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
A toy model for understanding the space-point resolution of silicon pixel detectors with digital readout
Dipartimento Interateneo di Fisica M. Merlin（M. Merlin 跨大学物理系）；Sezione INFN, Bari, Italy（意大利巴里 INFN 分部）；Experimental Physics department, CERN（CERN 实验物理部）
本文通过简化的解析和数值模型，量化了电荷共享对一维和二维像素几何中空间点分辨率的提升，并给出了分辨率与平均簇大小的唯象参数化公式。
2026-06-02 physics.ins-det
Performance of scintillating tiles with direct silicon-photomultiplier (SiPM) readout for application to large area detectors
在Frascati国家实验室的光束测试设备和几个测试台上测量了不同类型的具有直接硅光电倍增器读出和定制前端电子仪器的发光瓦的光产额、时间分辨率和效率。不同的配置得到的结果。使用$\sim 225$ cm $^2$大面积瓦片获得了300 ps量级的时间分辨率、超过230个光电子的光产额和优于99.8 $\%$的效率。该技术适用于高能物理中的广泛应用，特别是大面积μ子和定时探测器。
2021-09-17 physics.ins-det
Imaging performance of a Single-Plane Readout Compton Camera
University of Zagreb（萨格勒布大学）
本研究提出并验证了一种单平面读出架构的紧凑型康普顿相机，通过光导耦合简化设计，利用模拟与实验优化，实现对511和662 keV伽马射线的高效成像，角分辨率达12.4°至16.8°。
2026-09-21 physics.ins-det
Studies of VCSEL Failures in the Optical Readout Systems of the ATLAS Silicon Trackers and Liquid Argon Calorimeters
ATLAS硅跟踪器和液氩量热计的读出系统利用垂直腔面发射激光二极管在开启和关闭检测器读出组件之间进行通信。这些VCSEL器件中的许多在其预期寿命之前就已经失效。我们总结了失败的历史，并提出了迄今为止所学到的失败机制和环境条件下的寿命的依赖。
2011-09-29 hep-ex physics.ins-det
Readout electronics of silicon detectors used in space cosmic-ray charges measurement
介绍了一种用于空间宇宙线电荷测量的多通道硅探测器读出电子学及其性能测试结果。该方法采用IDEAS公司的64通道电荷敏感ASIC（VA140）。该系统具有低功耗、低噪声、大动态范围、高集成度等特点，可用于未来基于硅探测器的粒子探测实验。
2013-07-11 hep-ex physics.ins-det
A Novel Silicon Photomultiplier Readout Architecture for Low-light Applications
在这篇文章中，我们描述了nEDM@SNS实验的光子探测读出电子学。所选择的“光子计数”架构，利用高效率的硅光电倍增器（SiPM），并适合于低光应用，允许使用一个相对较高的SiPM工作电压。这使光子检测效率最大化并且使增益/效率电压依赖性最小化，同时消除光学串扰。
2022-06-30 nucl-ex physics.ins-det
Design and Performance of a Silicon Tungsten Calorimeter Prototype Module and the Associated Readout
我们描述的硅钨原型电磁量能器模块和相关的读出电子的细节。该原型的探测器性能已在2015/16年CERN PS和SPS加速器设施的测试束实验中测量。将计算结果与Monte Carlo Geant 4模拟结果进行了比较。这是针对快速、低功耗、高粒度应用而设计的定制ASIC性能的首次真实演示。
2020-12-09 physics.ins-det
Design of the readout electronics for the DAMPE Silicon Tracker detector
硅跟踪器（STK）是DAMPE卫星上用于测量高能宇宙线入射方向的探测器。它由6个X-Y双层硅微带探测器组成，具有73，728个读出通道。在恶劣的空间环境下，如何读出通道数据和处理海量数据是一个巨大的挑战。采用1152个专用集成电路（ASIC）和384个模数转换器（ADC）读出探测器通道。192个跟踪器前端混合（TFH）模块和8个相同的跟踪器读出板（TRB）模块被设计用于控制和数字化前端信号。本文将详细介绍STK读出电路的设计及其性能。
2016-06-16 astro-ph.IM physics.ins-det
Study of the readout chip and silicon sensor degradation for the CMS pixel upgrade
混合硅像素探测器目前用于紧凑型μ子螺线管（CMS）实验的最内部跟踪系统。已经证明了大型强子对撞机（LHC）运行几年所能承受的辐射通量，尽管预计硅探测器靠近相互作用点的部分会出现一些退化。在大型强子对撞机升级阶段，硅像素探测器预计的剂量水平将高得多。为了面对这个方面，已经在硅传感器和读出芯片上执行了具有高于$\mathcal{O}(10^{15})$ n $_{\textrm{eq}}$ /cm $^2$的注量的专用辐照测试。在操作中的传感器和读出芯片的能量密度的函数的变化。的电荷收集效率进行了研究：部分恢复的检测器的效率，可以通过操作的检测器在一个受控的环境中，并在较高的偏置电压。
2011-10-06 hep-ex physics.ins-det
The effects of intra-detector Compton scatter on zero-frequency DQE for photon-counting CT using edge-on-irradiated silicon detectors
背景：边缘照射硅探测器目前正在研究用于光子计数CT应用。硅的低原子序数导致大量的入射光子在检测器中被康普顿散射，从而沉积它们的能量的一部分并且可能被多次计数。虽然康普顿散射的物理学是建立良好的，康普顿相互作用的影响，在检测器上的图像质量的边缘上照射的硅探测器仍然没有得到彻底的研究。目的：研究和解释康普顿散射对采用边缘照射硅探测器的光子计数CT的零频DQE的影响。研究方法：我们扩展了现有的Monte Carlo模型的边缘照射硅探测器开发投影和图像域的性能指标，纯密度和纯光谱成像任务。我们表明，探测器的最低能量阈值可以作为一个有效的初级计数和康普顿散射引起的串扰的抑制剂。我们研究的功能的最低阈值能量的发展指标。结果：密度成像性能作为投影和图像域中最低阈值的函数单调下降。光谱成像性能在0和10 keV之间有一个平台，此后单调下降，在投影和图像域。结论：康普顿相互作用对边缘辐照硅探测器的密度成像性能有重要贡献。与所研究的探测器拓扑结构，计数初级康普顿相互作用的好处超过在所有较低的阈值能量的多个计数的惩罚。康普顿相互作用也有助于显着的光谱成像性能的测量能量超过10千电子伏。
2022-06-08 physics.ins-det physics.med-ph
Scintillators with Silicon Photomultiplier Readout for Timing Measurements in Hadronic Showers
硅光电倍增器的出现使得高能物理仪器的巨大进步成为可能，例如，通过允许构建具有集成到小闪烁体瓦片中的光子传感器的极颗粒强子量热计。直接耦合的SiPM到塑料闪烁体，而不使用波长偏移光纤，提供了一个快速的检测器响应，使这样的设备非常适合于精确的定时测量。我们已经构建了一个由15个这样的闪烁体瓦片读出的快速数字化仪与深缓冲区测量强子量能器中的信号的时间结构的设置。已经开发了专门的数据重建算法，其允许通过对记录的波形的详细分析来确定单个光子的到达时间，并且提供光子传感器的增益的自动校准。我们将讨论实验装置和数据分析。此外，我们将报告的第一个结果，在强子量能器与钨吸收剂，提供重要的约束的时间发展的强子簇射的模拟模型的发展。
2011-12-02 physics.ins-det
The Ladder and Readout Cables of Intermediate Silicon Strip Detector for sPHENIX
本文介绍 sPHENIX 中间硅条探测器 INTT 的硅梯形支架、高速读出电缆和读出电子学卡设计，并研究其部分部件的辐射硬度。
2025-03-12 physics.ins-det
New Method for Silicon Sensor Charge Calibration Using Compton Scattering
为了应对对撞机实验中预期的寿命增加的辐射损伤，硅传感器变得越来越薄。为了实现足够的检测效率，下一代检测器可能必须以低于1000个电子-空穴对的阈值操作。连接到这些传感器的读出芯片应该被校准到一些已知的外部电荷，但在这种电荷状态下缺乏传统的来源。提出了一种基于康普顿散射的绝对电荷标定方法。在过去，这种方法已被用于校准的放大器，但据我们所知，从来没有硅探测器。在这里，它已被研究使用150微米厚的平面硅传感器上的RD 53 A读出集成电路。
2020-08-26 hep-ex physics.ins-det
Comparison of readout systems for high-rate silicon photo-multiplier applications
本文针对高计数率实验中SiPM探测器的数据采集需求，比较五种成熟度不同的读出系统在死时间、效率、动态范围及时间和能量分辨率等方面的表现。
2023-12-08 hep-ex physics.ins-det
Measurement of Characteristic Impedance of Silicon Fiber Sheet based readout strips panel for RPC detector in INO
印度中微子天文台（INO）是印度的一个大型科学项目，它将使用近3万个电阻板室（RPC）作为主动探测元件，用于大气中微子振荡的研究。每个RPC探测器将由两个正交放置的读出条板组成，用于拾取气室中产生的信号。在INO-ICAL（铁量热计）实验中，RPC探测器的面积为2 m x 2 m，因此读出条板的尺寸也为2 m x 2 m。为了使不失真的信号通过读出带面板到达前端电子设备，它们的特性阻抗应该彼此匹配。对于特性阻抗的匹配，我们采用了端接原理。在本文中，我们将描述用于制造阻燃、防水和柔性读出拾取条面板的新型介电材料的需求和探索。我们还将描述以比较的方式测量塑料蜂窝基读出条面板和硅纤维板基读出条面板的特性阻抗，以及其在负载下和随时间的变化。
2016-03-21 hep-ex physics.ins-det
Study of silicon photomultipliers for use in neutron decay experiments
为了提高中子\b{eta}衰变实验的精度，对塑料衰减器的光子读出进行了研究。如今，基于多达109个登记的衰变事件，中子衰变被高度统计地研究，并导致对标准模型之外的新物理的极大改进的限制，其中\b{eta}经常在塑料容器中登记。在这些实验中的主要系统误差是由于不完善的表征的线性度，能量分辨率，和电子背散射。我们研究这些错误是否可以减少时，用于闪烁体读出的传统光电倍增管被硅光电倍增器（SiPMs）取代。为此，开发了各种理论和实验工具，并提出了一个处理SiPM极端暗率的程序。在\b{eta}谱仪中，使用SiPM的塑料闪烁体读出可以显著提高能量响应，并有助于为电子背散射提供可靠的校正。
2021-06-05 physics.ins-det
Studies of 100 um-thick silicon strip detector with analog VLSI readout
我们评估了100 μ m厚的硅条探测器（SSD）与300 MeV的质子束和90 Sr β射线源的性能。来自SSD的信号已经使用VLSI芯片读出。共模噪声，信号分离效率和能量分辨率与厚度为300 μ m和500 μ m的SSD的进行了比较。通过用线性函数拟合共模噪声中的非恒定分量，提高了最小电离粒子（MIP）的能量分辨率。
1998-12-18 hep-ex physics.ins-det
Balloon Flight Test of a Compton Telescope Based on Scintillators with Silicon Photomultiplier Readouts
我们提出的第一个高空气球飞行试验的结果的概念，先进的康普顿望远镜利用现代闪烁体材料与硅光电倍增器（SiPM）读数。在高能天文学和太阳物理学领域需要能够进行灵敏观测的新的中能伽马射线（~0.4 - 10 MeV）探测器。具有SiPM读数的基于快速闪烁体的康普顿望远镜是对该仪器挑战的有希望的解决方案，因为闪烁体的快速响应允许通过飞行时间（ToF）辨别来拒绝背景。太阳康普顿望远镜（SolCompT）原型的设计是为了证明这项技术在气球飞行条件下的稳定性能。SolCompT仪器是一个简单的双元件康普顿望远镜，由一个大约1英寸的圆柱形芪晶体作为散射探测器和一个1英寸的立方LaBr 3：Ce晶体作为量热计探测器组成。两个闪烁体探测器均由Hamamatsu S11828-3344 MPPC装置的2 × 2阵列读出。定制前端电子器件提供最佳信号上升时间和线性度，定制电源自动调整SiPM偏置电压，以补偿温度引起的增益变化。一个标记的校准源，包括~240 nCi的钴-60嵌入塑料闪烁体，被放置在视野中，并提供了一个已知的伽马射线源，以测量飞行。SolCompT气球有效载荷于2014年8月24日从新墨西哥州的萨姆纳堡发射，并在约123，000英尺的漂浮高度上花费了约3.75小时。该仪器在整个飞行过程中表现良好。在对小的（~10%）残余增益变化进行校正后，我们测量到飞行中ToF分辨率为~760 ps（FWH…
2016-02-24 astro-ph.IM physics.ins-det
Development of front-end readout electronics for silicon strip detectors
研制了硅条探测器前端读出电子学系统。该系统采用专用集成电路（ASIC）ATHED来实现多通道电测。ASIC芯片的慢速控制通过并口实现，ASIC芯片的时序控制信号由CPLD提供。数据采集采用PXI数据采集卡实现。系统软件在Windows XP操作系统下使用LabWindows/CVI开发，具有友好的用户界面。测试结果表明，在5.48MeV的α能量下，系统的能量分辨率约为1.22%，最大通道串扰为4.6%。该系统性能可靠，适用于核物理实验。
2011-06-10 hep-ex physics.ins-det
A High-resolution Scintillating Fiber Tracker With Silicon Photomultiplier Array Readout
我们提出了一个跟踪检测器的原型模块组成的多层0.25毫米直径的放大纤维，读出的线性阵列的硅光电倍增器。该模块的生产过程进行了描述和测量的光纤和读出设备的关键属性显示。五个模块已经受到了12 GeV/c质子/π介子测试束在欧洲核子研究中心。空间分辨率为0.05毫米，光产量超过20个检测到的光子每最小电离粒子已实现，在跟踪效率超过98.5%。进一步提高空间分辨率的可能的技术进行了讨论。
2010-11-01 hep-ex physics.ins-det
Application and Optimization of the GET Electronics System for Double-Sided Silicon Strip Detector Readout
Peking University（北京大学）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Institute of Modern Physics（近代物理研究所）；Fudan University（复旦大学）
本研究针对多通道双面硅条探测器读出需求，优化GET系统的接口板电容与能量提取算法，实现5.49 MeV α粒子22 keV能量分辨率，验证了GET系统作为多通道DSSD读出的通用可扩展波形采样方案的适用性。
2026-10-12 nucl-ex physics.ins-det
A new 130nm F.E readout chip for microstrip detectors
在线性对撞机（SiLC）研发合作的硅跟踪背景下，采用130 nm CMOS技术设计了一种高度紧凑的混合信号芯片，旨在读取未来国际线性对撞机实验中的硅条探测器。该芯片包括一个完整的模拟信号处理链和模数转换与相应的数字控制和读出通道的88个通道。芯片为5x 10 mm 2，其中模拟实现占总硅面积的4/5。
2009-03-26 hep-ex physics.ins-det
Ultimate position resolution of pixel clusters with binary readout for particle tracking
硅跟踪探测器可以记录每个通道中的电荷（模拟或数字化），或者只有二进制读数（命中或未命中）。虽然有显着的文献中获得的位置分辨率从插值的电荷测量，一个全面的研究与二进制读出可获得的分辨率是缺乏的。通常假设二进制分辨率为$\text{pitch}/\sqrt{12}$，但这通常是最差情况的上限。在本文中，我们研究，使用模拟，最佳可实现的分辨率为最小的电离粒子在二进制读出像素。广泛的入射角和像素大小的模拟与一个独立的代码，使用电荷沉积的Bichsel模型。结果显示分辨率如何取决于角度和传感器几何形状。直到像素间距变得小到与硅中的能量沉积之间的距离相当，分辨率总是比$\text{pitch}/\sqrt{12}$更好，并且在某些情况下好得多。
2018-04-28 physics.ins-det
A high resolution scintillating fiber tracker with SiPM readout
提出了一种新型的模块化高分辨率带电粒子跟踪探测器设计，该探测器采用直径为$250μm$的圆形扩散光纤和SiPM阵列进行读出。纤维模块由8层128根纤维组成，通过碳纤维/ Rohacell泡沫结构进行机械稳定。使用直径为$300μm$和两种类型的硅光电倍增器的双折射光纤的原型已于2006年10月下旬在欧洲核子研究中心的T9 PS束线上在$10GeV$质子束中进行了测试。我们提出了测量的空间分辨率，效率和信噪比为这种设置。这种跟踪器概念的优点是具有低材料预算的紧凑和模块化设计，并且取决于硅光电倍增管的质量，只有很少或没有冷却要求。
2007-03-15 physics.ins-det
Novel Strip-like Readout Geometries in Resistive AC-coupled Silicon Detectors (RSD / AC-LGAD)
Karlsruhe Institute of Technology (KIT)（卡尔斯鲁厄理工学院）；CERN（欧洲核子研究中心）
本文通过瞬态电流技术（TCT）表征了FBK生产的第二代RSD传感器中新型条状与像素混合读出垫设计，验证了其在未来跟踪系统中实现优异一维空间分辨率的潜力。
2026-05-29 hep-ex physics.ins-det
Measurement of parameters of scintillating bars with wavelength-shifting fibres and silicon photomultiplier readout for the SHiP Muon Detector
在欧洲核子研究中心质子同步加速器T9区的试验束上，测量了不同型号的硅光电倍增器读出的3米长的波长漂移光纤光栅的光产额和时间分辨率。不同的配置得到的结果。对于长3米、宽4.5厘米、厚2厘米的棒，时间分辨率优于800 ps，沿棒长方向的时间常数在20%以内，光产额约为140（70）个光电子。这些结果很好地符合SHiP实验的μ子探测器的要求。
2016-12-19 hep-ex physics.ins-det
First demonstration of a Compton gamma imager based on silicon photomultipliers
我们正在开发一种坚固耐用、便于个人携带的康普顿伽马成像仪，用于放射性材料的安全调查和放射性事故的补救。成像器由闪烁体层组成，前层的光收集由硅光电倍增器提供，后层的光收集由光电倍增管提供。作为第一步，我们开发了最终成像仪的1/5比例演示单元。我们目前的成像性能，这个演示单位的Cs-137在离轴30度的角度。还提供了Sn-113和Na-22的结果。这代表了使用硅光电倍增器作为康普顿伽马成像器中的光收集的嵌入式组件的第一次演示。
2012-07-03 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
A new approach to achieving high granularity for silicon diode detectors with impact ionization gain
低增益雪崩二极管（LGAD）是薄（20-50 $μm$）硅二极管传感器，具有适度的内部增益（通常为5至50）和出色的时间分辨率（17 $ps$至50 $ps$）。然而，由于需要在读出焊盘的边界处包括保护结构以避免由于大的局部电场而导致的过早击穿，因此这种器件的粒度限于毫米级。在本文中，我们提出了一种新的方法-深结LGAD（DJ-LGAD）-从读出平面的高场增益区。这种方法预计将可实现的LGAD粒度提高到数十微米级，同时保持分段电极上的直接电荷收集。
2021-01-02 physics.ins-det
Scintillation detectors with silicon photomultiplier readout in a dilution refrigerator at temperatures down to 0.2 K
我们正在开发一种新型的高亮度原子束，包括一个两体的异国情调的原子称为μ素（M $ = μ^+ + e^-$），为下一代原子物理学和引力相互作用的测量。该M源源自超流氦（SFHe）的薄片，因此诊断和随后的测量需要在低于1K的温度下在稀释低温恒温器中操作的检测系统。在本文中，我们描述的操作和表征的硅光电倍增器（SiPMs）在超低温SFHe目标。我们显示的信号形状，击穿电压和单光子探测效率的温度依赖性，得出结论，单光子探测与SiPM低于0.85 K是可行的。此外，我们展示了分段闪烁探测器的发展，其中16个通道在1.7 K和一个通道在170 mK委托使用μ子束。
2022-05-05 hep-ex physics.ins-det
Threshold bounce -- occupancy-dependent modulation of the discriminating threshold in silicon detectors
本文利用ATLAS Phase-II升级硅模块和15 keV微聚焦光子束测量了阈值回弹效应，研究了光子通量与甄别阈值的影响，并通过蒙特卡洛模拟验证了击中效率预测的准确性。
2024-06-15 physics.ins-det
A compact and modular X and gamma-ray detector with a CsI scintillator and double-readout Silicon Drift Detectors
一个未来的紧凑和模块化的X和伽马射线光谱仪（XGS）已经设计和一系列的原型已经开发和测试。该实验设想使用CsI闪烁体棒，由单单元25 mm2硅漂移探测器在两端读出。数字算法用于区分硅层中吸收的事件（较低能量X射线）和闪烁体晶体中吸收的事件（较高能量X射线和伽马射线）。的原型表征和模块化设计，为未来的实验与可能的天体物理学应用（例如，为欧空局M5电话提出的THESEUS任务）进行了讨论。
2017-04-20 astro-ph.IM physics.ins-det
Three-dimensional recoil-electron reconstruction using combined optical imaging and waveform readout for electron-tracking Compton cameras
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST), National Metrology Institute of Japan (NMIJ)（国家产业技术综合研究所（AIST），日本国家计量院（NMIJ））；Graduate School of Natural Science and Technology, Kanazawa University（金泽大学自然科学技术研究学院）；Institute for Cosmic Ray Research, University of Tokyo（东京大学宇宙线研究所）；Institute of Space and Astronautical Science, Japan Aerospace Exploration Agency（日本宇宙航空研究开发机构宇宙科学研究所）
本文提出结合光学图像和波形信号的深度学习方法，用于改进电子跟踪康普顿相机的三维反冲电子方向重建，实现约44度的角分辨能力，优于传统方法。
2026-09-07 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
High-sensitivity low-noise photodetector using large-area silicon photomultiplier
与传统的光电倍增管（PMT）相比，硅光电倍增器（SiPM）技术由于其更好的光子检测效率而在单光子水平上用于弱光检测的应用已经扩展。具有大检测面积的SiPM最近已经商业化，使得光子通量在时间和空间上都很低的应用成为可能。另一方面，SiPM的使用存在几个缺点，例如更高的暗计数率，许多读出通道，响应时间慢和光学串扰;因此，用户需要仔细考虑权衡。本工作提出了一种SiPM嵌入式紧凑型大面积光子探测模块。采用各种技术来克服SiPM的缺点，使其可以普遍用作PMT的升级。采用简单的冷却元件和最近发展的光学串扰抑制方法，以降低噪声，这是更严重的大面积SiPM。专用的读出电路提高了响应频率并减少了读出通道的数量。我们有利地比较这种设计与传统的光电倍增管，并获得更高的光子探测效率和更大的面积接受。
2022-11-09 physics.ins-det
Study of silicon photomultipliers for the readout of a lead/scintillating-fiber calorimeter
针对DUNE近探测器拟复用的KLOE铅/闪烁光纤量能器，本研究通过宇宙射线和环境放射性信号对比SiPM与原有PMT的效率、稳定性及时间分辨率，评估以SiPM替换PMT的可行性。
2024-06-18 hep-ex physics.ins-det
Temperature-Dependent Calibration Procedures for the Silicon Photomultiplier Readout of the Cosmic Ray Veto Detector for the Mu2e Experiment
本文针对Mu2e实验宇宙线否决探测器SiPMs因未配备冷却系统而存在的温度依赖问题，提出了通过监测温度进行光产额修正的校准程序，并经专门实验与费米实验室生产探测器数据验证了其有效性。
2025-11-04 hep-ex physics.ins-det
Investigation of the Kyoto's X-ray Astronomical SOIPIXs with Double-SOI Wafer for Reduction of Cross-talks
我们一直在为未来的X射线天文卫星研制X射线SOIPIX，即“XRPIX”。XRPIX配备了“事件驱动读出”功能，这允许我们只读出信号命中像素，并实现了高时间分辨率（$\sim10μ{\rm s}$）。当前版本的XRPIX存在的问题是，事件驱动读出模式中的读出噪声高于帧读出模式中的读出噪声，在帧读出模式中，所有像素被串行读出。先前的研究已经阐明，该问题是由传感器层中的掩埋P阱（BPW）和电路层中的像素内电路之间的串扰引起的。因此，我们开发了具有双SOI晶片（DSOI）的新XRPIX，其具有额外的硅层（中间硅），其用作BPW和像素内电路之间的电屏蔽。在调整施加到中间硅的电压之后，我们通过观察像素电路的模拟波形来确认串扰的减少。我们还成功地用XRPIX检测了$^{241}$ Am X射线。
2015-08-21 physics.ins-det
The Sparse Readout RIGEL Application Specific Integrated Circuit for Pixel Silicon Drift Detectors in Soft X-Ray Imaging Space Applications
介绍了一种用于空间硅像素漂移探测器（PixDD）稀疏读出的专用集成电路（ASIC）RIGEL。（+20 °C时小于1 pA）和阳极电容（小于40 fF）（300 um x 300 um）的探测器，结合低噪声电子读数，即使在室温下也能达到高光谱分辨率性能。RIGEL ASIC前端架构由128个读出像素单元（RPC）的2-D矩阵组成，在300 μ m边长的正方形区域中布置为托管中央八角形焊盘（用于PixDD阳极凸点接合）和全模拟处理链，提供全形状和拉伸信号。在芯片外围，后端电子器件包括16个集成的10位Wilkinson ADC、配置寄存器和触发管理电路。一个单一的RPC的特性已经进行，其特点是：8个可选的峰值时间从0.5 μ s到5 μ s，输入电荷范围相当于30千电子伏，和小于550 uW的每通道的功耗。RPC也已经用4x 4原型PixDD和167 eV半峰全宽（FWHM）在0°C下在55 Fe的5.9 keV线处进行了测试，并且已经测量了1.8 us的峰值时间。
2022-04-27 eess.SP physics.ins-det
A high resolution scintillating fiber tracker with SiPM readout for the PEBS experiment
利用细光纤和硅光电倍增器（SiPM）读出，设计了一种模块化的高分辨率带电粒子跟踪探测器。光纤模块由2 × 5层直径为0.250 mm的128根圆形多包层光纤组成。光纤由四个SiPM阵列（8mm x 1mm）读出，每个SiPM阵列位于模块的两端。
2007-11-29 physics.ins-det
100ps time resolution with thin silicon pixel detectors and a SiGe HBT amplifier
研制了一种100 μ m厚的硅探测器，读出板面积为1 mm ~ 2，时间分辨率为亚纳秒级。耦合到一个专门开发的基于SiGe HBT技术的放大器，该探测器的特点是在H8光束线在欧洲核子研究中心SPS。用最少的电离粒子测量了硅探测器的时间分辨率，达到（106 ± 1）ps。
2015-11-13 physics.ins-det
FANSIC: a Fast ANalog SiPM Integrated Circuit for the readout of large silicon photomultipliers
本文提出FANSIC专用集成电路，通过有源求和级将大型SiPM划分为较小区域并利用高输入带宽实现3–5 ns快速响应，从而降低热噪声和非相关噪声影响，解决大型SiPM读出的关键限制。
2025-03-12 astro-ph.IM physics.ins-det
Novel Silicon n-in-p Pixel Sensors for the future ATLAS Upgrades
鉴于LHC升级到HL-LHC的阶段，ATLAS实验计划用全硅系统升级内部探测器。n-in-p硅技术是像素升级的一个有前途的候选者，这要归功于它的辐射硬度和成本效益，这允许扩大像素探测器的面积。我们提出了新的n-in-p平面像素传感器的特性和性能，由CiS（德国）通过凸点键合连接到ATLAS读出芯片FE-I3。这些结果是在10^16 1-MeV n_eq/cm ^2能量密度辐照前后获得的，证明了这种传感器在HL-LHC像素系统所预见的恶劣辐射环境中的可操作性。我们还概述了新的像素生产，这是正在进行的CiS的传感器兼容新的ATLAS读出芯片FE-I4。
2012-05-23 physics.ins-det
Coincident Detection of Cherenkov Light from Higher Energetic Electrons Using Silicon Photomultipliers
由于其非常快的信号上升时间在1 ns的顺序，硅光电倍增管已成为越来越多的兴趣，许多实验需要非常好的定时分辨率。随着在医学成像技术中的应用前景，如康普顿照相机或TOF-PET，已经执行了来自PMMA中MeV范围内的电子的切伦科夫光子的符合检测。一个4x 4的SiPM阵列用于此目的，并已实现242 ps的定时分辨率。电子源位置的空间灵敏度可以使用累积的重合光信号来示出。所得到的结果与考虑基本探测器和设置属性的理论计算吻合得很好。这些测量构成了在康普顿照相机中成功进行电子探测的可行性的重要一步。
2019-03-12 physics.ins-det
A Multi-APD readout for EL detectors
具有电致发光读出的探测器在能量分辨率方面表现出优异的性能，使得它们对于作为X射线探测、双β和暗物质实验、康普顿和伽马照相机等的各种应用是有趣的。在下文中，提出了基于雪崩光电二极管直接检测VUV光子的读出的研究。5 APD在氙气中的压力在1和1.65巴之间的测量结果表明，这样的读出可以提供良好的能量和适度的位置分辨率。
2011-02-03 physics.ins-det
Feasibility studies for a wireless 60 GHz tracking detector readout
在高能物理实验中，高粒度硅跟踪探测器产生的数据量对读出系统构成了重大挑战。在高碰撞率下，例如在LHC实验中，只有一小部分数据可以用目前使用的技术读出。为了满足未来或升级实验的要求，需要新的数据传输技术，这些技术在低功率和低材料预算下提供高数据速率。在60 GHz频带或更高频率下工作的无线技术提供高数据速率，因此是通过电缆或光纤进行传统数据传输的有前途的替代方案。使用无线技术，探测器中的电缆和连接器数量可以显著减少。跟踪探测器最大的好处是减少了材料预算，因为次级粒子相互作用较少（多次库仑散射，能量损失等）。总体上提高了跟踪性能。我们提出了关于在60 GHz的无线技术集成到硅跟踪探测器的可行性研究。ATLAS实验的备用硅条模块在60 GHz范围内测量为不透明的。研究了降低链路间串扰的方法。最大可实现的链路密度的估计。它示出，无线链路可以放置为接近2厘米彼此相邻的层距离为10厘米，通过利用以下措施中的一个或几个：高度定向天线，吸收器，线性极化和频率通道。结合这些措施，高达11 Tb/（s $\cdot$ m $^2$）的数据速率区域密度似乎是可行的。此外，两种类型的硅传感器在毫米波辐照下进行了测试。未观察到两种原型的性能劣化。
2016-04-21 physics.ins-det
LUCAS: A CMOS-Based Fast Readout ASIC for Silicon Photomultipliers -- Measurement and Performance Evaluation
本文提出并评估了用于ToF-CT中SiPM读出的低功耗、超低抖动ASIC LUCAS，通过低输入阻抗电流模式前置放大器设计，在3.2 mW/通道下实现201 ps FWHM的SPTR，显著提升高分辨率ToF-CT成像的时间分辨率并降低功耗。
2025-02-04 eess.SP physics.ins-det
Silicon photomultiplier-based Compton Telescope for Safety and Security (SCoTSS)
已研制出康普顿伽马成像仪，用于后果管理行动和安全调查。该成像仪使用固体无机闪烁体，以在实地调查条件下的稳健性能而闻名。该设计在整体尺寸上受到限制，要求它是个人运输和可操作的各种平台。为了在入射和散射伽马射线的路径中引入最少的死材料，使用具有薄玻璃基板的定制硅光电倍增器（SiPM）来收集来自散射层的闪烁光。为了将它们移出伽马射线的路径，硅光电倍增器的前置放大电子设备被放置在离成像器一定距离的地方。该成像器，即用于安全与保障的硅光电倍增器康普顿望远镜（SCoTSS），能够在大约一分钟内为40 m远的10 mCi点源提供± 45度视场中的一度图像分辨率，伽马射线能量范围为344 keV至1274 keV。在这里，我们提出了一个全面的性能研究的SCoTSS成像仪。
2016-01-08 astro-ph.IM physics.ins-det physics.med-ph
Study of silicon photomultipliers for the readout of scintillator crystals in the proposed GRIPS γ-ray astronomy mission
高能天文学在未来十年的最高优先事项之一是在硬X射线/软γ射线（10-600 keV）和中能γ射线（0.2-80 MeV）波段进行灵敏的探测。历史上，软和中能γ射线波段的观测一直是使用基于光电倍增管（PMT）读出的无机闪烁器的探测器进行的。这些观测受到传统闪烁体材料（如碘化钠和碘化铯）的能量和时间分辨率不高以及笨重、易碎、高压光电倍增管对任务资源的要求的限制。新的闪烁体材料（如LaBr 3：Ce，L（Y）SO）和新的闪烁光读出装置（如硅光电倍增器）的开发方面的最新技术进展有望大大提高未来基于闪烁体的γ射线望远镜的观测能力，同时保持闪烁体仪器的相对简单性、可靠性、大收集量和低成本。我们目前的初步研究结果的使用硅光电倍增器的热量计模块设计的建议GRIPS天体物理学任务。
2013-02-23 astro-ph.IM physics.ins-det
Performance of Scintillator Counters with Silicon Photomultiplier Readout
在费米实验室介子试验束装置上，用120 GeV质子测量了嵌入波长移动光纤的闪烁计数器的性能。在Fermilab NICADD工厂，用二氧化钛表面涂层和两个纤维通道挤出计数器。每根光纤末端由一个2*2 mm^2的硅光电倍增器读出。这些信号被一个定制的前端电子板放大和数字化。测试了具有1.4 mm和1.8 mm直径纤维的5*2 cm^2和6*2 cm^2挤出型材的组合。该设计旨在用于费米实验室的Mu2e实验的宇宙射线否决探测器。将给出作为光束的横向和纵向位置的函数的光产额。
2015-11-02 hep-ex physics.ins-det
Architecture of a Silicon Strip Beam Position Monitor
费米实验室和北京高能物理研究所（IHEP）合作，为IHEP试验束设施开发了束流位置监测器。该望远镜基于5个硅条探测器站，间距为60微米。探测器每层的总有效面积约为12 × 10 - 3cm 2。通过使用安装在定制的混合印刷电路板上的VA 1 `ASIC提供条带的读出，并通过铜/聚酰亚胺柔性电路与适配器卡接口。适配卡放大和电平转换输入到费米实验室CAPTAN数据采集节点的信号，用于数据读出和通道配置。这些节点通过千兆以太网链路将触发事件的读数和温度数据传输到分析计算机。
2010-10-28 hep-ex physics.ins-det
Compton Cherenkov Detector Development for ILC Polarimetry
为了充分发挥离子液体控制器的物理潜力，必须对离子液体控制器的束流参数进行精确的测量和控制。在光束偏振的情况下，这只能通过专用的高能康普顿偏振计和通过改善检测器线性以及分析功率的校准来实现。本说明总结了早期的测试光束周期与切伦科夫探测器的SLD偏振计，读出电子和光电探测器的线性测量的结果，并比较模拟结果的SLD切伦科夫探测器与一个新的“U形”的原型。
2009-02-18 physics.ins-det
Silicon photomultiplier readout of a monolithic 270$\times$5$\times$5 cm$^3$ plastic scintillator bar for time of flight applications
200-1000 MeV中子的探测需要大量的探测器材料，$\sim$ 100 cm，因为这些粒子的核相互作用长度很长。在FAIR的NeuLAND中子飞行时间探测器的示例中，这是通过使用由快速塑料制成的270 $\times$ 5 $\times$ 5 cm $^3$的3000个单片闪烁体条来实现的。在两个长端上读出每个条，并且使用快速定时光电倍增管达到$σ_t$ $<$ 150 ps的所需时间分辨率。在目前的工作中，它是研究是否硅光电倍增器（SiPM）的光传感器可以代替。利用皮秒激光系统进行了实验，以确定由SiPM和SiO2组成的组件的时序响应。使用ELBE超导电子直线加速器提供的30 MeV单电子，也包括闪烁体的整个系统的响应进行了研究。ELBE数据匹配一个简单的Monte Carlo模拟，他们被发现遵守反平方根标度律。在电子束测试中，用纯SiPM读出达到了$σ_t$ = 136 ps的时间分辨率，完全在NeuLAND的设计参数范围内。
2016-01-18 nucl-ex physics.ins-det
Irradiation test on FD-SOI Readout ASIC of Pair-monitor
我们制作了一个读出ASIC与全耗尽绝缘体上硅（FD-SOI）技术的对监测。成对监视器是一个硅像素设备，用于测量国际直线对撞机的光束轮廓。它利用了由聚束碰撞产生的大量电子-正电子对的定向分布，并且需要耐受大约几兆拉德/年的辐射剂量。辐照可能导致SOI的埋氧层积累电荷，从而干扰预期功能。因此，我们进行了广泛的原型ASIC上的辐照测试，结果在本文中描述。
2010-06-22 hep-ex physics.ins-det
DAMPE silicon tracker on-board data compression algorithm
暗物质粒子探测器（DAMPE）是一颗即将发射的科学卫星，用于探测高能伽马射线、电子和宇宙射线。硅跟踪器（STK）是DAMPE有效载荷的子探测器，具有出色的位置分辨率（读出间距为242 μ m），可测量粒子的入射方向以及电荷。STK由12层硅微带探测器（SMD）组成，相当于6.5 m $^2$的总硅面积。STK的总读出通道数为73728，这导致了大量的原始数据需要处理。在本文中，我们专注于星上的数据压缩算法和程序的STK，这是初步验证宇宙线测量。
2015-03-02 astro-ph.IM physics.ins-det
