TCAD Simulations of Radiation Damage in 4H-SiC
本文提出在TCAD工具中建模4H-SiC辐射损伤的方法，通过验证框架并仿真中子辐照探测器，成功复现电容与正向电流随注量变化的测量结果，并用空间电荷区机制解释了电流下降现象。
2024-07-22 physics.ins-det
The Effects of Radiation Damage on CLYC Performance
Cs $_2$ LiYCl $_6$：Ce $^{3+}$（CLYC）是一种新的闪烁体，对于需要在单个体积内检测伽马射线和中子的能力的应用来说，它是一种有吸引力的选择。因此，它在需要低尺寸、重量或功率的应用中是有意义的，例如空间应用。随着时间的推移，太空中的辐射环境会破坏CLYC的晶体结构，导致性能下降。我们已经在洛斯阿拉莫斯中子科学中心将2个CLYC样品暴露于800 MeV质子，一个暴露于约10 kRad，一个暴露于约100 kRad。我们测量的脉冲形状和幅度，能量分辨率，和品质因数的脉冲形状歧视之前和之后照射。我们还测量了活化产物，并监测辐照样品的室温退火。这些测量的结果和辐射损伤对CLYC性能的影响。
2018-10-15 physics.ins-det
Geant4 Simulation of a filtered X-ray Source for Radiation Damage Studies
Geant 4低能扩展已被用于模拟工业X射线管的X射线谱，该谱具有用于以受控方式去除谱的不确定低能部分的滤波器。与使用硅漂移探测器精确测量的X射线光谱的结果进行了比较。此外，本文展示了如何在硅和二氧化硅层的电子器件的不同剂量率可以推导出从模拟。
2012-05-09 physics.ins-det
Tracking radiation damage of Euclid VIS detectors after 1 year in space
本文利用trap pumping时钟技术跟踪Euclid VIS探测器在太空运行一年后的CCD辐射损伤状态与演化，为辐射损伤校正提供依据。
2024-07-01 physics.ins-det
Radiation Damage in Silicon Detectors Caused by Hadronic and Electromagnetic Irradiation
该报告载有硅探测器受到高强度强子和电磁辐射后受到辐射损害的各个方面。它的重点是改进预见的LHC应用，采用氧化硅晶片在探测器处理（结果从CERN-RD 48）。第一篇文章介绍了强子损伤的最新研究进展。几个改进概述，特别是相对于与探测器存储在LHC维护期间的抗退火问题。在最后一节中概述了开放的问题，其中包括充分了解质子和中子引起的损伤之间的差异，过程相关的影响，改变辐射耐受性，除了氧含量和缺乏了解的基础上，损伤引起的点和集群缺陷的探测器性能的变化。除了浮区硅，到目前为止完全用于探测器的制造，直拉硅也进行了研究，并首次显示有希望的结果。其他三篇论文处理伽马引起的损害，包括也引入缺陷的处理步骤或固有的生长硅。然而，重点是在宽剂量范围内的伽马辐照后的测量。研究了探测器性能和缺陷特性的变化。对于第一次，它表明，在一个标准的过程中，氧化硅探测器承受的辐射剂量高达1梯度只有轻微的恶化。此外，它是第一次示出，在这种情况下，检测器的性能可以直接解释由损伤引起的点缺陷。这种1：1的相关性对于所有未来的缺陷工程工作都是非常有希望的。
2002-12-04 physics.ins-det
Influence of radiation damage on the absorption of near-infrared light in silicon
测量了波长在0 ~ $~$ cm $~μ$之间的光在硅中的吸收长度$~$。结果表明，由于辐照引起的缺陷，$λ_{abs}$随注量的增加而减小。本文给出了室温下$λ_{abs}$的辐射感生变化随波长和中子当量注量的唯象参数。$λ_{abs}$随辐照减少的观察结果通过对辐照硅条探测器的边缘TCT测量得到证实。利用测得的$λ_{abs}$的波长依赖性，确定了硅带隙随注量的变化。
2020-04-20 physics.ins-det
Radiation damage studies of silicon photomultipliers for the CMS MIP Timing Detector
University of Notre Dame（圣母大学）；Institute of Nuclear Research（核物理研究所）
研究不同单元尺寸的Hamamatsu SiPM在反应堆中子辐照后的性能变化，分析击穿电压、信号幅度、暗电流和噪声等参数。
2026-06-08 physics.ins-det
Study on degradation of VUV-sensitivity of MPPC for liquid xenon scintillation detector by radiation damage in MEG II experiment
针对MEG II实验液氙探测器中MPPC在高强度μ子束下的VUV灵敏度退化问题，研究发现辐射损伤集中于MPPC表面且热退火可使光子探测效率恢复，为相关探测器的辐射损伤评估与修复提供了依据。
2022-11-17 physics.ins-det
Quartz Capillary Cladding Anthracene and Polycyclic Aromatic Hydrocarbon(PAH)-Core Scintillating/WLS Fibers for High Rates and Radiation Damage Resistance
采用熔融和真空吸胀法在石英毛细管/光纤中填充蒽，制备了蒽芯光纤。其他多环芳烃（PAH），如对三联苯（pTP）、二苯乙烯或萘也非常适合于使纤维芯膨胀/移位。当用μ子（8 p.e.）测试时，所得的具有石英包层毛细管纤维（250-750微米芯）的包层芯具有高的比光输出。每个MIP）。这种多环芳烃芯石英毛细管包层偏振/位移光纤具有高抗辐射、快速响应等优点，适用于许多能量和强度前沿实验。
2013-07-31 physics.ins-det
The effect of radiation damage on the light yield and uniformity of candidate plastic scintillator tiles for the CMS hadron calorimeter upgrade
研究了辐射损伤对CMS强子量能器升级候选塑料闪烁体瓦片的影响，测量了受44 kGy辐照后不同形状瓦片的能量谱、位置效率及光产额，发现光产额均降低约50%，且替代形状瓦片的光收集均匀性显著下降。
2024-09-27 physics.ins-det
Effects of radiation damage caused by proton irradiation on Multi-Pixel Photon Counters (MPPCs)
研究了质子感应辐射损伤对多像素光子计数器（MPPC）的影响。辐照MPPC样品的漏电流随辐照总剂量线性增加，这是由于辐射损伤，这是不完全恢复，即使从辐照一年后。在至少高达8.0 Gy（$9.1\times10^7$ n/mm $^2$，1 MeV中子当量注量，$Φ_{\rm eq}$）的增益中未观察到显著变化。由于21 Gy照射后基线波动和噪音堆积，该设备完全失去了光子计数能力（$Φ_{\rm eq}$中的$2.4\times10^8$ n/mm $^2$），这对于某些应用来说可能会出现问题，例如环形成像切伦科夫探测器。我们已经发现，脉冲高度分辨率在42 Gy照射（$Φ_{\rm eq}$中的$4.8\times10^8$ n/mm $^2$）后已经略微恶化，其中测量的样品已经用几百个光子照射。在能量测量应用中应考虑这种影响。
2014-09-30 physics.ins-det
Measurements and simulations of X-ray radiation damage effects on CNM n-type 4H-SiC MOS capacitors
University of Perugia（佩鲁贾大学）；University of Padova（帕多瓦大学）；Austrian Academy of Sciences（奥地利科学院）
通过实验和TCAD模拟研究X射线辐射对n型4H-SiC MOS电容器的表面损伤，建立剂量依赖的表面模型并验证其有效性。
2026-05-28 physics.ins-det
Stability and photometric accuracy of CMOS image sensors in space: Radiation damage, surface charge and quantum confinement in silicon detectors
本文分析辐射引起的表面电荷变化对硅成像探测器稳定性和测光精度的影响，以评估对未来NASA任务（如宜居世界天文台）的启示。
2023-05-08 physics.ins-det
Radiation damage of SiPMs
综述了硅光电倍增器（SiPMs）的抗辐射能力的研究现状。简要介绍了硅传感器的辐射损伤，分别讨论了表面效应和体效应。辐射SiPMs与X射线，γ，电子，质子和中子源的操作结果。辐射对SiPM最关键的影响是暗计数率的增加，这使得无法从噪声中分辨出单个光子产生的信号。方法来表征辐照SiPM后，他们的单光电子分辨率丢失进行了讨论。由于雪崩光电二极管（APD）在击穿电压以下工作的重要相似性，也回顾了有关APD辐射损伤的较早研究。最后，对今后抗辐射SiPM的发展方向提出了一些看法。
2018-09-25 hep-ex physics.ins-det
Systematic Study of LED Stimulated Recovery of Radiation Damage in Optical Materials
光学材料的辐射损伤主要表现为光学透过率的损失。当停止辐射暴露时，光学材料在一定程度上从辐射损伤中恢复。在存在刺激光的情况下，恢复速度更快。另一方面，作为刺激光参数（例如其波长、强度和曝光持续时间和方法）的函数的恢复的动力学的系统研究尚未详细地进行。我们建立了一个LED回收站，提供各种波长的脉冲和连续光。我们以87.5 Gy/min的速率辐照钠钙玻璃样品，总剂量为3.5 kGy和7.0 kGy。然后在200 nm - 1500 nm范围内测量样品的透光率持续延长的时间段。随着刺激光的波长减小，从辐射损伤的恢复在时间和数量方面都得到改善。当使用波长为396 nm的UV LED进行刺激时，在恢复率和永久性损伤方面测量到约50%的改善。这种趋势是，紫外线范围内更深的波长将导致更快和更有效地从辐射损害中恢复。LED受激辐射损伤恢复技术是一种可行的辐射光学有源介质和高辐射环境下工作的粒子探测器的实现方案。
2022-03-16 hep-ex physics.ins-det
Effects of Proton-Induced Radiation Damage on CLYC and CLLBC Performance
铈掺杂的Cs $_2$ LiYCl $_6$（CLYC）和Cs $_2$ LiLaBr $_x$ Cl $_{6-x}$（CLLBC）是钾镁矾家族中的掺杂剂，由于它们能够在单个体积内检测伽马射线和中子，因此对于资源受限的应用是有吸引力的选择。天基探测器就是这样一种应用，然而，随着时间的推移，空间的辐射环境会损坏电子晶体的晶体结构，导致性能下降。我们在洛斯阿拉莫斯中子科学中心将CLYC和CLLBC各4个样品暴露于800 MeV质子。用质子总数为1.3 $\times$ 10 $^{9}$的质子辐照样品，1.3 $\times$ 10 $^{10}$，5.2 $\times$ 10 $^{10}$，和1.3 $\times$ 10 $^{11}$，分别对应于CLYC样品的估计剂量为0.14、1.46、5.82和14.6 kRad，以及CLYC样品的估计剂量为0.14、1.38、5.52和14.6 kRad，和13.8 kRad。我们报告的影响，这些辐射剂量的光输出，激活，伽马射线能量分辨率，脉冲形状，和脉冲形状的歧视CLYC和CLLBC的品质因数。
2019-07-17 physics.ins-det
Activation and radiation damage in the environment of hadron accelerators
遭受辐射损伤的部件通常也会变得具有放射性，因为活化和辐射损伤的来源是材料与来自加速器的粒子或与反应产物的相互作用。然而，这两种现象的潜在机制是不同的。这些机制在这里描述。激活和辐射损伤可能产生深远的后果。目标、准直器和束流收集器等组件是辐射损伤导致的第一个故障候选者。这意味着它们必须被替换或修复。这需要时间，在此期间人员积累剂量。如果工作人员的剂量超过允许限值，则需要进行远程处理。剩余的材料必须作为放射性废物处置，为此需要有一个当局可以接受的详细程序。当局的要求之一是要有一份完整的核素清单。介绍了计算此类库存的方法，并将计算结果与实测数据进行了比较。在论文的第二部分，辐射损伤对材料性能的影响进行了描述。介绍了辐照对材料损伤的机理。辐射损伤的量是以每个原子的位移来量化的。讨论了它的计算及其在解释和预测材料力学和热性能变化方面的不足之处，并给出了实例。
2013-03-26 physics.acc-ph physics.ins-det
Radiation damage on Silicon Photomultipliers from ionizing and non-ionizing radiation of low-earth orbit operations
本文通过质子与X射线辐照FBK生产的不同尺寸NUV-HD SiPM，并结合在线IV测量与辐照前后功能表征，识别最适合空间应用的耐辐射工艺和版图变体。
2024-05-12 physics.ins-det
Performance and Radiation Damage of the Heavy-Ion Silicon Beam Tracker in the BM@N Experiment
Joint Institute for Nuclear Research (JINR)（俄罗斯联合核研究所）
该研究针对BM@N实验的硅束流追踪器，利用¹²⁴Xe束流数据探究其性能与辐射损伤，发现提高偏置电压可恢复电荷收集效率，追踪效率仍接近99%，还重建了束流注量空间分布。
2026-10-14 physics.ins-det
Measurements and TCAD Simulations of Bulk and Surface Radiation Damage Effects in Silicon Detectors
在这项工作中，我们提出了一个辐射损伤模型的基础上引入深能级陷阱/复合中心适用于器件级数值模拟的辐射探测器在非常高的注量（例如，每平方厘米1 × 2 × 10^16 1-MeV当量中子）与表面损伤模型相结合，该模型是通过使用从γ辐照p-射线的测量中提取的实验参数开发的。类型专用测试结构。
2016-11-30 hep-ex physics.ins-det
Compensation of radiation damages for SOI pixel detector via tunneling
我们正在开发基于SOI技术的单片像素探测器，用于高能物理，X射线应用等。为了将SOI像素探测器应用于此类辐射环境，辐照后在氧化层中产生和俘获的空穴影响了近场发射特性，因此，必须解决辐照后晶体管的总电离剂量效应问题。由于其正电场，因此通过退火和紫外线辐射来去除用于制造的检测器的捕获的空穴是不现实的，这是由于部件的热阻和处理的困难。我们研究了补偿TID效应的隧道使用高电压。为了减少陷阱空穴，在氧化层下的掩埋p阱中施加高压，将电子注入到氧化层中。
2015-07-14 physics.ins-det
A quantum mechanical scheme to reduce radiation damage in electron microscopy
我们表明，辐射损伤未染色的生物标本是不是一个棘手的问题，在电子显微镜。当一个样品的结构假设是可用的，量子力学原理允许我们用非常低的电子剂量来验证假设。实现这样的概念需要精确控制电子波阵面。基于衍射电子光学实现，我们通过实验和数值研究证明了这种新方法的可行性。
2015-06-24 physics.ins-det quant-ph
Radiation damage caused by cold neutrons in boron doped CMOS active pixel sensors
CMOS单片有源像素传感器（MAPS）被认为是带电粒子跟踪领域的新兴技术。它们将被用于像STAR，CBM和ALICE实验的顶点检测器，并被考虑用于ILC和ATLAS的跟踪器。在这些应用中，传感器暴露于相当大的辐射剂量。虽然MAPS对电离辐射和快强子的耐受性是众所周知的，但迄今为止还没有研究过低能中子引起的损伤。这些慢中子可以引发在MAPS的掺B硅活性介质中发现的$^{10}$ B掺杂剂的核裂变。这种效应预计会产生未知量的辐射损伤，超出纯硅的NIEL（非电离能量损失）模型的预测。我们通过计算这种裂变产生的额外NIEL来估计这种效应的影响。此外，我们显示了第一次测量数据的CMOS传感器，用冷中子照射。经验结果与更新的NIEL模型的预测相矛盾，定性和定量：用慢中子照射的传感器显示出意想不到的和强的受体去除，这是没有观察到的传感器用MeV中子照射。
2017-06-08 physics.ins-det
Effect and suppression of parasitic surface damage in neutron irradiated CMOS Monolithic Active Pixel Sensors
CMOS单片有源像素传感器（MAPS）被选为STAR、CBM和升级版ALICE-ITS的顶点探测器的传感器技术。它们也构成了未来电子对撞机跟踪装置的一个有价值的选择。这些应用需要对电离辐射和非电离辐射都具有相当大的耐受性。为了实现辐射耐受性的集中优化，通过使用纯电离辐射（例如软X射线）或可用的最纯非电离辐射源（例如反应堆中子）照射器械来测试原型。在第二种情况下，通常假设在中子束中发现的寄生$γ$射线的影响可以忽略不计。我们通过用$γ$ -射线照射MAPS并将产生的辐射损伤与中子照射传感器中的辐射损伤进行比较来验证这一假设。我们认为，寄生辐射剂量可能会造成不可忽视的辐射损伤。基于这些结果，我们提出了一个程序来识别和抑制相关的寄生电离辐射损伤的影响。
2016-07-26 hep-ex physics.ins-det
Gas Counters Aging for Dummies
本工作总结了自上世纪70年代初首次在多丝正比室中观察到现象以来，关于气体探测器在电离辐射照射下性能退化过程研究的主要成果。
2023-11-20 hep-ex physics.ins-det
Radiation Damage Monitoring System of The CMS HF Detector
强子前向探测器是CMS的子探测器之一。它在前向喷流和能量损失的测量中起着重要的作用。HF位于CMS相互作用点的两侧，大约在$\pm$ 11 m处，在赝快度范围（3.0 <|$η$| < 5.0），仅为束流管留出间隙。这种量热计由嵌入铁吸收体中的石英纤维组成。由带电粒子产生的切伦科夫光通过光纤传输到PMT。由于质子-质子碰撞而产生的纤维暴露于高辐射。随着时间的推移，这种辐射会导致纤维劣化。在HF探测器中放置特殊通道，以观察由于辐射引起的纤维变化。可以利用这些通道的数据在线监测辐射损害。本研究利用2010年运行期间当地采集的数据，对HF的辐射损伤进行了分析。一些创新和修改已被提出的分析方法。
2020-09-21 hep-ex physics.ins-det
Response of AC-coupled Low Gain Avalanche Detectors to Ionizing and Non-ionizing Radiation Damage
本研究将带交直流耦合读出的低增益雪崩二极管暴露于相关剂量的电离与非电离辐射下，测定了其受主去除常数、电阻率、漏电流及耗尽电压的损伤变化，为多领域未来实验的探测器选型提供参考。
2025-10-21 hep-ex physics.ins-det
Dose rate effects in the radiation damage of the plastic scintillators of the CMS Hadron Endcap Calorimeter
我们目前的测量减少塑料辐射器在CMS检测器中照射的光输出在8 TeV运行的大型强子对撞机，并表明，它们表明一个强大的剂量率效应。对于给定剂量，剂量率越低，损伤越大。结果同意与以前的测量剂量率的影响，但更强，由于探测的剂量率非常低。我们表明，剂量率的缩放与扩散效应的预期是一致的。
2016-09-16 hep-ex physics.ins-det
Proton Radiation Damage Experiment on a Hybrid CMOS Detector
我们报告的初步结果的实验，以确定质子辐射损伤对X射线混合CMOS探测器（HCD）的影响。该装置在俄亥俄大学的爱德华加速器实验室用8 MeV质子辐照，总吸收剂量高达3 krad（Si）（4.5 $\times$ 10 $^9$质子/cm $^2$）。然后分析了这种辐射对读噪声、暗电流、增益和能量分辨率的影响。这一曝光是若干曝光中的第一次，这些曝光将用于表征探测器在与深空环境中运行的成像设备相关的吸收剂量水平上的性能。
2018-07-12 astro-ph.IM physics.ins-det
Modelling radiation damage to pixel sensors in the ATLAS detector
硅像素探测器是目前和计划中的大型强子对撞机ATLAS实验升级的核心。由于它们非常接近相互作用点，这些探测器在其寿命期间将暴露在前所未有的辐射量下。目前的像素探测器将受到超过$10^{15}$ 1 MeV ${n}_{eq}/{cm}^2$的非电离辐射的损害，而为高亮度LHC设计的像素探测器必须应对更大数量级的通量。本文提出了一个数字化模型，考虑辐射损伤的影响，像素传感器。详细描述了该模型，并将电荷收集效率和洛伦兹角的预测与2015年至2017年收集的碰撞数据（$\leq 10^{15}$ 1 MeV ${n}_{eq}/{cm}^2$）进行了比较。
2019-07-01 hep-ex physics.ins-det
Radiation Tolerance of 65nm CMOS Transistors
我们报告的影响，电离辐射对65纳米CMOS晶体管在约-20 ° C的照射过程中举行。在总剂量为1格拉德后观察到的损伤模式与室温暴露中报告的损伤相似，但我们观察到的损伤比室温下观察到的损伤小。
2015-11-24 hep-ex physics.ins-det
Laser annealing heals radiation damage in avalanche photodiodes
雪崩光电二极管（APD）是需要单光子探测的天基量子通信的实用选择。然而，对APD的辐射损伤显著增加了其暗计数率，并减少了其在轨道上的有用寿命。我们发现，高功率激光退火照射APD的三种不同的型号（Excelitas C30902SH，Excelitas SLiK，和激光组件SAP500S2）愈合的辐射损伤，并大大恢复低暗计数率。在九个样品中，当在零下80摄氏度下操作时，最大暗计数率降低因子在5.3和758之间变化。达到这些降低因子的照明功率范围为0.8至1.6 W。其他光子探测特性，如光子探测效率，定时抖动，和afterpulsing概率，保持大部分不受影响。这些结果预示着一种很有前途的方法，以延长配备APD的量子卫星的寿命。
2017-01-31 physics.ins-det quant-ph
Application of sequence learning for predicting radiation damage of the CMS electromagnetic calorimeter
Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学理学院）；Instituto de Ciencias Nucleares, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学核科学研究所）
本文应用序列到序列深度学习模型预测CMS电磁量能器钨酸铅晶体的辐射损伤，基于LHC开放数据验证了该方法的有效性。
2026-10-06 cs.LG hep-ex physics.ins-det
Combined Bulk and Surface Radiation Damage Effects at Very High Fluences in Silicon Detectors: Measurements and TCAD Simulations
在这项工作中，我们提出了一个新的组合TCAD辐射损伤建模方案，具有体积和表面辐射损伤效应，针对高亮度LHC硅探测器的分析。特别是，表面损伤模型已被开发，通过引入相关的参数（氮氧化物，NIT）提取的实验测量后，在剂量范围为10-500 Mrad（Si）的γ辐照后，对p型衬底测试结构进行。考虑碰撞电离和深能级截面变化的扩展体模型也被包括在内。通过将模拟结果与在非常高的注量（2 10^16 1 MeV当量n/cm^2）下进行的实验测量结果进行比较，该模型得到了验证，从而促进了TCAD方法在设计和优化未来HEP实验中使用的新一代硅探测器方面的应用。
2016-11-30 hep-ex physics.ins-det
Modeling of Radiation Damage Effects in Silicon Detectors at High Fluences HL-LHC with Sentaurus TCAD
在这项工作中，我们提出了一个增强的辐射损伤模型的基础上引入深层次的陷阱/复合中心，适合在非常高的注量（例如2.0x10E16 1 MeV当量中子/cm 2）的硅探测器的器件级数值模拟的应用。我们提出的模拟结果和实验数据之间的比较p型衬底结构在不同的操作条件（温度和偏置电压）的注量高达2.2x10E16中子/cm 2。模拟结果和实验测量之间的良好协议，促进应用此建模方案的优化下一个硅探测器在HL-LHC中使用。
2016-11-30 hep-ex physics.ins-det
Modeling Radiation Damage to Pixel Sensors in the ATLAS Detector
硅像素探测器是目前ATLAS探测器及其计划升级的核心。由于探测器最接近相互作用点，它们将暴露在大量的辐射中：在HL-LHC之前，最内层将接收超过$10^{15}$ 1 MeV $n_\mathrm{eq}/\mathrm{cm}^2$的通量，HL-LHC探测器升级必须应对在其寿命期间集成的更高数量级的通量。本次演讲首次提出了一个数字化模型，其中包括对ATLAS Pixel传感器的辐射损伤效应。在对设置进行全面描述之后，基本像素簇属性的预测与运行2碰撞数据的第一次验证研究一起呈现。
2017-10-11 hep-ex physics.ins-det
Monitoring radiation damage in the LHCb Tracker Turicensis
本文介绍了用于监测LHCb Tracker Turicensis在LHC101和2期间的辐射损伤的技术。连续监测硅传感器中的体漏电流，同时通过对作为所施加的偏置电压的函数的电荷收集效率执行专用扫描来以规律的间隔估计传感器的完全耗尽电压。预测的预期泄漏电流和全耗尽电压提取的模拟辐射分布，亮度提供的LHC，和硅传感器的热历史。测量和预测之间的良好协议。
2020-08-26 hep-ex physics.ins-det
A lightweight algorithm to model radiation damage effects in Monte Carlo events for High-Luminosity LHC experiments
本文提出一种轻量级算法，用于高亮度LHC实验中快速模拟辐射损伤效应，与全模拟结果在百分之几内一致，且速度与无修正时相当。
2025-01-21 hep-ex physics.ins-det
Measurements with silicon photomultipliers of dose-rate effects in the radiation damage of plastic scintillator tiles in the CMS hadron endcap calorimeter
测量了CMS探测器强子端盖（HE）量热计中使用的塑料闪烁体瓦由于辐射损伤而导致的信号输出的减少。瓷砖暴露在质子-质子（pp）碰撞产生的粒子在欧洲核子研究中心大型强子对撞机与质心能量为13 TeV，对应于50 fb $^{-1}$交付的光度。的测量是基于读出通道的HE仪器与硅光电倍增器，并来自使用数据从几个来源：激光校准系统，一个可移动的放射性源，以及强子和μ子产生的PP碰撞。结果从几个辐照运动使用$^{60}$钴源进行了讨论。损伤呈现为剂量率的函数。在这些测量的范围内，对于固定剂量，损伤随剂量率的降低而增加。
2020-06-11 hep-ex physics.ins-det
A Leakage Current-based Measurement of the Radiation Damage in the ATLAS Pixel Detector
测量了ATLAS像素探测器桶硅模块从开始运行到2012年底所遭受的辐射损伤。这意味着在整个操作期间收到的强子注量能量高达并包括8 TeV。该测量基于硅传感器漏电流的每个模块测量。结果作为积分亮度的函数，并与汉堡模型的预测进行比较。此信息可用于预测各种操作场景下由于电流而导致的像素检测器寿命限制。
2015-02-12 hep-ex physics.ins-det
Radiation damage assessment of SensL SiPMs
硅光电倍增器（SiPM）正迅速取代传统的光电倍增管（PMT），成为空间伽马射线闪烁探测器的首选读数器。虽然它们提供了相当大的尺寸，重量和功率节省，但它们已被证明容易受到辐射损伤。用64 MeV质子和8 MeV电子辐照具有不同单元尺寸的SensL SiPM。一般来说，结果显示较大的单元尺寸更容易受到辐射损伤，其中最大的50 μ m SiPM显示出作为剂量的函数的电流的最大增加。在质子约2 rad（Si）和电子约20 rad（Si）的低剂量下观察到电流增加。美国海军研究实验室（NRL）的碘化锶辐射仪器（SIRI-1）在太阳同步轨道上执行为期一年的任务期间，其机载2x2 SensL J系列60035 SiPM的偏置电流增加了528 uA。这里的工作重点是随着辐射损伤的增加而观察到的体电流的增加，并进行更好地量化这种效应作为未来任务的剂量函数。其中包括未来的NRL任务SIRI-2，SIRI-1的后续任务，Glowbug和GAGG辐射仪器（GARI）。
2020-03-17 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
A look-up table algorithm to model radiation damage effects in Monte Carlo events for HL-LHC experiments
本文提出一种查找表算法，用于在HL-LHC实验的蒙特卡洛事件中快速建模辐射损伤效应，在保持与全模拟结果百分之几一致性的同时，显著提升计算速度。
2025-01-21 hep-ex physics.ins-det
Leakage current simulations of Low Gain Avalanche Diode with improved Radiation Damage Modeling
我们报告精确的TCAD模拟IHEP-IME-v1低增益雪崩二极管（LGAD）校准的二次离子质谱（SIMS）。我们的装置允许我们评估LGAD的漏电流、电容和击穿电压，这与辐照前的测量结果一致。提出了一种改进的LGAD辐射损伤模型（LRDM），该模型将局域受主去除和全局深能级结合起来。将LRDM应用于IHEP-IME-v1 LGAD，并能够很好地预测$ Φ_{eq}=2.5 \times 10^{15} ~n_{eq}/cm^{2}$辐照能量密度后-30 $^{\circ}$ C下的漏电流。电荷收集效率（CCE）正在开发中。
2022-09-30 hep-ex physics.ins-det
Comparison of Silvaco and Synopsys TCAD Predictions Including the Perugia Radiation Damage Model in Silicon Pixel Detectors for the HL-LHC
University of Perugia（佩鲁贾大学）
研究比较了Silvaco和Synopsys TCAD在包含Perugia辐射损伤模型下的预测，评估辐射对硅像素探测器中电荷收集性能、漏电流和击穿电压的影响，以优化运行条件和跟踪算法的鲁棒性。
2026-08-21 hep-ex physics.ins-det
A Comparison of the Effects of Neutron and Gamma Radiation in Silicon Photomultipliers
测量了γ射线对硅光电倍增器（SiPMs）的辐照损伤效应，并与中子辐照损伤作了比较。在布鲁克海文国家实验室和匈牙利德布勒森核研究所的固态伽马射线辐照设施（SSGRIF）中，将来自滨松的几种MPPC暴露于伽马射线和中子。伽马射线暴露范围为1 krad至1 Mrad，中子暴露范围为10 $^8$ n/cm $^2$至10 $^{12}$ n/cm $^2$。伽马射线损伤的主要影响是增加噪声和泄漏电流的照射设备，类似于从中子损伤所看到的，但损伤的水平是相当少的在相当高的曝光水平。此外，伽马射线的损伤在几百krad后饱和，而中子的损伤没有显示出饱和的迹象，这表明两种情况下的不同损伤机制。还测量了由于辐射导致的SiPM的窗口材料中的光吸收的变化。进行这项研究，以评估使用SiPM的粒子物理应用与中等水平的辐射暴露。
2019-04-07 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Sensor response and radiation damage effects for 3D pixels in the ATLAS IBL Detector
本文研究ATLAS IBL探测器3D像素传感器在LHC运行期间的响应与辐射损伤，通过测量和模拟预测其性能演变，验证了3D技术在强辐射环境中的适用性。
2024-12-17 hep-ex physics.ins-det
Measurement of Radiation Damage of Water-based Liquid Scintillator and Liquid Scintillator
液体稀释体模已被提出作为一种手段来执行实时三维剂量质子治疗治疗计划验证。我们研究了闪烁体的辐射损伤对这种应用的影响。我们已经进行了测量的光产额和光学衰减长度的液体闪烁体和水基液体闪烁体的照射后，由201 MeV的质子束，沉积剂量约52 Gy，300 Gy，和800 Gy的闪烁体。在$\approx$ 800 Gy质子剂量后，液体闪烁体和水基液体闪烁体（由$5\%$澄清相组成）分别表现出$1.74 \pm 0.55 \%$和$1.31 \pm 0.59 \%$的光产额降低。虽然在辐照样品中观察到光学衰减有所增加，但测得的光产额减少也是由于闪烁光产生的损坏。根据我们的结果和临床背景下预期剂量的保守估计，用于质子治疗计划验证的质子治疗体模在运行一年后将显示出约$0.1\%$的系统光产额减少。
2015-09-14 physics.ins-det physics.med-ph
Analysis of radiation damage in silicon charge-coupled devices used for dark matter searches
晶体探测器中的核反冲会产生晶体缺陷形式的辐射损伤，这些缺陷可以在科学级CCD中测量，因为器件中温度升高会刺激泄漏电流的局部热点。在这一过程中，我们使用中子源产生DAMIC-M CCD中的缺陷，并使用在不同温度下漏电流的增加，我们演示了一个程序，用于识别晶体缺陷的DAMIC-M实验的CCD。这是第一次对核反冲产生的单个缺陷进行研究。该技术可用于区分某些能量范围内的核反冲和电子反冲，这将提高CCD探测器寻找弱相互作用暗物质的能力。
2022-11-07 cond-mat.mtrl-sci hep-ex nucl-ex
Temperature dependence of radiation damage annealing of Silicon Photomultipliers
在过去的十年中，越来越多地使用硅光电倍增器（SiPM）代替光电倍增管（PMT）。这是由于前者相对于后者的各种优点，如其更小的尺寸、更低的工作电压、更高的检测效率、对磁场的不敏感性以及对发射振动的机械鲁棒性。所有这些特点使SiPM非常适合用于空间实验，其中探测器需要紧凑，重量轻，并能够在发射条件下生存。在空间条件下使用这种新型探测器的缺点是它对辐射损伤的敏感性。为了了解SiPM在太空中的寿命，必须研究辐射造成的损伤以及随后的恢复或退火。在这里，我们提出了这些研究的三种不同类型的SiPM从滨松S13360系列。介绍了它们在典型飞行任务中在低地球轨道上维持相当于2年的辐射后的行为，以及这些探测器在不同条件下储存时的回收情况。存储条件在温度以及工作电压方面变化。研究发现，退火在很大程度上取决于探测器的温度，那些储存在高温下的探测器恢复得更快，恢复得更接近原始性能。此外，没有观察到合理的偏置电压对退火的显著影响。最后，退火速率作为温度的函数，以及未来的SiPM为基础的天体物理探测器POLAR-2以及未来的SiPM为基础的航天任务的各种操作策略。
2022-12-16 astro-ph.IM physics.ins-det
Comparison of Radiation Damage in Lead Tungstate Crystals under Pion and Gamma Irradiation
在Protvino的IHEP进行了由俄罗斯Bogoroditsk技术化工厂和中国上海陶瓷研究所生产的钨酸铅晶体的辐射硬度的研究。用40 GeV的π介子束辐照晶体。完全恢复后，用$^{137}Cs$ $γ$射线源照射相同的晶体。沿晶体长度的剂量率分布被观察到是非常相似的。我们比较了两种辐射对晶体光输出的影响。
2004-04-28 hep-ex physics.ins-det
CubeSat single-photon detector module for investigating in-orbit laser annealing to heal radiation damage
本文开发了一种立方星规格的模块，可对四个硅SPADs进行激光和热退火，并通过地面模拟空间环境测试验证了在轨激光退火修复质子辐射损伤、降低暗计数率的可行性，为未来星载量子接收器任务奠定基础。
2024-12-29 physics.ins-det quant-ph
Radiation Induced Point and Cluster-Related Defects with Strong Impact to Damage Properties of Silicon Detectors
这项工作的重点是辐射引起的缺陷负责硅探测器的退化的调查。通过对60Co射线、6和15MeV电子、23GeV质子和1MeV等效反应堆中子辐照引起的缺陷的比较研究，发现点缺陷和团簇中心的存在对Si二极管的损伤特性有很大影响。基于缺陷分析的微观原因和它们对探测器性能的宏观后果之间的详细关系。特别是，它表明，暴露于高水平的60 Co剂量后的Si器件性能的变化可以完全理解的两个点缺陷的形成，都强烈依赖于在硅体中的氧浓度。强子辐照的特殊性是退火效应，退火效应分别降低。增加了最初观察到的损伤效应，如耗尽电压的变化所示。一组三个集群相关的缺陷，显示为深孔陷阱，被证明是负责具体的反向退火。它们的形成不受氧含量或Si生长过程的影响，这表明它们是位于扩展的无序区域内的多空位的复合物。
2009-09-24 hep-ex physics.ins-det
The behaviour of copper in view of radiation damage in the LHC luminosity upgrade
考虑到LHC加速器亮度升级中四极杆的安全运行，铜稳定器在低温下对各种高能辐射源的响应是至关重要的。本研究考虑到预期的高能量谱的同时辐射的中子，质子，π介子，电子和光子，计算使用FLUKA代码由F。Cerutti（CERN）以及文献价值。发现质子辐照引起的损伤比中子辐照高得多：尽管质子分数为3.8%，但测得的损伤为20%的量级，这与N. Mokhov（费米实验室）关于质子对dpa的贡献。同样的计算表明，质子、π介子和电子的总效应至少与中子的效应一样高。由于Nakamoto等人最近的中子实验表明，对于10^{21} n/cm^{2}的注量，Cu的RRR从200降低到50-120，因此，包含所有高能量源将导致RRR值远低于50，从而危及稳定性和保护。这一结果证实了在四极杆内部包括钨屏蔽的必要性。
2014-01-16 physics.acc-ph physics.ins-det
Study of Radiation Damage in Lead Tungstate Crystals Using Intense High Energy Beams
我们报道了辐射对钨酸铅晶体光输出的影响。这些晶体受到纯的、强的高能电子和强子束以及强子、中子和伽马射线的混合物的照射。晶体在Bogoroditsk、Apatity（俄罗斯）和上海（中国）生产。这些研究是在普罗特维诺的70 GeV质子加速器上进行的。
2002-10-05 hep-ex physics.ins-det
