Gamma dose rate monitoring using a Silicon Photomultiplier-based plastic scintillation detector
塑料闪烁探测器是一种高效、经济、可定制的解决方案，可用于核安全、环境辐射调查、放射性和核事故响应（RNe）以及辐射防护剂量测定等背景下的伽马辐射场评估。诸如硅光电倍增器二极管（SiPM）的固态光读出技术的特征在于低操作电压、机械鲁棒性、紧凑尺寸和快速脉冲上升时间。由于这些固有的优点，硅光电倍增器二极管已经在这些应用的很大一部分中逐步取代基于光电倍增管的伽马检测技术。在这项实验研究中，伽马能量校准和剂量率计算算法进行了讨论，并实施到基于SiPM的平板伽马探测器（FPG）开发的Arktis辐射探测器有限公司（苏黎世，瑞士）。FPG探测器已在RNe技术研究项目的框架内部署和研究，涉及其在无人驾驶航空器和地面车辆（如无人机和机器人）上的使用。这项工作的出发点是，终端用户需要在现场操作时进行准确可靠的剂量率评估，特别是在RNe响应的情况下。结果是在实验室测量获得的伽马剂量率精度使用放射性核素源发射在0.059 - 1.333兆电子伏的伽马能量范围内，相比理论剂量率计算。
2021-12-07 physics.ins-det
Scintillation Light Detection in Polycrystalline Diamond Using Single Photon Detectors
本研究探究多晶金刚石在中子和α辐射环境中的闪烁特性，通过光致发光测量分析其光谱特征，结合SiPM评估闪烁响应，开发含${}^6$LiF的原型中子探测器，证明其经济高效且对伽马辐射不敏感，为便携式探测提供潜力。
2025-02-13 physics.ins-det
Scintillation Properties of CsPbBr3 Nanocrystals Prepared by Ligand-Assisted Reprecipitation and Dual Effect of Polyacrylate Encapsulation toward Scalable Ultrafast Radiation Detectors
本研究探究配体辅助再沉淀法制备的CsPbBr3纳米晶体的闪烁性能，揭示聚丙烯酸酯封装的双重效应，明确其平衡由纳米晶体表面缺陷密度决定，为可扩展辐射探测器材料优化提供指导。
2024-06-19 physics.app-ph physics.ins-det
Properties for liquid argon scintillation for dark matter searches
本文对5 ~ 250 keV能量的反冲氩离子在液氩中的闪烁产额进行了评价，以用于直接寻找暗物质。用Lindhard理论估计核猝灭。基于双激子扩散反应机制的理论模型进行电子（闪烁）淬灭。电子LET（线性能量转移）进行评估，并用于获得由于反冲Ar离子的初始轨道结构。结果进行了比较，从中子的核反冲的实验值。讨论了闪烁和电离在电场中的行为。带着辐射物理学和化学的笔记来搜索暗物质。
2019-03-14 physics.ins-det
Distributed Imaging for Liquid Scintillation Detectors
我们讨论了一种新的模式在闪烁辐射探测器的光学读出。在一种常见的配置中，这种检测器是均匀的，并且闪烁光由外部光电检测器收集和记录。通常认为，在这样的光子饥饿和大发射率制度的成像是不可能的。在这里，我们表明，适当的光学，匹配高度分段的光电探测器覆盖范围和专用的重建软件，可以用来产生辐射诱发事件的图像。特别地，这样的“分布式成像”系统可以区分作为单个集群产生的事件和由更多离域能量沉积产生的事件。这在区分MeV能量的许多常见背景中至关重要。使用模拟，我们证明了一个实际的，如果初步的，一套光学增强检测器的性能。最后，我们注意到，这种新技术本身适合于不同的探测器尺寸，并简要讨论了一些常见的应用在科学和技术的影响。
2017-11-27 physics.ins-det
Pulse shape discrimination in an organic scintillation phoswich detector using machine learning techniques
针对形状相似、衰减时间短的有机闪烁体信号难甄别的问题，研究开发机器学习算法用于单读出磷光探测器的脉冲形状甄别，其提升决策树算法在950 keV区间达3.02±0.85标准差的最大甄别能力，为自屏蔽及增强辐射探测能力提供高效方案。
2024-03-06 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Impact of extreme ultraviolet radiation on the scintillation of pure and xenon-doped liquid argon
X-ArT合作组利用硅光电倍增管发现氩原子态发射的长寿命极紫外谱线可增强纯及氙掺杂液氩闪烁光产额，建立综合模型并探讨其与杂散电子关联，为优化惰性液体探测器性能奠定基础。
2025-04-25 hep-ex physics.ins-det
Neutron and $\boldsymbolγ$-ray Discrimination by a Pressurized Helium-4 Based Scintillation Detector
本文研究加压氦-4闪烁探测器在混合辐射场中的快中子探测能力，采用快-慢电荷积分法实现中子与γ射线甄别，并结合HDPE衰减实验与GEANT4模拟验证其性能。
2024-09-02 astro-ph.IM physics.ins-det
Scintillation counter with MRS APD light readout
START是一种用于电离粒子的高效率和低噪声闪烁探测器，其开发目的是创建用于触发宇宙μ子的高颗粒系统。START中的闪烁光由MRS APD（具有金属电阻半导体结构的雪崩光电二极管）检测，其在盖革模式下工作，具有1 mm^2的敏感区域。START由一块15 x 15 x 1 cm^3的塑料板、两个MRS APD和两段波长偏移光纤组装而成，这些光纤堆叠在塑料内的圆形线圈中。前端电子卡直接安装在探测器上。实验结果表明，该方法具有良好的一致性，MIP配准效率在99%以上，图像均匀性好。START显示出约10^{-2} Hz的低固有噪声。如果这些探测器要大规模生产，START镶嵌阵列的成本估计在2-3 kUSD/m^2的中等水平。
2006-03-27 physics.ins-det
A semi-empirical response function for Gamma-ray of Scintillation detector based on physical interaction mechanism
与半导体探测器相比，闪烁探测器对γ射线的能量分辨率较低，对传统的γ射线能谱分析方法提出了更高的要求。建立了描述闪烁探测器在0.5 ~ 1.5MeV入射γ射线能量范围内响应函数的模型，并将其应用于辐射源谱的拟合。描述γ能谱特征的各种函数形式都是基于对基本相互作用机制的分析。利用加权最小二乘拟合法对实验光谱进行拟合，得到DRF模型中的参数。高斯标准差可以通过单独的程序计算出来。通过拟合CsI（Tl）探测器测得的Co-60和Cs-137光谱，并与归一化的等效测量光谱进行比较，验证了DRF模型的有效性。
2014-07-03 physics.atom-ph physics.ins-det
Photon Detection Using Cerium Bromide Scintillation Crystals
该项目涉及开发一个精确的放射源定位系统，以便能够在隆德大学核物理学系与欧洲空间源探测器小组合作，对伽马射线探测器开发平台进行绝对定性。用溴化铈闪烁晶体与光电倍增管耦合，在不同的相对源和探测器配置下，绘制了与锕系-铍源相关的γ射线辐射图。所获得的数据用于确定与源相关的中子/伽马射线束的空间和能量分布。这将反过来使探测器响应的展开，通过模拟工具包，如Geant 4，也可以促进未来的设计硼-碳化物束硬化套管。
2017-06-14 physics.ins-det
Radiation hardness of the PIBETA detector components
我们已经研究了信号幅度增益，能量分辨率和探测效率的PIBETA探测器系统的有源组件的长期变化。束定义塑料闪烁计数器在~1 MHz停止$π^+$束中运行297天，累积辐射剂量高达2 Mrad。带电粒子跟踪系统中的探测器-一对圆柱形多丝正比室和一个薄的塑料闪烁筒形hodoscope阵列-在相同的运行期间受到照射，平均剂量为~40 krad。单个CsI（未掺杂晶体）量热计探测器接收到的平均剂量约为120 rad，主要来自$π^+$强子相互作用以及活动靶中静止时的$π^+$和$μ^+$弱衰变产生的光子、正电子和质子。
2002-12-02 physics.ins-det
Determination of Sensitivity of Semiconductor Detectors of Gamma-Radiation
用蒙特卡罗方法研究了宽禁带半导体室温γ辐射探测器响应函数的性质。结果表明，对于某些半导体，在0.06 ~ 3 MeV能量范围内，可以得到探测器灵敏度与单色辐射吸收能量之间的近似关系式。我们确定了伽马量子能量区域和探测器的厚度，得到的近似公式是正确的。确定了近似公式的最大误差区域。
2012-07-22 physics.ins-det
Compton suppressed scintillation spectrometer based on a cluster of 9$\times$CeBr$_{3}$-NaI(Tl) phoswich detectors
Joint Institute for Nuclear Research（俄罗斯联合核研究所）；Voronezh State University（沃罗涅日国立大学）
本研究设计并测试了基于9个CeBr₃-NaI(Tl)光电倍增探测器的康普顿抑制谱仪，确定了伽马谱康普顿部分的抑制因子和中子探测效率与能量的关系。
2025-12-03 nucl-ex physics.ins-det
SCINTILLA A European project for the development of scintillation detectors and new technologies for nuclear security
欧洲使用辐射探测器监测过境，以防止非法贩运核材料。SCINTILLA项目旨在开发一个创新技术工具箱，以解决不同的使用情况。本文将回顾SCINTILLA项目的范围、方法、第一次基准活动的结果和未来计划。
2014-04-14 nucl-ex physics.ins-det
Characterization of a radiation detector based on opaque water-based liquid scintillator
本文研究了一种基于不透明水基液体闪烁体的新型辐射探测器，通过波长位移光纤读出被限制的闪烁光，实现了光谱测量与点状事件拓扑重建，位置重建误差为4.4-7.4 mm。
2024-11-20 physics.ins-det
WLS R\&D for the Detection of Noble Gas Scintillation at LBL: seeing the light from neutrinos, to dark matter, to double beta decay
以惰性气体为活性介质的辐射探测器在探索标准模型之外的物理的实验计划中变得越来越普遍。几乎所有这些实验都在一定程度上依赖于收集惰性气体的闪烁光。与惰性气体闪烁相关的VUV波长意味着大多数这些实验使用荧光材料将直接闪烁光转移到可见光或近UV波段。我们提出了一个概述的研发计划在LBL相关的惰性气体探测器的中微子物理，双β衰变，和暗物质。该计划的范围从波长偏移薄膜的荧光行为的精确测量，到用于数千吨探测器的大型真空紫外敏感光导的原型制作。
2013-08-12 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Pulse-shape discrimination of scintillation from alpha and beta particles with liquid scintillator and Geiger-mode multipixel avalanche diodes
本文介绍盖革模式多像元雪崩二极管（GMAPD）在有机液体闪烁体α-β光谱中脉冲形状鉴别的成功应用。在放射性同位素的发射中的α和β成分的有效的歧视是实现了α能量高于0.3兆电子伏。闪烁探测器的超紧凑设计有助于有效抑制宇宙射线和环境辐射背景。这种方法允许构造用于在各种环境条件下监测放射性污染的手持式坚固装置。
2011-06-23 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Characterization of the scintillation response of water-based liquid scintillator to alpha particles, and implications for particle identification
本文测量了水基液体闪烁体对α粒子的闪烁光产额和时间分布，并将其用于模拟预测，发现α/β鉴别能力随闪烁体浓度提高，在4吨级10%水基液体闪烁体中可实现90% β接受率下优于80%的α排除率。
2023-11-27 hep-ex physics.ins-det
Performance of ZnSe-based scintillators at low temperatures
在低温下使用闪烁探测器的应用越来越多。其中许多都需要具有高光输出和快速响应的材料。在这里，我们报告的低温特性的ZnSe掺杂Al或Te，分别。在77- 295 K温度范围内测量了X射线发光和衰变曲线，并使用α粒子激发来检查9-295 K范围内的闪烁光输出和衰变动力学。在100 K以下冷却时，观察到闪烁特性的显著改善。晶体的闪烁光产额增加了约2倍，衰减时间常数降低了几乎一个数量级，为0.3-0.4微秒。这些改进增强了ZnSe基晶体在电离辐射的低温闪烁探测器中的应用潜力。
2021-07-24 nucl-ex physics.ins-det
High Efficiency Detection of Argon Scintillation Light of 128nm Using LAAPDs
研究了有效收集和探测氩气、氪气和氙气发出的真空紫外光的可能性。在这些波长下，大面积雪崩光电二极管（LAAPD）的绝对量子效率。真空紫外光的波长下降到128 nm的Ar发射被证明是可检测的硅雪崩光电二极管在量子效率超过42%。经测量，涂覆有Al+MgF $_2$的柔性聚酯薄膜箔在氩发射波长下具有$\sim$ 91%的镜面反射率。低压氩气显示出发射大量的非紫外线辐射。在此压力下，在氩气中产生非UV光子的平均能量消耗被测量为低于378 eV。
2005-11-10 physics.ins-det
Advancements in High Density and Fast Scintillation Detector Materials
核能和高能物理研究需要具有高光产额、高密度、快速衰变时间并且抗辐射的新型高性能衰减器。本文介绍了用改进的Bridgman法在双区垂直炉中生长的直径为16 mm的掺铈Tl_2LaCl_5（TLC）和掺铕TlCa_2Br_5（TCB）以及直径为1英寸的掺铈Tl_2GdBr_5（TGB）和掺铕TlSr_2I_5（TSI）晶体的生长和结果。从生长的晶锭中提取和处理的样品的能量分辨率、光产额、衰减时间和非比例性等闪烁特性进行了表征，TGB、TLC、TCB和TSI样品在662 keV处的能量分辨率（FWHM）分别为5.1%、3.4%、4.0%和3.3%。Ce掺杂的TGB和TLC具有单一的衰减时间分量，分别为26 ns和48 ns，而Eu掺杂的TCB和TSI具有较长的衰减时间，其主要衰减常数为571 ns和630 ns。与NaI：Tl和BGO相比，这些化合物表现出良好的比例行为。
2021-04-30 physics.ins-det
Radiation and magnetic field effects on new semiconductor power devices for HL-LHC experiments
本文介绍了商用碳化硅和氮化镓功率MOSFET在γ、中子、质子和重离子辐照下的总电离剂量效应和单粒子效应。讨论了商用DC-DC转换器的类似测试，也在磁场下进行了测试。
2013-10-07 hep-ex physics.ins-det
Kaleidoscopic Scintillation Event Imaging
本文提出一种万花筒闪烁体，通过镜像反射提高单光子相机的光收集效率，保留事件空间信息，利用机器视觉分析实现高分辨率辐射成像。
2026-03-15 cs.CV eess.IV physics.ins-det
The Digital discrimination of neutron and γ ray using organic scintillation detector based on wavelet transform modulus maximum
研究了一种基于小波变换模极大值（WTMM）的有机闪烁中子和γ射线鉴别新算法。用快速数字取样示波器记录了BC501A有机液体闪烁探测器在混合辐射场中产生的电压脉冲。在闪烁探测系统中，大多数利用脉冲时域特征的脉冲形状鉴别方法的性能都受到噪声的强烈影响。然而，基于频域特征的WTMM方法对噪声具有很强的不敏感性，可以根据尺度空间平面上正模极大值曲线和负模极大值曲线的渐近衰减趋势不同来区分中子和γ射线事件。该技术已被验证了相应的混合场数据评估的飞行时间（TOF）方法和频率梯度分析（FGA）方法。结果表明，基于WTMM的中子和γ鉴别方法与TOF方法具有一致性，优于FGA方法。此外，由于WTMM方法本身就是一种消除噪声的方法，因此不需要对脉冲进行任何预处理。
2013-04-17 nucl-ex physics.ins-det
Scintillation detectors constructed with an optimized 2x2 silicon photomultiplier array
硅光电倍增管（SiPM）是光电倍增管（PMT）的一个很好的替代品，因为它们的增益和量子效率与PMT相当。然而，最大的单片SiPM仍然小于1 ~ cm $^2$。为了将SiPM与具有合理灵敏度的放大器一起使用，必须使用多个SiPM。在这项工作中，闪烁探测器的构建和测试与定制的2x2 SiPM阵列。通过执行Geant 4模拟来确定SiPM的布局和闪烁体的几何形状。已测试了边长为18 mm的立方NaI、CsI和CLYC。通过匹配阵列中SiPM的增益，闪烁探测器的输出在-20 ~50 ℃的温度范围内稳定。这些探测器的能量分辨率已被测量为温度的函数。此外，在相同的温度范围内，CLYC探测器的中子探测进行了研究。使用脉冲形状鉴别，中子可以被清楚地识别，而不需要$γ$光子的贡献。因此，这些探测器适合于部署在光谱个人辐射探测器（SPRD）。
2016-12-22 astro-ph.IM physics.ins-det
Radiation Hardness of 30 cm Long CsI(Tl) Crystals
测量了30 cm长的CsI（Tl）闪烁晶体在1 MeV的2、10、35、100和1000 Gy光子剂量下的性能退化。光产额，光产额纵向不均匀性，闪烁衰减时间，能量分辨率和时间分辨率的一组备用晶体从BABAR和Belle实验研究作为这些剂量的函数。此外，一个模型，该模型描述了在光输出损失作为剂量的函数中观察到的平台的吸收中心的浓度与照射的增加。
2016-08-26 hep-ex physics.ins-det
Measurement of Krypton-85 in samples of atmospheric with Quantulus 1220 device without using a liquid scintillator
本文研究了用液体闪烁谱仪（LSS）记录氪中的闪烁来测量~（85）Kr活度的可能性。结果表明，在氪分压小于大气压时，氪光转换效率为3 keV/光子，比液体氪光转换效率低20倍。由于氪气中的闪烁而产生的脉冲的幅度大约等于在85 Kr β粒子的影响下在小瓶的壁中发生的切伦科夫辐射的脉冲的幅度。
2015-10-12 physics.geo-ph physics.ins-det
Electrical-modelling, design and simulation of cumulative radiation effects in semiconductor pixels detectors: prospects and limits
自从硅成为广泛使用的微/纳电子半导体材料以来，硅探测器已经得到普及。硅探测器用于粒子物理学以及基于像素的探测系统的成像。在过去的二十年里，大量的实验工作集中在电离和非电离辐射对硅像素的影响上。其中一些研究是在高光度粒子物理实验的框架内完成的，同时还进行了基本半导体器件的辐射硬度研究。在其最简单的形式中，半导体像素检测器简化为部分或全部耗尽的PIN或PN结构，或者在一些MOS和APD（雪崩光电二极管）结构中。体缺陷或表面缺陷对自由载流子的输运有很大的影响。我们提出了像素设计的指导方针，这将通过几个像素结构进行测试。这种设计方法将缺陷的性质包括在设计中。电特性简化为参数，这些参数可以引入标准模拟代码中以进行预测模拟。我们包括一个分析模型的缺陷退火来自等时退火实验。该方法可用于研究具有不同几何结构和不同半导体材料的像素探测器。其目的是为最终制造的探测器提供一种替代繁琐和广泛的辐射测试。这对于探测器的长期可靠性及其辐射耐受性是必要的。介绍了一种通用的像素设计方法，我们将展示如何将其用于硅（锗）像素的替代设计。
2014-11-19 physics.ins-det
High Purity Germanium Based Radiation Detectors with Segmented Amorphous Semiconductor Electrical Contacts: Fabrication Procedures
由大体积高纯度Ge（HPGe）单晶构造的辐射探测器广泛用于伽马射线光谱学。用于该应用的检测器可以是简单的，因为它们仅需要具有用于电压施加和信号读出的两个电触点。这种基于HPGe的探测器已经使用标准半导体制造工艺商业生产了几十年。然而，对于伽马射线成像和粒子跟踪的应用，需要检测器内的相互作用位置测量以及沉积能量的测量。这需要更复杂的检测器，其通常具有被分成大量段的电触点，这些段可以被单独地仪表化以用于信号读出。可靠且经济高效地实施标准商业流程的联系人细分是一项挑战。劳伦斯伯克利国家实验室（LBNL）开发了一种基于薄膜非晶半导体层的替代制造技术，可用于生产精细分段、完全钝化的HPGe探测器。在过去的近二十年里，大量的分段接触HPGe探测器已在LBNL使用该技术生产。本文提供了一套程序，已在LBNL用于制造的分段非晶半导体接触HPGe探测器。
2020-06-09 physics.ins-det
Cryogenic Scintillation Properties of n-Type GaAs for the Direct Detection of MeV/c2 Dark Matter
本文是第一份报告的n型GaAs作为低温闪烁辐射探测器的电子反冲相互作用的暗物质（DM）粒子在探索不足的MeV/c2质量范围内的检测。七个GaAs样品从两个商业供应商和不同的硅和硼浓度进行了研究，其低温光学和闪烁性能。所有样品即使在低温下也是n型的，并且在硅供体和硼受体之间表现出峰值在1.33 eV（930 nm）处的发射。最低激发带峰值在1.44 eV（860 nm），发射和激发带之间的重叠很小。X射线激发的亮度范围从7到43光子/keV。热释光测量表明，n型GaAs不积累亚稳态辐射状态，可能会导致余辉。进一步的发展和使用低温光电探测器承诺一个显着的组合，大的目标尺寸，超低的背景，和灵敏度的电子反冲的几个电子伏特，将产生的DM粒子作为光的几个MeV/c2。
2018-02-26 hep-ex physics.ins-det
Gamma spectrometry with CsI(Tl), NaI(Tl) and CdWO4 scintillation crystals using a silicon photomultiplier
Institute for Nuclear Research, National Academy of Sciences of Ukraine（乌克兰国家科学院核物理研究所）；Czech Technical University（捷克理工大学）；Syracuse University（雪城大学）
研究探讨用硅光电倍增管对特定晶体进行伽马能谱分析，室温下 CsI(Tl)晶体性能最佳但能量分辨率低于传统光电倍增管，凸显其在核物理应用中可替代 PMT 的潜力，尤其适用于轻型便携式能谱仪。
2026-08-03 nucl-ex physics.ins-det
Methodology for the optimization of detection systems of Plasma corpuscular radiation, working under intensive conditions of n-g background radiation
本论文介绍了一种对本底辐射灵敏度很低的、对热核等离子体粒子诊断效率接近100%的n-g闪烁探测器的研制过程。使用这种方法开发的探测器被安装在两个主要的中性粒子分析器的JET托卡马克（Gemma-2 M和ISEP），他们成功地运行了多年。这种探测器的结构是基于在石英支撑体的顶部生长非常薄的CsI（Tl）晶体，然后通过保持支撑体的厚度和光电倍增管的照相机的入射窗口非常薄而粘合到光电倍增管上，可以实现对背景辐射的低灵敏度。
2018-01-04 physics.ins-det
Development of Radiation Hard Scintillators
现代高能物理实验对辐射硬屏蔽器和探测器的需求越来越大。在这方面，我们已经研究了各种抗辐射材料，如聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN），聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），我们的原型材料闪烁体X（SX）和Eljen（EJ）。利用波长为334 nm的紫外激光器和光电倍增管的受激发射研究了它们在一定辐照量前后的闪烁和透射特性。随着时间的推移，从辐射损伤的恢复进行了研究。虽然这项研究的主要目标是为LHC探测器升级，但这些新技术可以很容易地用于未来的实验，如FCC和ILC。在这里，我们讨论了这些材料的物理动机，最近的发展和实验室测量。
2016-11-16 physics.ins-det
Efficient noble gas purification using hot getters and gas circulation by convection
本研究针对惰性气体辐射探测器的高纯度需求，采用波形分析法定量评估了锆基热吸气剂结合对流循环纯化法的效果，测得纯Xe中总杂质低于4 ppm、电子寿命达2.1±0.1 ms，验证了该简易纯化方法的高性能。
2024-10-29 physics.ins-det
Short remarks on possible production of defects in low temperature semiconductor detectors for dark matter physics experiments
暗物质的性质仍然是一个悬而未决的问题，但有证据表明，宇宙中的大部分暗物质是非重子，非发光和非相对论性的，假设的弱相互作用大质量粒子（WIMP）是满足上述所有标准的候选者。为了最大限度地减少在搜索中识别WIMP相互作用的模糊性，在更多的实验中，同时测量两个不同的量：电离和来自闪烁信号的声子或光。硅和锗晶体用于某些实验。在本文中，我们讨论了由于WIMP相互作用在半导体中产生的缺陷，并估计其在能量平衡中的贡献。这种现象存在于所有温度下，在keV能量范围内是重要的，但在通常的实验信号分析中没有考虑到，并且可能在识别WIMP时引入错误。
2009-07-02 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Discriminating cosmic muons and radioactivity using a liquid scintillation fiber detector
在中微子物理学或稀有事件研究的地下实验中，宇宙μ子造成的背景贡献很大，因此必须加以识别和排除。我们提出并优化了一种新的探测器，该探测器采用液体闪烁体和波长移动光纤，可用作宇宙μ子背景抑制的否决探测器。样机研究表明，该探测器具有良好的性能，能够区分μ子感生信号和环境辐射背景。它的μ子探测效率大于98 $\%$，平均58个光电子（p.e.）当μ介子通过探测器时被收集。为了优化设计和提高光的收集，对涂层材料的反射率进行了详细的研究。一个蒙特卡罗模拟的检测器已经开发和进行比较的测量数据和模拟结果之间显示出良好的协议。
2017-03-06 hep-ex physics.ins-det
Spatial methods for event reconstruction in CLEAN
在CLEAN（Cryogenic Low Energy Astrophysics with Noble Gases）中，如果能够以高精度确定电离辐射事件的位置，则背景鉴别是可能的。CLEAN是一种建议的中微子和暗物质探测器。我们模拟电离辐射事件，产生多个闪烁光子内充满液体氖的球形检测体积。我们估计一个特定的电离辐射事件的径向位置的基础上观察到的计数数据对应于该事件。计数数据由安装在检测体积的球形边界处的检测器收集。我们忽略吸收，但考虑瑞利散射。为了解释闪烁光的波长漂移，我们假设光子在探测器处被吸收并重新发射。在这里，我们开发了空间极大似然方法的事件重建，并研究其性能在计算机模拟实验。我们还研究了一种基于观测计数数据质心的方法。我们根据训练数据校准我们的估计。
2003-09-05 astro-ph physics.data-an physics.ins-det
Emulator-based Bayesian Inference on Non-Proportional Scintillation Models by Compton-Edge Probing
本文提出利用康普顿边缘探测结合贝叶斯推断和机器学习仿真器，在无需额外电子响应测量的条件下约束无机闪烁体的非比例闪烁模型并量化固有分辨率。
2023-08-14 astro-ph.IM cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Material Properties of Popular Radiation Detection Scintillator Crystals for Optical Physics Transport Modelling in Geant4
本文针对Geant4中闪烁体晶体建模光学物理参数稀少的问题，概述了GAGG:Ce等五种闪烁体性质，并开发了基于SiPM的单体积探测器仿真平台，实验验证表明该平台能准确预测伽马射线光谱特征。
2024-10-11 physics.ins-det physics.med-ph
An environmental dose experiment
在世界范围内，有几种辐射源对人类所受剂量有贡献。当检测辐射（例如来自放射源的辐射）时，该辐射也充当天然背景。在这项工作中，一个中等大小的塑料闪烁探测器被用来评估自然辐射源提供的剂量。探测器的校准涉及放射源的使用和每次衰变能量沉积的蒙特卡罗模拟。然后估计了人体所受本底辐射的年剂量。获得的剂量值与联合国原子辐射影响问题科学委员会报告的值一致。
2017-06-11 physics.ins-det physics.pop-ph
Low Energy Electronic Recoils and Single Electron Detection with a Liquid Xenon Proportional Scintillation Counter
本文表征了单相液态氙比例闪烁计数器（LXePSC）对低能电子反冲的响应，实现了约1keV电子反冲的高效探测及单电子观测，讨论了其在反应堆中微子探测的潜在应用。
2023-06-19 physics.ins-det
Secondary Emission Calorimetry: Fast and Radiation-Hard
介绍了一种基于二次发射（SE）测量电离的电子、光子和强子能量测量的新型量热传感器，它直接使用片状倍增极作为主动探测介质，SE量热计中的簇射粒子引起由取样或吸收介质组成的倍增极阵列的直接二次发射。原型测试和蒙特卡罗模拟的数据。这种传感器可以在千兆拉德水平下进行辐射，在mm尺度下很容易横向分割，并且在热量计中具有与塑料闪烁/PMT热量计相当或更好的能量信号上升时间和积分。应用主要在能源和强度领域。
2013-07-29 physics.ins-det
Development of Indigenous Pulse-Shape Discrimination Algorithm for Organic Scintillation detectors
本研究开发了一种基于尾部面积与总面积的脉冲形状甄别算法，无需可编程硬件即可实现中子与γ射线甄别，经测试与电荷积分方法结果一致性好，是兼具成本效益、灵活性与准确性的替代方案。
2023-07-20 physics.ins-det
Additive manufacturing of inorganic scintillator-based particle detectors
无机絮凝剂广泛用于科学、工业和医疗应用。使用无机散射器的3D打印的发展将允许快速创建用于电离辐射登记的探测器原型，例如活性材料薄层中的α和β，γ粒子和软X射线辐射。本文报告了旨在开发用于复合闪烁体材料3D打印的新型无机闪烁体灯丝的技术工作和科学成果：闪烁体成分的研究和定义;无机闪烁体灯丝生产方法的开发以及在现有3D打印技术中的进一步实施;研究不同3D打印模式对材料闪烁特性的影响。此外，3D打印的探测器可用于创建高能物理的组合探测器。
2022-12-27 physics.ins-det
Unexpected Coincidences in Scintillation Detector Measurements on Cosmic Rays
我们使用两个位于不同位置的矩形块闪烁探测器测量了源自宇宙射线的低振幅信号。这些信号由来自“MuonLab”项目的略微修改的信号分析仪进行分析，该项目旨在测量高中教育中宇宙辐射的μ子的寿命和速度。在我们的实验中，我们专注于该装置的可能性，以测量两个闪烁探测器中的信号之间的时间差“deltatime（DT）”和信号幅度“脉冲高度（PH）”的信号在一个探测器。我们在两种布置中进行测量：第一种是垂直的，探测器平行且在彼此上方，第二种是水平的，探测器平行且彼此相邻。我们观察到，在垂直和水平布置下，两个探测器中来自宇宙射线的低振幅信号显示出意想不到的巧合。在正常的实验条件下，没有观察到这些效应，因为光电倍增管（PMT）的放大率以及阈值电压是故意选择的，以避免噪声和过高的计数率。巧合发生的速率非常小，比单个探测器的计数速率小一千倍以上。然而，δ时间谱的测量似乎是检测这些罕见和意外效应存在的敏感方法。测量两个分析仪输入端信号之间的时间差，分辨率为0.5 ns，脉冲高度测量的分辨率约为8 mV。据估计，低振幅的信号中涉及的重合必须响应的闪烁体材料中的100 keV的顺序的能量消耗。
2022-11-08 physics.ed-ph physics.ins-det
Investigation of radiation hardness of silicon semiconductor detectors under irradiation with fission products of 252Cf nuclide
研究了252 Cf裂变产物长时间辐照对硅锂Si（Li）p-i-n探测器、Si面垒探测器和Si平面p+n探测器工作参数的影响。结果表明，随着辐照剂量的增加，所有探测器的裂变碎片峰位置都向低能方向线性移动。发现峰位移的速率强烈地依赖于探测器类型和探测器活性区域中的电场的强度，但不依赖于照射温度（室温或液氮温度）。基于所获得的结果，被认为是在放射性核素中子校准源的调查类型的硅半导体探测器集成的可能性。
2023-01-13 nucl-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
Observation of hard radiations in a laboratory atmospheric high-voltage discharge
本文介绍了实验室高压空气放电中子发射探测的新结果。数据是用塑料闪烁探测器和$^3$ He填充的热中子计数器组合获得的。硬X射线和中子辐射的出现强烈依赖于电极附近的场强，这是由它们的形式，被发现。我们揭示了一个更复杂的时间结构中观察到的放电过程中的中子爆发。这可能表明在大气放电形成和发展时产生穿透辐射的不同机制。
2016-04-26 physics.ins-det physics.plasm-ph
Deep Learning-Based Classification of Gamma Photon Interactions in Room-Temperature Semiconductor Radiation Detectors
University of South Carolina（南卡罗来纳大学）
本文提出深度学习分类器CoPhNet，用于区分CZTS室温半导体探测器中伽马/X射线光子的康普顿散射与光电相互作用，并在模拟和实验数据上验证了其高准确率及对信噪比和入射能量变化的稳健性。
2023-11-01 cs.LG physics.ins-det
Monte Carlo characterization of PETALO, a full-body liquid xenon-based PET detector
正电子发射断层成像中的新探测器方法将在降低成本、降低管理的辐射剂量和提高总体性能方面发挥重要作用。PETALO采用液体氙作为有效的闪烁介质，并采用紫外敏感的硅光电倍增器进行闪烁读出。液体氙中的闪烁时间足够快，以记录每个探测到的符合的飞行时间信息，并且产生足够的闪烁，具有足够低的波动，以获得良好的能量分辨率。本模拟研究检查了全身大小的PETALO探测器，并评估其在PET图像重建中的潜在性能。
2023-01-11 physics.ins-det physics.med-ph
Proton Irradiation Damage and Annealing Effects in ON Semiconductor J-Series Silicon Photomultipliers
硅光电倍增器（SiPM）由于其低偏置电压和对普通发光材料发射的波长敏感，近年来已成为流行的光转换器件。这些特性使它们对资源有限的任务特别有吸引力，如天基探测器应用。然而，已知空间辐射环境对半导体器件特别苛刻，其中高粒子注量会随着时间的推移而降低性能。由ON Semiconductor（正式名称为SensL）制造的特定SiPM的辐射硬度尚未使用高能质子进行研究，这些质子是空间辐射环境中固有的。为了研究这些影响，我们照射组的两个SiPM四个不同的通量的800兆电子伏的质子提供的加速器在洛斯阿拉莫斯中子科学中心。$1.68\times10^{9}$、$1.73\times10^{10}$、$6.91\times10^{10}$、和$1.73\times10^{11}$质子cm $^{-2}$，和它们相应的估计剂量的$0.15$，$1.55$，选择$6.19$和$15.5$ kRad是基于对SiPM在持续10年的行星际空间任务期间可能接受的潜在暴露的估计。我们报告这些剂量对暗电流和自退火时间的影响。
2019-11-19 physics.ins-det
Field output correction factors using a fully characterized plastic scintillation detector
本研究通过EGSnrc模拟与实验表征PRB-0002塑料闪烁探测器，证明其射野输出修正因子接近1，并可高精度测定其他小野剂量计的修正因子。
2024-10-01 physics.ins-det physics.med-ph
Liquid Xenon Detectors for Particle Physics and Astrophysics
本文综述了近20年来液体氙探测器的发展及其在粒子物理、天体物理和医学成像实验中的应用。我们首先总结了液体氙作为辐射探测介质的基本性质，根据最新的理论和实验信息。在简要介绍了不同类型的液体氙探测器后，我们继续回顾了过去，现在和未来的实验，使用液体氙寻找罕见的过程和图像辐射在空间和医学。我们将介绍每个应用程序的基本科学动机和实验要求的简要调查，然后审查每个实验的基本特征和预期性能。在这十年内，以不同模式运行的大容量液体氙探测器似乎将有助于回答粒子物理学，天体物理学和宇宙学中一些最基本的问题，满足最苛刻的探测挑战。从MEG这样的实验，目前运行中最大的液体氙闪烁探测器，致力于罕见的mu -> e +伽马衰变，到未来的XMASS，它也只利用液体氙闪烁来解决罕见事件搜索的雄心勃勃的计划，到时间投影室的类别，如XENON和EXO，它们利用液体氙的闪烁和电离来获得暗物质和无中微子双β衰变，分别，我们预计在未来几年无可匹敌的性能和重要贡献的物理学。
2009-10-26 hep-ex physics.ins-det
