 nucl-ex 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
Non proportionality dependence on shaping time
近年来，人们对无机晶体的闪烁机理进行了广泛的研究。主要问题是光响应与能量的非比例机制及其与用于闪烁信号的成形时间的联系。在这项研究中，康普顿符合技术已被用来测量三个晶体的相对非比例性：CdWO $_{4}$，BGO，和NaI（Tl）。为了测试对成形时间的非比例依赖性，已使用数字梯形滤波器对前置放大闪烁体脉冲进行数字化和成形。由于不发生模拟整形，因此大部分闪烁分量被数字化，从而避免了主要的信息损失。所得到的结果表明闪烁发射的时间常数和光产额之间存在相关性。
2017-02-27 physics.ins-det
LArGe: Background suppression using liquid argon (LAr) scintillation for 0$νββ$ decay search with enriched germanium (Ge) detectors
报道了在海德堡MPIK公司的19 kg液氩闪烁探测器中，对裸露的p型高纯锗二极管（HPGe）的测量结果。液态氩-锗系统（LArGe）作为4 $π$反康普顿谱仪操作以抑制HPGe中的背景。这项研究与发展是在GERDA实验的框架内进行的，该实验用富含$^{76}$ Ge的HPGe探测器寻找0 $νββ$衰变。这项工作的目标是开发一种新的方法来区分背景0 $νββ$搜索，这将最终允许调查的有效中微子质量的背景事件下降到逆质量等级规模。在低背景计数的其他应用是预期的。
2006-12-29 physics.ins-det
Measurement of the response of a liquid scintillation detector to monoenergetic electrons and neutrons
本文对不同的$γ$射线源进行了液体闪烁体（EJ-301相当于NE-213）对康普顿散射$γ$射线示踪产生的单能电子的响应。测量的电子响应在$\sim$ 4~MeVee范围内呈线性关系，在1~MeVee范围内的分辨率为$\sim$ ~ 11%.用$^7$ Li（p，$_1$）$^7$ Be ~*（0.429MeV）反应测量了液体闪烁体对中子的脉冲形状鉴别和脉冲高度响应。在E $_n$ =5.3，9.0和12.7 MeV时，观察到液体闪烁体对单能中子的非线性响应。测量的液体闪烁体的电子和中子的响应与Geant 4模拟进行了比较。
2017-05-16 nucl-ex physics.ins-det
Scintillation characteristics of the EJ-299-02H scintillator
本文通过α能谱和康普顿散射测量了EJ-299-02H塑料闪烁体的死层厚度与淬灭因子，并结合其可氘化特性，证明其适用于超冷中子实验中的事件计数。
2024-03-27 nucl-ex physics.ins-det
Compton Edge Convolutional Model and Algorithm for Energy-channel Calibration
针对塑料闪烁体等探测器全能峰不显著、校准需手动调整的难题，提出康普顿边缘卷积模型，经多种探测器和¹³⁷Cs源测试，校准误差在1%以内。
2025-10-03 nucl-ex 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
Nonlinear scintillation effects in the intrinsic luminescence from Sc$_{1.318}$Y$_{0.655}$Si$_{1.013}$O$_{4.987}$ crystal excited by electrons and gamma-quanta
本研究通过电子和γ量子激发，研究了同成分Sc基硅酸盐晶体的本征发光，发现非线性闪烁效应导致光谱蓝移、衰减时间缩短及产额非线性依赖，并归因于电子激发间的非辐射猝灭。
2024-08-17 cond-mat.mtrl-sci hep-ex physics.ins-det
Quenching of fluorescence for linear alkylbenzene
江门地下中微子天文台（JUNO）液体闪烁探测器采用了直链烷基苯（LAB）基液体闪烁体作为中心探测器。设计了一种基于康普顿散射过程的猝灭因子测量仪。研究了两种不同的液体闪烁体猝灭剂，结果表明，JUNO液体闪烁体的闪烁光可以猝灭到一定程度。不存在猝灭剂的发射光谱也显示出所需的行为。
2018-01-13 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
A performance study of an electron-tracking Compton camera with a compact system for environmental gamma-ray observation
电子跟踪康普顿照相机（ETCC）是一种探测器，它可以逐个事件地确定入射亚MeV/MeV伽马射线事件的到达方向和能量。它是一种混合探测器，由一个气体时间投影室（TPC）和一个位置敏感闪烁相机组成，TPC是康普顿散射靶和反冲电子的跟踪器，位置敏感闪烁相机吸收散射的伽马射线，用于测量环境中污染土壤中的伽马射线。为了测量放射性铯（Cs）污染土壤中的环境γ射线，我们研制了一种便携式电池供电的ETCC系统，该系统具有紧凑的读出电路和数据采集系统，用于SMILE-II实验。我们在实验室中使用多个点源对γ射线成像能力和ETCC性能进行了检验。性能测试表明，该探测器的视场约为1 $\;$ sr，对从视场中心发出的662 keV γ射线的探测效率和角分辨率分别为$(9.31 \pm 0.95) \times 10^{^-5}$和$5.9^{\circ} \pm 0.6^{\circ}$。在实验室条件下，ETCC能在13 min内从一个$^{137}$ Cs γ源中探测到0.15 $\;μ\rm{Sv/h}$，显著性为5 $σ$。在本文中，我们报告的ETCC的规格和性能测试的结果。此外，我们讨论了它的潜在用途环境伽马射线测量。
2015-08-06 astro-ph.IM hep-ex nucl-ex
Single-layer Compton detectors for measurement of polarization correlations of annihilation quanta
伽马射线偏振的测量可以在物理学的不同领域提供有价值的见解。一种可能的应用是在正电子发射断层成像中，其中发射具有正交偏振的湮灭量子。由于可以通过康普顿散射测量偏振，因此偏振的初始正交性可以被转换为方位角散射角的相关性，并且这种相关性可以被利用作为识别真实符合事件的附加处理。为了研究在PET中使用偏振相关的概念，我们使用了两个紧凑的位置和能量敏感的康普顿探测器的符合模式的系统。每一个由闪烁像素的单个矩阵组成，由硅光电倍增器阵列读出。在每个模块中的康普顿事件被清楚地识别和散射角重建的能量沉积和事件拓扑。本文从两个康普顿散射γ的方位角差的分布中提取了偏振调制因子，并研究了它们对康普顿散射角$θ$和方位分辨率$Δϕ$的依赖关系。对于$θ_{1,2}=82^\circ$周围的散射角，其中最大调制是预期的，从$μ=0.15\pm 0.01$到$μ=0.27\pm 0.02$的调制因子已被测量，这取决于方位角分辨率，这是由事件拓扑在检测器中。类似地，对于$θ_{1,2}=70^\circ$周围的散射，已经获得了从$μ=0.12\pm 0.01$到$μ=0.21\pm 0.02$的调制因子。结果表明，测量湮没量子的偏振相关性是可行的，紧凑的单层，单面读出探测器，这可能是用来建立成本效益的系统，为各种应用中的伽玛射线偏振信息的兴趣。
2020-02-25 nucl-ex physics.ins-det
The Automatic Calibration Method of the Compton Edge Based on Normalized Cross-correlation and Simulated Annealing Algorithm
本文提出一种基于归一化互相关、模拟退火和卷积响应模型的康普顿边自动刻度方法，实验证明其精度与全能峰刻度相当且稳定性优于传统方法。
2025-07-22 nucl-ex physics.ins-det
Measurement of the liquid argon energy response to nuclear and electronic recoils
为研究氩对电离和闪烁的响应（ARIS）实验而建造的液氩时间投影室，在奥赛核物理研究所（Institute de Physique Nuclaire Orsay）用高准直准单能LICORNE中子束辐照，以研究对核反冲和电子反冲的闪烁响应。围绕装置布置的液体闪烁体探测器阵列标记散射中子并选择[7，120] keV能量范围内的核反冲能量。在零场条件下高精度地测量了核反冲的相对闪烁效率，并在一定的外加电场范围内提取了离子-电子复合几率。单康普顿散射电子，所产生的伽马发射的去激发的$^7$ Li* 与束脉冲，以及校准伽马源，用于提取的复合概率作为能量和电子漂移场的函数。ARIS的结果进行了比较，与三个重组概率参数化（Eschas-Imel，Doke-Birks和PARIS），允许定义一个完全全面的模型的液氩反应核和电子反冲下降到几个千电子伏的范围。ARIS对低能液态氩响应的限制使得系统性影响基于液态氩的暗物质搜索实验灵敏度的减少成为可能
2018-04-30 hep-ex physics.ins-det
A crosstalk and non-uniformity correction method for the Compact Space-borne Compton Polarimeter POLAR
尽管在过去的几十年里进行了广泛的观测和大量的理论研究，但与伽马射线暴（GRB）发射机制有关的几个关键问题仍然没有得到解答。通过专用仪器对伽玛射线暴偏振进行精确探测可以提供新的数据，并成为揭示其真实性质的最终工具。设计了一种新型的星载康普顿偏振计POLAR，用于测量伽玛暴瞬发辐射的线偏振。POLAR使用塑料闪烁棒（PS）作为伽马射线探测器，使用多阳极光电倍增管（MAPMT）读取闪烁光。这种检测系统的固有特性是串扰和非均匀性。串扰拖尾记录多个通道上的能量，使得非均匀性校正和能量校准更加困难。严格提取可观察到的偏振需要适当地考虑这些影响。我们研究了在实验室用X射线束测量时，串扰对能量沉积的影响。利用引入的数据分析模型，推导出真实能量与记录能量之间的关系。它假定，串扰和非均匀性可以用单能量X射线和伽马射线校准中获得的单个矩阵来描述。必要的修正引入使用矩阵为基础的方程，允许适当的评估所测量的伽玛射线暴光谱。在专用实验检测期间确立了该方法的有效性。同样的方法也可以应用于空间使用POLAR内部校准源。所介绍的模型是通用的，并与其他基于MAPMT的仪器的数据分析很好地适用于一些调整。
2016-06-30 nucl-ex physics.ins-det
Investigating the Timing Behavior of Compton Scattering in BGO for Time-of-Flight PET
本研究探讨BGO中康普顿散射对TOF-PET时间分辨的影响，发现InterCS事件显著降低时间分辨率，需采用时间感知的像素时间戳策略以维持性能。
2025-11-25 physics.ins-det physics.med-ph
All-directional gamma-ray imaging using a NaI(Tl) scintillator with double-sided SiPM readout
Institute for Nuclear Research of the National Academy of Sciences of Ukraine（乌克兰国家科学院核物理研究所）
提出基于双端读出NaI(Tl)晶体的紧凑型全向伽马成像系统，通过混合方向重建算法（主动掩蔽与晶体内部康普顿成像）实现高精度定位，满足核安全与应急监测需求。
2026-06-28 physics.ins-det
Light-yield response of liquid scintillators using 2--6 MeV tagged neutrons
本研究利用2--6 MeV标记中子结合波形数字化技术，测量了四种液体闪烁体的光产额响应，并通过GEANT模拟与飞行时间法获得了能量相关的Birks参数化，验证了NE 213A等闪烁体的性能并给出了EJ 331等的新结果。
2023-11-24 nucl-ex physics.ins-det
Energy, vertex, and time response of a LiquidO detector with an opaque-scintillator target to Compton-tagged electrons
University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）；Johannes Gutenberg-Universität Mainz（美因茨约翰内斯古腾堡大学）；United States Military Academy（美国军事学院（西点军校））；Universidad de Zaragoza（萨拉戈萨大学）；University of Sussex（萨塞克斯大学）；Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa（里斯本大学高等技术学院）；Nantes Université（南特大学）
本文研究采用不透明闪烁体靶的LiquidO探测器对康普顿标记电子的响应，通过BPULSE原型实验测得其能量、定位与时间特性，为未来LiquidO探测器的重建模型提供关键约束。
2026-10-14 physics.ins-det
Nonproportional Response of a GAGG Scintillator to Beta and Gamma Radiation over a Wide Energy Range in PIKACHU
University of Tsukuba（筑波大学）；Mirion Technologies (Canberra) KK（美林科技（堪培拉）有限公司）；Tohoku University（东北大学）；C&A Corporation（C&A公司）；Tokushima University（德岛大学）；Obihiro University of Agriculture and Veterinary Medicine（带广畜产大学）；The University of Osaka（大阪大学）
本研究在PIKACHU实验中，评估了GAGG闪烁体在50-2614 keV能区对β、γ射线的非比例响应，发现γ射线响应更强，该响应可提升本底模型准确性，对实验本底建模与能量校准有重要意义。
2026-08-07 hep-ex physics.ins-det
The Q_weak Experimental Apparatus
Jefferson实验室的Q_weak实验通过测量非极化液氢靶在小动量转移时纵向极化电子的宇称违反弹性散射不对称性来确定质子的弱电荷。为该实验设计了定制装置，以满足所测量的最小和最精确的${\vec{e}}$ p不对称性所带来的技术挑战。杰斐逊实验室在目标功率、束流、束螺旋度反转率、偏振测量、探测率和螺旋度相关束流特性控制方面取得了技术里程碑。该实验使用180微安的89%纵向极化电子，其螺旋度每秒反转960次。电子被加速到1.16 GeV，并被引导到具有广泛仪器的束线，以测量螺旋度相关的束特性，这可能会引起虚假的不对称性。采用Moller和Compton偏振仪测量电子束偏振度，使其优于1%。电子束入射到34.4cm的液氢靶上。在通过三重准直器系统之后，在5.8度和11.6度之间的散射电子在电阻铜线圈磁体的环形磁场中弯曲。接受器内部的电子被聚焦到围绕光束轴对称排列的八个熔融石英切伦科夫探测器上。约7 GHz的总散射电子速率入射到检测器阵列上。探测器通过定制的低噪声前置放大器和18位采样ADC模块以积分模式读出。动量转移Q^2 = 0.025 GeV^2是通过专门的低电流（~100 pA）测量确定的，在环形磁体之前有一组漂移室（在环形磁体之后有一组漂移室和触发闪烁计数器）。
2015-01-06 nucl-ex physics.acc-ph physics.ins-det
