A method to measure the resonance transitions between the gravitationally bound quantum states of neutrons in the GRANIT spectrometer
本文介绍了一种在GRANIT谱仪上测量中子引力束缚量子态共振跃迁的方法。GRANIT的目的是利用超冷中子在镜面轨道上的长时间存储，将量子态参数的测量精度提高几个数量级。可以使用磁场梯度的周期性空间变化来激发转变。如果这种微扰的频率（在运动中子的框架中）与由两个量子态的能量差定义的共振频率一致，则跃迁几率将急剧增加。GRANIT实验的动机是寻找短程相互作用（特别是自旋相关的相互作用），研究量子系统与引力场的相互作用，寻找标准模型的扩展，检查量子态中物体的等效原理的独特可能性，以及研究各种量子光学现象。
2009-02-03 physics.ins-det
A neutron spectrometer for studying giant resonances with (p, n) reactions in inverse kinematics
欧洲低能中子谱仪（ELENS）是一台用于研究奇异核的逆运动学实验的中子谱仪。该谱仪由塑料闪烁棒组成，可在100 keV至10 MeV的中子能量范围内工作。中子能量是使用飞行时间技术确定的，而中子探测的位置是从每个棒两端连接的光电倍增管的时差信息推导出来的。提出了一种新的塑料包装方法。该阵列对于动能约为500 keV的中子具有大于25%的探测效率，并且角分辨率小于1度。详细的设计，建造和实验测试的光谱仪将被介绍。
2013-10-23 nucl-ex physics.ins-det
A Cryogenically-Cooled High-Sensitivity Nuclear Quadrupole Resonance Spectrometer
本文介绍了一种用于14 N核四极共振（NQR）谱的射频（RF）谱仪，该谱仪使用冷却至77 K的探测器线圈以最大化测量灵敏度。该设计使用了一个最小的侵入式网络的有源开关和机械接触开关，以实现数字可重构的串联/并联线圈调谐网络，允许发射和接收模式的性能进行独立优化。该设计由电池供电，并包括一个混合信号嵌入式系统，用于监测和控制次级过程，从而实现自主操作。对乙酰氨基酚样品的测试表明，冷却检测器和样品使每次扫描的信噪比（SNR）增加约88倍（以功率单位计），与理论预测非常一致。
2022-08-02 nucl-ex physics.ins-det
RESPECT: Neutron Resonance Spin-Echo Spectrometer for Extreme Studies
我们提出了一个共振自旋回波spectrometer exTreme的研究，ESPECT，这是非常适合探索非色散过程，如扩散，结晶，缓慢的动力学，隧道过程，晶体电场激发，和自旋波动的设计。它是常规中子自旋回波技术（NSE）的变体，通过i）用与RF自旋翻转器组合的纵向中子自旋回波线圈对代替长进动线圈，以及ii）通过用小的纵向引导场稳定中子极化，所述小的纵向引导场可以另外用作场减法线圈，从而允许在8个数量级的范围内调整场积分。因此，如果具有所需能量的中子是可用的，则在原理上，ESCECT的动态范围可以在时间上变化超过8个数量级。与现有的NSE光谱仪类似，如果适当地调节发散和校正元件，则可以达到高达约1微秒的自旋回波时间。由于中子导向器的可选使用以及校正线圈的电流比标准NSE小得多的事实，预期至少一个数量级的强度增益，使得在中等通量中子源处的操作中也具有竞争力。ESCECT也可以在MIEZE配置下运行，当在样品位置施加磁场时，可以研究去极化环境中的弛豫过程，即研究超导体中磁通线的动力学、铁磁材料中的磁波动和含氢样品。
2016-08-02 physics.ins-det
A high-frequency electron paramagnetic resonance spectrometer for multi-dimensional, -frequency and -phase pulsed measurements
我们描述了仪器的高频电子顺磁共振（EPR）和脉冲电子-电子双共振（PELDOR）光谱。仪器在107 $-$ 120 GHz和215 $-$ 240 GHz的频率范围内以及0 $-$ 12.1特斯拉的磁场范围内运行。该谱仪由高频高功率固态源、准光学系统、相敏探测系统、无低温超导磁体和$^4$ He低温恒温器组成，可实现多频连续波EPR谱以及几百纳秒脉冲的脉冲EPR测量。在这里，我们讨论的设计和仪器的脉冲EPR灵敏度的细节。我们还介绍了在独特的实验，包括PELDOR光谱探测相关性的绝缘电子自旋系统和应用动态去耦技术，以延长自旋相干性的绝缘固态系统中的电子自旋仪器的性能。
2014-06-02 cond-mat.other physics.ins-det
Characterising a Si(Li) detector element for the SIXA X-ray spectrometer
利用电子储存环BESSY的偏转磁铁发射的同步辐射，在500 eV ~ 5 keV能量范围内测定了SIXA谱仪Si（Li）探测器元件的探测效率和响应函数。实测光谱与模型计算结果的一致性优于2%。PACS：95.55.Ka; 07.85.Nc; 29.40.Wk; 85.30.De关键词：硅（锂）探测器，X射线谱仪，探测器校准，X射线响应，谱线型
1997-03-04 physics.ins-det
OpenFMR: A low-cost open-source broadband ferromagnetic resonance spectrometer
本文提出OpenFMR，一种基于低成本现成组件和3D打印部件、频率达30 GHz的开源宽带铁磁共振谱仪，并配套软件工具，通过1 nm铁磁薄膜测量验证其性能。
2024-09-24 cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
X-ray detected ferromagnetic resonance spectrometer with an out-of-vacuum photodetector
National Institutes for Quantum Science and Technology（量子科学技术研究开发机构）；The University of Osaka（大阪大学）；High Energy Accelerator Research Organization（高能加速器研究机构）；Nagoya University（名古屋大学）；University of Tsukuba（筑波大学）
本文提出一种X射线检测铁磁共振光谱仪，采用真空外光电探测器实现对样品发光的检测，提升了实验灵活性和测量精度，拓展了铁磁共振显微镜等高级测量的应用前景。
2025-12-17 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.ins-det
Results for the response function determination of the Compact Neutron Spectrometer
紧凑型中子谱仪（CNS）是一个联合欧洲环（JET）增强项目，设计用于不同等离子体场景下的聚变诊断。CNS基于液体闪烁体（BC 501 A），可以很好地区分中子和伽马辐射。使用BC 501 A谱仪进行中子能谱测量需要使用可靠的、完全表征的探测器。响应矩阵的测定在联邦物理技术研究所（PTB）的离子加速器设施（PIAF）进行。该设施提供了几个单能束（2.5，8，10，12和14 MeV）和一个“白场”（Emax ~17 MeV），这使得光谱仪在感兴趣的区域（从~1.5 MeV到~17 MeV）的全面表征成为可能。入射中子的能量由飞行时间方法（TOF）确定，时间分辨率为1 ns。为了检查响应矩阵，测量的脉冲高度谱展开与代码MAXED和由此产生的能量分布从TOF得到的那些进行了比较。CNS项目需要修改PTB BC 501 A光谱仪的设计，用Ente per le Nuove tecnologie，l 'Energia e l' Ambiente '（ENEA）开发的数字系统取代模拟数据采集系统（NIM模块）。使用专门为此项目开发的新软件对新数字系统的结果进行了评估。
2012-01-30 nucl-ex physics.ins-det
Simulation of the response functions of Extended Range Neutron Multisphere Spectrometer using FLUKA program
本文利用FLUKA程序模拟了CSNS光谱仪大厅内的辐射场分布。结果表明，高能质子加速器的辐射场以中子辐射为主，中子辐射的能量范围很宽，约有11个数量级。其次，分别用FLUKA和MCNP程序对简化模型下的四个Bonner球的响应函数进行了模拟计算，得到了可接受的误差，验证了FLUKA程序在此应用中的可行性和相关计算方法的正确性。采用实际模型，利用FLUKA程序模拟计算了不同直径聚乙烯层的Bonner球探测器的能量响应函数，包括铅层探测器的能量响应函数。根据仿真结果，我们选择了11个检测器作为ERNMS的基本结构。
2014-09-19 nucl-ex physics.ins-det
Checking the $^8$Be anomaly with a two-arm electron positron pair spectrometer
本文通过使用更简单接受度函数的双臂电子-正电子对谱仪独立重复Krasznahorkay等人的实验，确认了$^8$Be在18.15 MeV共振处的X17粒子相关异常，并验证了其他能量处无异常。
2024-03-19 nucl-ex physics.ins-det
Development of planar microstrip resonators for electron spin resonance spectroscopy
本工作的重点是用于电子自旋共振光谱研究的平面微波谐振器的发展。两个半波长微带谐振器的不同的几何形状，即直带和欧米茄，制作在市售的铜包微波层压板。两个谐振器的特性阻抗均为50 Ω。我们已经进行了电磁场模拟的两个微带谐振器，并提取了实际的设计参数，用于制造。从模拟结果中注意到谐振器的准横向电磁（准TEM）模式的谐振器的几何形状的效果。制造是使用光学光刻技术，其中使用激光印刷的光掩模。这种快速原型技术使我们能够在几个小时内制造出精度高达6密耳的谐振器。谐振器的特点是使用矢量网络分析仪。利用自制的低温连续波电子自旋共振（CW-ESR）谱仪在室温和77 K下捕获DPPH自由基的吸收光谱，实现了对S波段低温连续波电子自旋共振谱仪的标准化。使用我们的谐振器的g因子的测量值是一致的文献中报道的值。所设计的半波长平面谐振器将通过对CW-ESR谱仪进行适当的改装，最终用于建立脉冲电子自旋共振谱仪。
2020-04-01 physics.app-ph physics.ins-det
Development of a Bonner Sphere Neutron Spectrometer from a Commercial Neutron Dosimeter
邦纳球已被广泛用于中子能谱的测量，中子能谱的范围从热中子到至少20 MeV。通过对Berthold LB 6411中子剂量率计的扩展，研制了Bonner球中子谱仪。BSS由一个带有集成电子设备的$^{3}$ He热中子探测器、一套八个聚乙烯球壳和两个不同尺寸的可选铅壳组成。利用GEANT 4蒙特卡罗模拟计算了BSS的响应矩阵。BSS的校准不确定度为$\pm 8.6\%$，检测器背景速率为$(1.57 \pm 0.04) \times 10^{-3}$ s $^{-1}$。开发了光谱展开程序NSUGA。NSUGA代码利用遗传算法，并已被证明在没有先验信息的情况下表现良好。
2016-11-12 physics.ins-det
Oscillatory magnetic fields for neutron resonance spin-echo spectroscopy
高频振荡磁场的产生是中子共振自旋回波谱仪成功实现的基本组成部分，这是一类对材料中动态激发（结构和磁性）的高分辨率提取至关重要的仪器。本文详细介绍了纵向共振自旋回波谱仪RESEDA的谐振电路的设置。我们证明，这些电路是能够在高达3.6 MHz的频率和超过一个宽的带宽下降到35 kHz的信号发生器，放大器，阻抗匹配Transformers的组合，以及精心设计的级联可调电容器和定制线圈。
2020-11-27 cond-mat.str-el physics.app-ph physics.ins-det
Microresonator frequency reference for terahertz precision sensing and metrology
用于无数应用的高灵敏度太赫兹（THz）传感器正在迅速发展。一个广泛的传感器概念是基于检测由于传感器环境中的目标样本引起的微小谐振频率偏移。因此，尖端的高分辨率连续波（CW）太赫兹光谱仪提供了非常强大的工具，研究传感器的性能。然而，最先进的CW THz光谱仪常见的不可预测但不可忽略的频率漂移限制了传感器的超高精度传感和计量精度。在这里，我们克服了这个缺陷，通过引入超高质量（Q）太赫兹微谐振器频率基准。测量传感器相对于定义明确的频率基准的频移消除了不必要的频率漂移，并充分利用了现代CW THz光谱仪和THz传感器的功能。在一个概念验证实验中，我们展示了精确和重复检测的微小谐振频率偏移小于5MHz，在0.6THz的太赫兹微谐振器传感器。
2021-06-20 physics.ins-det physics.optics
Relative Spectral Response Function Retrieval of Hyperspectral Instruments in Atmospheric Spectrometry
本文提出一种新方法，通过将匹配观测误差纳入数学描述，反演高光谱仪器间相对光谱响应函数(SRF)，以追踪长期演变并统一在轨光谱仪响应。
2025-04-28 physics.ao-ph physics.ins-det
Study of radial motion phase advance during motion excitations in a Penning trap and accuracy of JYFLTRAP mass spectrometer
相位成像离子回旋共振技术已在彭宁阱质谱仪JYFLTRAP上实施，并经常用于IGISOL设施产生的稳定和短寿命核素的质量测量。系统的不确定性，对测量精度的限制进行了讨论。有人发现，在射频场的应用过程中的潘宁阱中的离子的径向运动的相位演化导致系统的回旋频率偏移时，在回旋频率测量过程中的陷阱中存在一个以上的离子物种。推导出一个解析表达式来正确地解释这种偏移。与碳团簇离子的交叉参考质量测量已经进行了提供质量依赖性和残留的不确定性。
2021-07-11 nucl-ex physics.ins-det
Sensitive and broadband measurement of dispersion in a cavity using a Fourier transform spectrometer with kHz resolution
光学腔提供对色散的高灵敏度，因为它们的谐振频率取决于折射率。我们提出了一个直接的，宽带的，准确的测量高精细度腔模式使用光学频率梳和机械傅里叶变换光谱仪与千赫级的分辨率。我们表征16000腔模式跨越16太赫兹的带宽的中心频率，线宽和振幅。用0.1 fs ${^2}$和1 fs ${^2}$的精度反演了腔镜膜和纯N ${_2}$的群延迟色散，用5 × 10 ${^{-12}}$的精度反演了CO ${_2}$的3ν1+ν3吸收带的色散活性.这为整个分子带的宽带折射率计量和免校准光谱学开辟了道路。
2017-05-12 physics.ins-det physics.optics
A table-top few-femtosecond broadband extreme-ultraviolet absorption spectrometer with cryogenic cooling
University of California at Berkeley（加州大学伯克利分校）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；Stanford University（斯坦福大学）
本文研发了带低温冷却的台式几飞秒宽带极紫外吸收光谱仪，可用于量子材料的温度依赖与时间分辨研究，通过NiI₂实验验证了其能捕捉飞秒尺度电子响应的能力，为强关联体系研究提供了新工具。
2026-08-05 cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
Integrating Superregenerative Principles in a Compact, Power-Efficient NMR/NQR Spectrometer: A Novel Approach with Pulsed Excitation
本研究提出一种将超再生原理与脉冲激发检测结合的新型NMR/NQR光谱仪DESSA，通过振荡器响应延迟时间数字处理和电子阻尼单元调控，克服传统超再生接收器局限，实现了氯酸钠样品中氯-35的高分辨NQR信号检测。
2023-12-13 cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
Silicon $4π$ spectrometer for $β$-decay electrons with energies up to 3~MeV
本文介绍了由两个硅（锂）探测器组成的$β$谱仪，灵敏区厚度大于8 mm，采用$4π$结构。全吸收光谱仪允许直接测量$β$ -光谱，而不考虑由晶体表面的电子背散射引起的响应函数的校正。在$β$ -跃迁到子同位素激发态的光谱的情况下，使用额外的3”BGO-检测器，以便检测与Si（Li）-光谱仪对一致的$γ$ -量子。
2022-10-21 hep-ex hep-ph nucl-ex
Nonlinear Self-Calibrated Spectrometer with Single GeSe-InSe Heterojunction Device
本研究利用人工神经网络训练单个GeSe-InSe p-n异质结器件，恢复其高维非线性光谱光响应，构建了400-1100 nm范围内的小型自校准光谱仪，实现0.35 nm分辨率下0.0002的平均重建误差，并成功解决了光学成像中的同色异谱问题。
2023-11-21 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.ins-det
Free-Electron Laser-Powered Electron Paramagnetic Resonance Spectroscopy
电子顺磁共振（EPR）光谱学研究固体和液体中的未成对电子自旋，以揭示局部结构和动力学;例如，EPR已经阐明了蛋白质复合物的部分结构，这些结构抵抗了结构生物学中的所有其他技术。EPR还可以探测有机太阳能电池和发光二极管中光和电的相互作用，以及凝聚态物质中退相干的起源，这对量子信息处理器的发展至关重要。与核磁共振（NMR）一样，EPR光谱在高磁场和频率下变得更强大，并且由相干脉冲而不是连续波激发。然而，直到现在，在100 GHz以上的频率下产生强脉冲序列的困难将高功率脉冲EPR限制在3.5 T及以下的磁场。在这里，我们证明了~1千瓦的脉冲从自由电子激光（FEL）可以供电的脉冲EPR光谱仪在240 GHz（8.5 T），提供变革性的增强替代品，一个国家的最先进的~30 mW的固态源。使用加州大学圣巴巴拉分校自由电子激光作为源，我们的240 GHz光谱仪可以旋转自旋1/2电子通过π/2仅6 ns（与300 ns的固态源）。金刚石中氮杂质的傅里叶变换EPR演示了分离约200 MHz的EPR谱线的激发和检测。自旋-1/2系统的消相干时间短至63 ns的测量，使氮氧自由基的温度高达190 K的冷冻溶液中的消相干时间的测量。为光谱仪开发的自由电子激光和准光学技术都可以扩展到超过1 THz的频率，从而为地球上最高静态磁场的高功率脉冲EPR光谱学提供了可能性。
2012-05-06 cond-mat.other physics.acc-ph physics.ins-det
The magnetic shielding for the neutron decay spectrometer aSPECT
在核物理和中子物理的许多实验中，超导磁谱仪的杂散磁场会对其他实验产生潜在的影响。延迟谱仪aSPECT尤其由超导磁体系统组成，该超导磁体系统产生高达6.2T的强纵向磁场。为了不干扰aSPECT附近的其他实验，我们必须为磁体系统开发一个磁场返回轭。当回磁轭必须减少杂散磁场时，内部磁场及其均匀性不应受到影响。在许多情况下，用于aSPECT的磁屏蔽必须以有限的空间进行管理。此外，我们必须确保磁体线圈上的附加磁力不具有破坏性。为了确定用于aSPECT的磁屏蔽的最合适的几何形状，我们模拟了各种可能的几何形状和非线性磁导率的屏蔽材料的组合。通过霍尔和核磁共振探头的磁场测量，我们的模拟结果进行了检查。实验数据与模拟值吻合较好：与模拟外磁场的平均偏差为（-1.7+/-4.8）%。然而，在两个临界区域，内部磁场偏离模拟值分别为0.2%<1 E-4。
2014-05-05 nucl-ex physics.ins-det
