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
A study of liquid argon detector's $n$/$γ$ discrimination capability with PMT or SiPM readout
本文基于实验数据模拟了液氩探测器在PMT和三种SiPM读出下的n/γ脉冲形状甄别能力，发现J-60035 SiPM性能最优，且后脉冲影响大于串扰，为光传感器选型提供指导。
2023-09-25 hep-ex physics.ins-det
SiPMs for cryogenic temperature
DarkSide-20 k合作项目正准备装备20 m^2的SiPM，在86 K的液态氩中工作，用于直接搜索WIMP。该合作必须解决许多技术方面的问题，例如为在液态氩中操作而优化的SiPM的开发，基于SiPM的大型探测器的读出，使用放射纯材料的20多万SiPM的可靠封装。将讨论FBK最新的低温扩展增益SiPM的低温应用和性能的封装解决方案。
2019-04-01 astro-ph.IM physics.ins-det
SiPM cross-talk in liquid argon detectors
本研究针对SiPM在液氩探测器中受串扰等噪声影响性能的问题，研发高反射率单相氩气腔测试光产额与串扰特性，给出低温下特定SiPM的光学串扰参数化方案，可推广至未来探测器设计。
2022-07-06 astro-ph.IM physics.ins-det
Measurement of Liquid Argon Scintillation Light Properties by means of an Alpha Source placed inside the CERN 10-PMT LAr Detection System
欧洲核子研究中心（CERN）已经组装了一套利用液态氩（LAr）中电离粒子产生的闪烁光的粒子探测系统。该系统是基于10个大面积的光电倍增管（PMT）浸没在一个1500升的杜瓦瓶充满液氩，并配备了一个可扩展的馈通和机械支持的α源（241 Am）。源的位置可以相对于PMT平面在垂直和水平方向上改变。集成在源支架中的硅光电倍增器（SiPM）光电探测器阵列用于数据采集触发并定义光生成的t0。PMT和SiPM信号可以在不同的距离和不同的位置记录，允许测量LAr闪烁光的一些特性。对该系统进行了详细的研究和表征，预计不久将获得LAr闪烁特性的物理结果。
2020-04-20 physics.ins-det
Enhanced Dark Matter Sensitivity using a Hybrid SiPM-SNSPD-Qubit Detector in Liquid Argon
Laboratory of Advanced Technologies and Instruments, IRSRA（IRSRA先进技术与仪器实验室）；Institute of Theoretical Physics, INRC（INRC理论物理研究所）；Energy Research Center, Al-Nahrain University（纳海林大学能源研究中心）；Laboratory of Quantum Information, JINNR（JINNR量子信息实验室）
利用混合SiPM-SNSPD-量子点探测器提升暗物质检测灵敏度，通过优化低能沉积检测实现对轻重介质粒子的高灵敏度探测。
2026-01-08 hep-ex physics.ins-det
Performance of a SensL-30035-16P Silicon Photomultiplier array at liquid argon temperature
下一代多吨级的稀有液体实验有独特的机会发现TeV级的暗物质粒子，在WIMP核子散射截面中达到10^-48 cm 2的灵敏度。一个先决条件是将放射性本底源减少到可以忽略不计的水平。这只有在超纯高效光电传感器可用于闪烁光读出时才有可能。目前的实验（如氙，LUX，黑暗，ArDM）使用低温光电倍增管作为光电传感器。硅光电倍增器阵列（SiPM阵列）是一种有吸引力的替代方案，它在单光子探测方面表现出无与伦比的性能。本文报道了SensL-30035- 16 P SiPM阵列和定制的低温前端板在液氩温度下的性能。
2016-01-06 hep-ex physics.ins-det
Surface background rejection technique for liquid argon dark matter detectors using a thin scintillating layer
未来的大型液态氩直接暗物质探测器可以大大受益于有效的表面背景抑制技术。为了帮助这些大型探测器的发展，在加拿大渥太华卡尔顿大学的贵金属液体探测器开发实验室建造了一个测试台，氩-1。它的目的是测试一种新的表面背景抑制技术，在容器表面使用一层缓慢膨胀的材料。通过对来自反射层的慢光的脉冲形状辨别，来自探测器表面的事件可以与液态氩事件区分开。该探测器将采用高粒度SiPM进行光探测，用于准确识别表面事件，以表征所提出的技术。在这里讨论的技术和状态的实验的概述。
2020-01-08 physics.ins-det
First demonstration of a bubble-assisted Liquid Hole Multiplier operation in liquid argon
我们证明，时间，气泡辅助液孔倍增器（LHM）在液氩中的操作。LHM对辐射诱导电离电子和初级闪烁光子都敏感，由浸没在惰性液体中的穿孔电极组成，下面捕获稳定的气泡。沉积在液体中的电子或从电极表面上的光电阴极发射的微膨胀诱导的光电子被收集到空穴中;在穿过液体-气体界面后，它们在气泡内诱导电致发光。经过验证，在以前的作品中的LHM概念在液态氙，我们在这里提供第一个初步的结果，其操作在液态氩。我们证明了厚气体电子倍增器（THGEM）电极下的气泡遏制，并提供检测器对α粒子的响应，记录与SiPM -在电致发光和适度的气体倍增;成像能力也得到了证明。
2019-09-26 physics.ins-det
Liquid Argon test of the ARAPUCA device
ARAPUCA是一种用于液态氩闪烁光探测的新概念，已被提出用于深地下中微子实验的光子探测系统。在液态氩的第一ARAPUCA原型之一的测试中提出的这项工作，在那里的工作原理是实验证明。原型具有9 cm $^2$的接受窗口，并且由具有0.36 cm $^2$的有效面积的单个SiPM读出。通过将其暴露于$^{238}U$ $α$源和宇宙射线来估计其全局探测效率，发现其为1.15\% $\pm$ 0.15\%，与该设备的详细蒙特卡罗模拟的预测一致。其他几个更大尺寸的ARAPUCA原型和读出的SiPM阵列已经建成，实际上正在测试中。特别是32个ARAPUCA细胞已经安装在protoDUNE探测器内，该探测器正在欧洲核子研究中心组装，并将于2018年下半年运行。
2018-05-01 hep-ex physics.ins-det
Cryogenic SiPMs for the Optical Readout of DarkSide-20k
本文介绍DarkSide-20k实验采用低温SiPM技术，开发大面积光子探测器单元（PDU），用于暗物质探测器的光学读出，已生产超600个PDU。
2025-02-13 hep-ex physics.ins-det
SBC-SNOLAB scintillation system and SiPM implementation for dark matter searches
本文介绍 SBC 合作组在 SNOLAB 建造的 10 kg 液氩气泡室 SBC-SNOLAB，重点阐述掺氙液氩、48 个 VUV SiPM、石英罐及液态 CF$_4$ 构成的闪烁系统及其单光电子否决设计。
2023-12-02 physics.ins-det
Differences in the response of two light guide technologies and two readout technologies after an exchange of liquid argon in the dewar
在这项研究中，通过两种光导技术和两种读出技术在费米实验室的TallBo杜瓦中运行五周后，测量了对液态氩（LAr）中的宇宙μ子产生的闪烁光的响应。在杜瓦瓶排空LAr后重新测量反应，重新填充，然后再次运行额外的四周。杜瓦瓶重新装满后，有明显的证据表明闪烁信号明显下降。这两种光导技术是由印第安纳大学和麻省理工学院/费米实验室开发的。这两种读出技术是被动或主动联合12个Hamamatsu MPPC的板。对于退化的信号，确定了两种可能的解释：由于热循环引起的损坏，两种光导技术的响应退化，和/或LAr填充物中痕量残留的光污染物的未知差异导致观察到的闪烁光下降。无论是吸收还是淬灭N2，O2，和H2O污染可以解释的降解。无论是单个Hamamatsu MPPC还是被动/主动联动板似乎都没有受到热循环的影响。在这两个事件样本中，宇宙物质穿过杜瓦瓶的路径长度分布非常相似。
2020-06-17 hep-ex physics.ins-det
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
A low noise and low power cryogenic amplifier for single photoelectron sensitivity with large arrays of SiPMs
本文介绍了一种适用于低温（87 K）和液氮（77 K）环境的大阵列硅光电倍增器（SiPMs）的低噪声放大器。目标是一个放大器读出一个总的光敏表面的几十厘米$^2$，同时保留的能力，以解决单一的光电子信号。由于SiPM的电容很大，通常每厘米$^2$只有几nF，因此噪声的主要贡献者是串联（电压）分量。硅锗异质结双极晶体管（HBT）被选为低温放大器的输入设备，其次是一个全差分运算放大器，在一个非常规的反馈配置操作。在77 K时，电路的输入参考电压噪声仅低于0.4 nV/ $\surd$ Hz白色（高于100 kHz）和1 nV/ $\surd$ Hz（10 kHz）。在不同的偏置电流的噪声测量的HBT在77 K的基区扩展电阻的值被确定。整个电路的功耗约为2.5 mW。该设计可灵活地针对不同的输入电容值对反馈环路进行最佳补偿，并获得GHz范围内的增益带宽积。讨论了在读出SiPM中获得的信噪比对于300 kHz低通滤波器的情况，并与应用最佳滤波算法得出的上限进行了比较。
2020-01-14 physics.ins-det
Cryogenic front-end amplifier design for large SiPM arrays in the DUNE FD1-HD photon detection system
DUNE实验的第一个远探测器（FD 1-HD）的光子探测系统将探测千吨级液态氩时间投影室中粒子相互作用产生的闪烁光子。选择的光子探测器是硅光电倍增器（SiPM），6个$\times$，每个6 mm $^2$，以48个为一组布置，其对前端电子器件呈现显著低的阻抗。本文详细介绍了基于硅锗输入晶体管和BiCMOS全差分运算放大器的低温放大器的设计，该放大器具有0.37 nV $\sqrt{Hz}$的极低白电压噪声。即使在低过电压值下，它也能产生出色的单光电子分辨率。信号上升时间小于100 ns，在典型的工作过电压下，动态范围约为2000个光电子。该器件采用3.3 V单电源供电，功耗为0.7 mA，每通道功耗为2.4 mW。简化的模型被开发来预测单个光电子信号的形状和信噪比，与测量的性能具有良好的匹配。
2022-11-14 physics.ins-det
Pulse shape study of the fast scintillation light emitted from xenon-doped liquid argon using silicon photomultipliers
掺氙液氩已被提出作为闪烁探测器中纯液氩的良好替代物。在这项研究中，我们报告的时间分布的氙掺杂液氩发射的闪烁光的测量与摩尔浓度高达1600 ppm。一个紧凑的设置已经开发了这项研究，与硅光电倍增器（SiPM）作为光传感器和$^{210}\mathrm{Po}$和$^{90}\mathrm{Sr}$作为闪烁源。一个有效的模型的基础上的灭磁过程已被开发来描述的数据。结果表明，氙掺杂的液态氩是一种良好的快速闪烁体，可以用来代替四苯基丁二烯（TPB）的方式，保留其通过脉冲形状鉴别（PSD）的粒子识别的能力。
2021-02-22 hep-ex 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 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
Long-term stability-degradation analysis of DUNE SiPMs in Liquid Nitrogen
Brookhaven National Laboratory（布鲁克海文国家实验室）；University of Antananarivo（塔那那利佛大学）
本研究开发了低温光子读出系统，在液氮中监测DUNE SiPM阵列超过三个月，通过弱电容耦合读出光电子信号，发现部分参数存在~1σ波动，但过电压4V或5V下漂移未增强，然而所有通道观察到可辨别的PDE下降。
2026-05-22 hep-ex physics.ins-det
A versatile cryogenic system for liquid argon detectors
使用液相惰性气体作为探测介质的直接暗物质搜索探测器需要与液化、净化和再循环系统耦合。一个专用的低温系统已组装和运行在INFN那不勒斯低温实验室的目的是净化和纯化的氩用作液态氩探测器中的活性靶，以研究闪烁和电离信号检测的大型SiPM阵列。低温系统主要由一个承载探测器的双壁低温恒温器、一个将杂质降低到十亿分之一水平以下的净化级、一个用于净化氩气的冷凝器、一个连接到低温恒温器的再循环气体面板以及一个定制的气体泵组成。低温系统的主要特点，以及性能，长期运行和稳定性方面的最相关的热力学参数的报告。
2022-12-05 hep-ex physics.ins-det
DarkFlow: Hierarchical Digital SiPM Architecture with Low-Loss Dataflow Readout for Dark Matter Detection
University of California, Riverside（加州大学河滨分校）
提出DarkFlow分层数字SiPM架构，通过本地数据聚合、相对时间编码、背压控制和占用感知eDRAM突发缓冲，在十亿光子事件率下实现超低丢包，有效刷新率提升2.14倍，数字读出面积占比小于0.86%。
2026-06-16 cs.ET physics.ins-det
Numerical characterization of the ARAPUCA: a new approach for LAr scintillation light detection
ARAPUCA的概念已被提出作为一个简单而整洁的解决方案，通过移动和捕获的闪烁光在贵液体中的SiPM的有效收集面积，从而提高中微子和暗物质的搜索实验中使用时间投影室的计时和量热分辨率的巨大潜力。预期单光子探测效率大于1%。最初的设计包括一个由高反射内表面材料制成的盒子，以及一个由两个移相器和一个二向色滤光片组成的光子接受窗口。第一个移相器将液氩闪烁真空紫外光转换成波长小于二向色截止的光子，因此表面对它是高度透明的。当通过二向色滤光片时，它到达第二个移相器，使光子移到可见光区并被嵌套在其内的SiPM检测到。当它进入盒子时，光子可能会反射几次，包括在二向色滤光器表面上。我们提出了一个完整的数值描述的设备使用Monte Carlo框架，包括表征的接受窗口，不同材料的反射模型，和传感器的量子效率，现在可以用来进一步提高检测效率，通过比较不同的几何形状，位置的SiPM和材料。模拟效率，反射次数和采集时间的估计和分析计算相比。这些是非常有希望的结果，给出了1.7 $\rm \pm$ 0.3\%的液氩中的闪烁光的检测的总效率。估计的总效率的初步结果，从实验测试与ARAPUCA原型在巴西的比较。
2018-04-11 physics.ins-det
SiPMs characterization and selection for the DUNE far detector photon detection system
深层地下中微子实验（DUNE）和费米实验室的长基线中微子设施（LBNF）将为中微子物理和天体物理前沿的关键问题探索提供一个独特的，世界领先的计划。中微子味混合中的CP破坏是其最重要的潜在发现之一。此外，该实验将确定中微子质量等级，并精确测量中微子混合参数，这可能揭示自然界新的基本对称性。此外，DUNE还被设计用于观测核子衰变和超新星爆发中微子。DUNE远探测器中的光子探测（PD）系统提供了宇宙背景的触发，提高了超新星爆发的触发效率，提高了探测器的能量分辨率。DUNE采用了液氩时间投影室（LArTPC）技术，需要仔细选择PD传感器，硅光电倍增器（SiPM），不仅要在低温恒温器中正常工作，还要满足实验寿命的某些规格。在低温恒温器中对SiPM进行全面测试是必要的，因为市场上制造商提供的温度范围不包括该温度范围。本文给出了SenSL C系列60035 SiPM的详细性能测试结果，包括增益、暗计数率（DCR）、串扰和后脉冲率。还讨论了其他供应商的SiPM特性研究，以避免使用单一来源的任何潜在问题。此外，还显示了当前候选产品SenSL B/C系列60035 SiPM正在进行的机械耐久性测试的结果。
2015-12-17 hep-ex physics.ins-det
X-Arapuca long term test
DUNE实验的光子探测系统基于X-ARAPUCA光阱。X-ARAPUCA的基本元件是涂有波长移动器（对-Therpenyl）的二向色滤光片、波移板和检测被捕获光子的SiPM阵列。X-ARAPUCA的一个小规模原型已被安装在INFN那不勒斯的一个专用设施中的液氩中，并暴露于来自一个源的α粒子。为了测试整个装置响应的稳定性，将X-ARAPUCA在连续纯化的液氩中保持10天。进行的测试允许的X-ARAPUCA绝对光子探测效率的初步估计。
2023-01-01 physics.ins-det
Development of a high-light-yield liquid argon detector using tetraphenyl butadiene and silicon photomultiplier array
为了提高液态Ar（LAr）探测器的光产额，我们优化了探测器表面四苯基丁二烯（TPB）的蒸发工艺，并测试了硅光电倍增器（SiPM），即硅通孔多像素光子计数器（TSV-MPPC，Hamamatsu Photonics K.K.）在LAr温度下。TPB将LAr散射（真空紫外光）转换为可见光，可由高灵敏度的光传感器检测。由于光产额取决于TPB的检测器的内表面上的沉积质量，我们构造了一个良好控制的TPB蒸发器，以确保再现性和测量的TPB沉积质量使用石英晶体微天平传感器。在优化TPB的沉积质量（在光电传感器窗口上30 $μg/cm^2$和在检测器壁上40 $μg/cm^2$）之后，光输出为12.8 $\pm$ ± 0.3 p.e./ keVee，对于TPB转换的光，使用具有大约30%的量子效率的PMT。我们还测试了低温耐受性的TSV-MPPC，这具有较高的光子探测效率，在LAr环境。TSV-MPPC对TPB转化的LAr荧光进行了检测，光检测效率超过50%。
2021-05-10 physics.ins-det
Improvement and Characterisation of the ArCLight Large-Area Dielectric Light Detector for Liquid-Argon Time Projection Chambers
针对模块化液氩探测器难以外置高效光传感器的问题，本研究改进了可在电场内工作的ArCLight大面积WLS光探测器，对比了大表面TPB涂覆技术并介绍了量产质控方法。
2024-11-04 hep-ex physics.ins-det
Enhancement of the X-Arapuca photon detection device for the DUNE experiment
在深地下中微子实验（DUNE）中，真空紫外激光器的发光是由名为X-Arapuca的光阱装置收集的，尺寸为（480 x93）mm 2。六千个这样的单元将部署在第一个DUNE一万吨远探测器模块中。在这项工作中，我们提出了第一个表征的光子探测效率的X-Arapuca设备尺寸（200 x75）mm 2通过一个完整的和准确的一套测量沿细胞纵轴与可移动的241-Am源。MPPC光电传感器的读出由一个低温transimsimplifier放大器，以提高单个光电子的灵敏度，提高信噪比，而成组8 MPPC为288平方毫米的总表面。此外，我们开发了一种新的光子降频聚合物材料，通过该材料，X-Arapuca光子探测效率相对于标准设备配置中部署的基线外壳外产品提高了约+50%。所取得的结果进行了比较，以前的测量上的一半大小的X-Arapuca设备，与一个固定的源面向中心，没有冷放大阶段，并讨论鉴于DUNE全尺寸的光电池结构的水平和垂直漂移配置的DUNE TPC的设计和鉴于液体氩掺杂的ppm的CO2。其他采用液态氩作为目标或主动否决的粒子物理项目，如Dark Side和LEGEND或DUNE Near Detector将利用这种新型波长转换材料。
2021-04-15 hep-ex physics.ins-det
Feasibility study of SiGHT: a novel ultra low background photosensor for low temperature operation
稀有事件搜索实验，如搜索暗物质和无中微子双β衰变的观测，需要超低水平的放射性本底才能准确无误地识别。为了减少在这些类型的事件搜索中使用的探测器的放射性背景，需要低背景光电传感器，因为这些探测器的物理尺寸变得越来越大，因此所使用的这种光电传感器的数量也迅速增加。考虑到大多数暗物质和无中微子双β衰变实验正在转向使用稀有液体作为目标选择，例如液体氙和液体氩，需要能够在低温下良好工作的光电传感器，液体氙和液体氩分别为165 K和87 K。硅盖革混合管（SIGHT）是一种新型的光传感器，专门设计用于超低本底实验在低温下工作。它是基于成熟的光电阴极加硅光电倍增器（SiPM）混合技术，并由很少的其他，但也超放射纯，材料，如熔融石英和硅的SiPM。本文报告了视线概念的介绍及其生产的可行性研究。
2016-11-22 hep-ex physics.ins-det
Direct comparison of PEN and TPB wavelength shifters in a liquid argon detector
大量的粒子探测器采用液态氩作为其靶材料，这是由于液态氩的高闪烁产额和其在大距离上漂移电离电荷的能力。来自氩气的闪烁光峰值为128 nm，需要波长移位器才能对其进行有效检测。在这项工作中，我们直接比较了在两个相同的液氩室，其中一个配备了聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）和四苯基丁烷（TPB）波长移位器的光输出。两个腔室都衬有增强的镜面反射器，并装有覆盖率约为1%的SiPM，这代表了与未来大规模探测器相当的几何形状。我们测得PEN室的光输出为TPB室的输出的39.4 $\pm$ 0.4（stat）$\pm$ 1.9（syst）%。使用蒙特卡罗模拟该结果用于提取PEN相对于TPB的波长偏移效率等于47.2 $\pm$ 5.7%。这一结果为使用容易获得的PEN箔作为波长移位器铺平了道路，这可以大大简化未来液氩探测器的构造。
2022-03-15 astro-ph.IM physics.ins-det
Demonstrating a broadband Photon Detection Efficiency model on VUV sensitive Silicon Photomultipliers
Queen’s University（女王大学）；TRIUMF（特利尔姆实验室）；Princeton University（普林斯顿大学）；Simon Fraser University（西蒙菲莎大学）
本文提出一个描述硅光电倍增管光子检测效率的分析模型，用于设备特性分析、效率外推、模拟和设计优化，通过实验数据验证模型的预测能力。
2026-03-10 physics.ins-det
Status of ArDM-1t: First observations from operation with a full ton-scale liquid argon target
ArDM-1 t是第一个直接用于探测暗物质粒子的吨级液态氩探测器。在CERN开发的公认实验RE 18，实验已于2010年被批准安装在西班牙的地下站点LSC（Approachatorio Submarineo de Canfranc）。在LSC EXP-08-2010的标签下，ArDM探测器经历了一个密集的技术完成和安全批准期，直到最近用近2吨液态氩填充靶容器。本报告描述了ArDM调试期间的实验成果以及进入以单相操作模式获取第一物理数据阶段的过渡。我们提出了这次运行的初步观察结果。示出了在吨级的LAr检测器的背景辨别能力的第一指示。我们提出了一个展望，完成探测器的电漂移场和升级的闪烁光读出系统与新的探测器模块的基础上SiPMs，以提高光产额。
2015-05-10 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Quality Assurance and Quality Control of the $26~\text{m}^2$ SiPM production for the DarkSide-20k dark matter experiment
本研究介绍了暗物质探测器DarkSide-20k所用的26 m² FBK NUV-HD-cryo SiPM的生产QA/QC方案，采用77K晶圆级探针台测试，截至2025年3月已完成94%晶圆测试，良率达93.2±2.5%，超原定80%的指标。
2025-03-19 physics.ins-det
Cryogenic characterization of FBK NUV-HD-Cryo 3T SiPM sensors for the DUNE photon detection system
Instituto de Física Corpuscular（西班牙瓦伦西亚核物理研究所）；Northern Illinois University（北伊利诺伊大学）；Czech Technical University（捷克理工大学）；Princeton University（普林斯顿大学）；University of Granada（格拉纳达大学）；Université de Paris Cité（巴黎西岱大学）；Czech Academy of Sciences（捷克科学院）
本文研究了FBK NUV-HD-Cryo 3T SiPM传感器在低温下的性能，用于DUNE中微子探测系统。
2025-11-24 hep-ex physics.ins-det
Cryogenic Characterization of FBK RGB-HD SiPMs
我们报告的低温表征的红绿蓝-高密度（RGB-HD）SiPM开发的布鲁诺凯斯勒基金会（FBK）的暗物质搜索与液氩时间投影室的黑暗面计划的一部分。一个专用的设置被用来测量的主要暗噪声，相关噪声，和增益的SiPM在不同的温度。使用定制的数据采集系统和分析软件来精确表征这些参数。我们证明，FBK RGB-HD SiPM具有低淬灭电阻（RGB-HD-LR $_q$）可以从40 K到300 K操作，增益范围为$10^5$到$10^6$，噪声率为几Hz/mm $^2$。
2017-09-12 physics.ins-det
SiPM-matrix readout of two-phase argon detectors using electroluminescence in the visible and near infrared range
惰性气体中的比例电致发光（EL）被用在用于暗物质搜索的两相探测器中，以记录（在气相中）由液相中的粒子散射引起的电离信号。“标准”EL机制被认为是由于真空紫外（VUV）中的惰性气体受激准分子发射。此外，还有两种替代机制，产生可见光和近红外（NIR）范围内的光。第一种是由于电子在中性原子上散射的韧致辐射（“中性韧致辐射”，NBrS）。第二，负责电子雪崩闪烁在近红外在较高的电场，是由于激发原子状态之间的转换。在这项工作中，我们首次展示了两种替代技术的光学读出的两相氩探测器，在可见光和近红外范围内，使用硅光电倍增器矩阵和电致发光由于中性韧致辐射或雪崩闪烁。测量这些读出技术的幅度产率和位置分辨率，这使得评估的检测阈值的电子和核反冲在两相氩探测器的暗物质搜索。据我们所知，这是NBrS效应在探测科学中的首次实际应用。
2021-02-26 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Coded masks for imaging of neutrino events
液态氩和氙在带电粒子分子激发下发射的闪烁光的捕获仍然是一个具有挑战性的任务。在这里，我们提出了第一次尝试设计一个设备能够抓住足够高的光度，以重建电离粒子的路径。这项初步研究是基于使用掩模来编码与单光子探测器相结合的光信号。在这方面，所提出的系统能够检测约几十厘米的焦距上的轨迹。从数值模拟中可以看出，成功地解码和识别信号，即使是复杂的，与相对有限数量的采集通道。这种创新的技术可以在新一代的中微子物理和暗物质研究探测器中取得丰硕成果。事实上，结合SiPM探测器的编码掩模的引入，提出了在近探测器的DUNE实验的液体氩目标。
2021-11-21 hep-ex physics.ins-det
ProtoDUNE Photon Detection System
本文介绍DUNE远探测器液氩TPC中基于XArapuca和SiPM的光子探测系统，并报告ProtoDUNE-HD原型在2024年4至11月数据采集期间的初步性能表现。
2024-12-19 hep-ex physics.ins-det
Cryogenic characterisation of the FBK NUV-HD-cryo Silicon Photomultipliers for the DarkSide-20k dark matter experiment
该研究针对DarkSide-20k暗物质实验所需的FBK NUV-HD-cryo硅光电倍增管，在低温下测量其暗噪声率、增益、串扰、光子探测效率及次级光子发射等关键特性，为探测器光学平面的传感器选型提供低温性能依据。
2026-10-14 hep-ex physics.ins-det
