Scintillator counters with multi-pixel avalanche photodiode readout for the ND280 detector of the T2K experiment
东海-神冈（T2 K）实验是第二代长基线中微子振荡实验，旨在灵敏地探测nu_e现象。T2 K近距离探测器位于280米的目标的主要设计特点。本文介绍了为T2 K近探测器研制的闪烁体计数器。计数器的读出通过嵌入闪烁体中的S形凹槽中的WLS光纤提供，并且通过在有限盖革模式下操作的多像素雪崩光电二极管从两端观察。本文介绍了灵敏面积为1.1平方毫米的光敏元件的结构、工作原理和测试结果。闪烁体探测器的时间分辨率为1.5ns，空间分辨率为9.9- 12.4cm，MIP探测效率大于99%。
2006-06-05 physics.ins-det
Light Yield and Uniformity Measurements of Different Scintillator Tiles with Silicon Photomultipliers
我们提出了光的产量和均匀性测量的正方形和六边形瓷砖读出硅光电倍增器通过Y11波长移位光纤或直接从侧面或从中心的顶面。所有瓷砖的厚度均为3 mm，面积为$\rm 9~cm^2$。侧面用两层特氟龙胶带包裹，而顶面和底面用两层Tyvec纸覆盖。我们进一步展示了ATLAS Tile Calorimeter（TileCal）瓷砖与MPPC读数的第一个光输出和均匀性测量。这项研究的动机是寻找一个可能的第3阶段升级的ATLAS强子量能器和强子量能器在未来的强子对撞机。
2020-04-15 hep-ex physics.ins-det
X-ray multi-energy radiography with scintillator-photodiode detectors
为了重建多组分物体的空间结构，建议使用多重射线照相术，通过使用"闪烁器-光电二极管“类型探测器的组合探测器阵列探测X射线。本文建立了多能射线照相测量多层体系和含缺陷体系厚度的理论模型。对基于双折射器$ZnSe(Te)$和$CsI(Tl)$的各种检测系统的灵敏度、输出信号和物体图像重建（分别针对有机物和非有机物）进行了实验研究。
2002-11-29 physics.ins-det physics.med-ph physics.soc-ph
Scintillator-photodiode type detectors for multi-energy scanning introscopy
探测器阵列S-PD的实验研究结果（闪烁器-光电二极管）和PRD理论分析和实验研究表明，双能探测方法不仅可以探测金属背景上的有机物，而且还基本上提高了系统整体的检测能力（3-5倍），特别是如果S-PD对的参数被优化，特别是当ZnSe（Te）用于低能电路时。通过过渡到多能射线照相术，在理论上已经证明了区分原子序数差别不大的物质的可能性。三维成像已实现使用S-PD探测器阵列。
2002-07-23 hep-ex physics.gen-ph physics.ins-det
Intrinsic Energy Resolution of Plastic Scintillator Tiles: Muon Beamtest Results
本文基于CERN T10束流实验，研究塑料闪烁体瓦片用于缪子量能学的可行性，发现缪子能量与信号幅度峰值及展宽几乎无相关性，并揭示了温度对SiPM的影响及束流污染问题。
2025-02-04 hep-ex physics.ins-det
Studies of Scintillator Tiles with SiPM Readout for Imaging Calorimeters
具有闪烁体读出的成像强子量能器使用由硅光电倍增器单独读出的小闪烁体瓦片，以实现未来对撞机探测器的复杂重建算法所需的必要粒度。对于CALICE模拟HCAL新的第二代原型，正在制造具有嵌入式波长偏移光纤和来自CPTA的新光子传感器的3 mm厚闪烁体瓦片。蓝敏感SiPM的可用性还允许光子传感器与瓷砖的无光纤耦合，这是一种需要修改几何形状以实现高度响应均匀性的技术。我们讨论的结果，从测试台和测试光束测量不同的闪烁体瓷砖的几何形状，以及光子传感器的光纤耦合的前景。
2010-08-14 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
Brightness and uniformity measurements of plastic scintillator tiles at the CERN H2 test beam
我们研究的光输出，光收集效率和信号定时的各种有机制冷剂，正在考虑升级的强子量热计的CMS检测器。实验数据收集在欧洲核子研究中心的H2试验束区，使用150 GeV的μ子束。特别是，我们调查的使用过掺杂和绿色发光塑料闪烁体，两个解决方案，尚未被广泛考虑。我们提出了一个研究的能量分布在塑料闪烁体瓷砖，作为命中位置的函数的命中效率，和蓝色和绿色闪烁器的信号定时的研究。
2017-11-30 physics.ins-det
Direct Coupling of SiPMs to Scintillator Tiles for Imaging Calorimetry and Triggering
最近可用的蓝色敏感硅光电倍增器允许直接读出蓝色发光塑料闪烁体瓦片，而不使用波长偏移光纤。这种没有光导的直接读出瓦片对于在使用大量单个单元的高度颗粒量热计中以及在需要非常紧凑的设计的其他应用中的使用是有吸引力的。然而，在这种情况下，总信号幅度和响应的均匀性可能是有问题的。我们已经开发了一种扫描装置，以调查与SiPM读出闪烁体瓷砖的响应详细。它被用来开发优化的闪烁体瓷砖几何形状的高度颗粒强子量热法在未来的对撞机和调查的可行性的SiPM读出触发的ATLAS ALFA光度探测器。我们报告与专门的闪烁体瓷砖的几何形状所获得的结果，讨论直接耦合SiPM读出的ATLAS ALFA触发瓷砖所获得的第一个结果，并介绍在实验中的应用，研究强子簇射的时间结构的光纤读出。
2010-11-23 physics.ins-det
A Scintillator Tile-Fiber Preshower Detector for the CDF Central Calorimeter
CDF中心量热计的正面配备了一个新的预闪探测器，该探测器基于WLS光纤读出的闪烁体片，以应对Tevatron运行II数据采集期间主注入器提供的亮度增加。在瓦出口处获得了约40 pe/MIP的光产额，超过了设计要求。
2004-06-21 physics.ins-det
Performance of alternative scintillator tile geometry for AHCAL
国际直线对撞机（ILC）上的CALICE安德里亚强子量能器（AHCAL）是一种基于MPPC闪烁体瓦片读出的高粒度强子量能器。对于ILC的构建，我们重新审视了AHCAL粒度的优化，并且正在研究具有更大闪烁体瓦片的混合粒度。我们首先测量了比标准$30\times30~\mathrm{mm^2}$瓦片更大的$60\times60~\mathrm{mm^2}$瓦片的性能。测得$60\times60~\mathrm{mm^2}$瓦片的光输出约为$30\times30~\mathrm{mm^2}$瓦片的光输出的一半，而瓦片响应的均匀性证明是非常好的。然后，构造由144个$60\times60~\mathrm{mm^2}$瓦片组成的检测层。检测层被添加到由38个检测层和$30\times30~\mathrm{mm^2}$瓷砖组成的AHCAL大型技术原型中。探测层在CERN SPS的测试束实验中成功地进行了测试。
2019-04-05 physics.ins-det
Uniformity Studies of Scintillator Tiles directly coupled to SiPMs for Imaging Calorimetry
我们提出了一种新的几何形状的闪烁体瓷砖开发的无光纤耦合到硅光电倍增器（SiPMs）的应用程序中的高度颗粒量热计。通过在光子传感器的耦合位置处钻取高度、宽度和深度分别为2 mm、4 mm和5.5 mm的狭缝，实现了在整个有源区域上瓦片响应的高度均匀性。对横向尺寸为3 x 3 cm^2、厚度为5 mm和3 mm的瓷砖进行了对穿透电子的响应的详细测量。
2010-03-31 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
Timing performance of SiPM-on-Tile elements: Laboratory and test beam measurements
为满足未来正负电子对撞机亚纳秒级定时需求，研究人员通过DESY试验束和激光测量，探究了不同尺寸SiPM-on-Tile元件的时间分辨率性能。
2025-09-02 hep-ex physics.ins-det
A highly granular SiPM-on-tile calorimeter prototype
由CALICE合作开发的Ancillary Hadron Calorimeter（AHCAL）是线性对撞机探测器的可扩展工程原型。它是一种由钢吸收板和塑料闪烁体瓦组成的采样量热计，由硅光电倍增器（SiPMs）作为活性材料（SiPM-on-tile）读出。前端芯片集成到量热计的有源层中，并根据直线加速器的光束结构通过快速循环功率来最大限度地降低功耗。38层采样结构配备了每个包含576个单通道的盒，排列在读出板上，并根据36通道读出芯片进行分组。原型是使用适合大规模生产的技术组装的，如闪烁体砖的注塑和半自动包装，使用拾放机在电子设备上组装闪烁器，以及对探测器元件进行大规模测试。热量计在DESY委托，并在会议期间在CERN SPS获取数据。本文讨论了CALICE AHCAL工程样机的建造、调试和第一次试验梁的结果。
2019-04-24 hep-ex physics.ins-det
A borehole muon detector with SiPM-on-tile technology
University of California, Riverside（加州大学河滨分校）
本研究研发了一款采用SiPM-on-tile技术的紧凑坚固钻孔μ子探测器，基于64通道模块化设计，探测效率超95%，天顶角分辨率达1.5–4.0°，为μ子层析成像提供新选择。
2025-10-05 hep-ex physics.ins-det
A Design of Scintillator Tiles Read Out by Surface-Mounted SiPMs for a Future Hadron Calorimeter
使用高粒度取样量热计的精确量热法正在CALICE协作中基于粒子流概念开发。强子量热计的一种设计选择是基于硅光电倍增器（SiPM）来检测塑料闪烁体瓦片中产生的光子。由于高粒度严格要求的大约一千万个通道的自动化大规模组装的需要，我们开发了一种与表面安装的SiPM直接耦合的闪烁体瓦片的设计。在每个瓦片的底表面的中心中创建腔，以提供用于整个SiPM封装的足够空间，并且改善对由在不同位置处穿透瓦片的入射粒子产生的光的收集。使用基于GEANT 4的全模拟模型优化了腔体设计，以实现对最小电离粒子（MIP）的高响应和良好的空间均匀性。已使用宇宙射线测量了具有优化腔体设计的闪烁体瓦片的单MIP响应，其显示具有仅$\mathbf{1\times1~mm^2}$的敏感区域的SiPM（Hamamatsu MPPC S12571- 025 P）达到大于23光子当量的平均响应，具有数十MIP的动态范围。通过使用来自$\mathbf{^{90}Sr}$源的聚焦电子扫描瓦片区域来执行相同瓦片设计的最新均匀性测量，其显示瓦片区域的约97%（80%）在90%（95%）响应均匀性内。这种优化设计远远超出了精密强子量能器的要求。
2015-12-18 physics.ins-det
Scintillator Tile Hadron Calorimeter with Novel SiPM Readout
CALICE合作目前正在建造一个测试强子量能器（HCAL）与7620闪烁瓦片读出的新型光电探测器-硅光电倍增器（SiPM）。该原型是第一个大规模使用SiPM的设备。我们提出的HCAL的设计和超过10万SiPM的测量性能的报告。我们讨论了SiPM的效率，增益，串扰和噪声率依赖于偏置电压和温度，包括在这些参数的蔓延。我们分析了SiPM被拒绝的原因，并给出了长期稳定性研究的结果。介绍了SiPM抗辐射硬度的首次测量结果。我们比较了SiPM的性能与类似设备，MRS APD和MPPC的性能。研究了在不使用WLS光纤的情况下，使磁瓦变薄并读出磁瓦的可能性。
2007-04-26 physics.ins-det
Test Beam Study of SiPM-on-Tile Configurations
研究了闪烁体瓦片的各种配置的光产额和空间均匀性。通过硅光电倍增器（SiPM）收集来自每个闪烁体的光，直接观察产生的闪烁光（SiPM-on-tile技术）。不同的参数包括瓷砖横向尺寸，瓷砖厚度，瓷砖包装材料，闪烁体成分，和SiPM模型。这些研究是在费米实验室试验束设施中使用120 GeV质子进行的。外部跟踪允许测量穿透瓦片的每个质子的位置。结果进行了比较的GEANT4模拟scinitillator，包装，和SiPM的每种配置。
2021-05-17 physics.ins-det
Prototype tests for a highly granular scintillator-based hadronic calorimeter
在CALICE合作中，研究了未来轻子对撞机探测器的强子量能器的几个概念。在“物理原型”中展示了测量方法的能力之后，现在的重点是改进其在“技术原型”中的实施，这些原型可扩展到完整的线性对撞机探测器。安东强子量热计（AHCAL）概念是一种由钨或钢吸收板和塑料闪烁体瓦片组成的采样量热计，由硅光电倍增器（SiPM）作为有源部件读出。前端电子器件完全集成到热量计的有源层中，并设计用于最小功耗（即功率脉冲）。多功能电子设备使原型能够配备不同类型的闪烁体瓦片和SiPM。在最近的束流测试中，一个具有$\sim$ 3700通道的原型，配备了几种类型的闪烁体瓦和SiPM，暴露于电子，μ子和强子束。这些射束测试的经验产生了适合于自动质量组装的表面安装SiPM的最佳检测器设计。会议将涵盖的主题包括：用AHCAL技术原型进行的试验束测量，改进的探测器设计和正在进行的强子簇射大型原型的开发。
2017-10-10 hep-ex physics.ins-det
Response to cosmic muons of scintillator-SiPM assemblies measured at different temperatures
本文研究不同反射覆盖的塑料闪烁体-硅光电倍增管元件在变温环境下对宇宙线μ子的响应，发现裸瓦无温度依赖，而带反射膜元件在+30°C至-30°C间响应降低10%。
2025-06-09 hep-ex physics.ins-det
Effects of misalignment on response uniformity of SiPM-on-tile technology for highly granular calorimeters
SiPM-on-tile技术由安装在SiPM顶部的典型尺寸为几厘米$^2$的塑料闪烁体瓦片组成，已在CALICE合作中开发，以实现基于闪烁器的高颗粒量热计的有源元件的自动化大规模生产。我们提出了一个研究的闪烁体瓷砖相对于光子传感器的响应均匀性和绝对光输出的正方形，六边形和菱形闪烁体瓷砖的不同尺寸的未对准的影响。未对准导致光输出的空间分布的偶极不对称性的形成，其幅度与位移的大小成线性比例，而瓦片的整个有效区域上的平均光输出不受影响。这些结果为大型量热计系统的生产和组装公差的定义提供了指导，表明约500 $μ$ m或更好的对准精度允许将影响限制在可接受的水平。
2020-07-07 physics.ins-det
A New Scintillator Tile/Fiber Preshower Detector for the CDF Central Calorimeter
一个用来测量早期粒子簇射的探测器已经安装在Tevatron的中央CDF热量计前面。这种新的预闪探测器是基于闪烁体瓷砖耦合到波长移动光纤读出的多阳极光电倍增管，并有3,072个读出通道。由于预计在未来几年内Tevatron对撞机的瞬时亮度会增加，因此需要更换旧的气体探测器。量热计的覆盖范围、喷射能量分辨率以及电子和光子识别都是预期的改进。最终的探测器设计，连同R $&$ D研究，导致选择的闪烁体和纤维，机械组装，和质量控制。该探测器于2004年秋季Tevatron关闭时安装，并于同年年底开始收集碰撞束数据。第一次测量表明，12个光电子/MIP的光产额，比设计目标增加了两倍多。
2005-08-19 physics.ins-det
Design, Construction and Commissioning of a Technological Prototype of a Highly Granular SiPM-on-tile Scintillator-Steel Hadronic Calorimeter
CALICE合作正在为未来能源前沿正负电子对撞机的探测器开发高度颗粒化的电磁和强子热量计。在成功测试物理原型之后，基于可扩展到对撞机探测器的设计和建造技术，已经建造了模拟强子量热计的技术原型。该原型由钢吸收体结构和小闪烁体瓦片的活性层组成，所述小闪烁体瓦片由直接耦合的SiPM单独读出。每个层的有效面积为$72 \times 72\,{\rm cm}^{2}$，瓦片大小为$3 \times 3\,{\rm cm}^{2}$。有了$38$活性层，原型几乎有$22,000$读出通道，其总厚度相当于$4.4$核相互作用长度。专用的读出电子设备以大约$1\,{\rm ns}$的预期分辨率提供每次命中的时间戳。原型于2017年建造，并在DESY进行了梁测试。它在2018年在CERN的测试束中记录了不同能量的μ子，强子簇射和电子簇射。本文介绍了样机的设计、建造和调试情况。详细介绍了用于校准探测器的方法，并给出了在均匀性和稳定性方面取得的性能。
2022-09-30 physics.ins-det
SNOWMASS WHITE PAPER - SLHC Endcap 1.4<y<4 Hadron Optical Calorimetry Upgrades in CMS with Applications to NLC/T-LEP, Intensity Frontier, and Beyond
在LHC和SLHC的CMS实验中，HE端盖量热计1.4 <y <4中的塑料闪烁体和/或读出WLS光纤中的辐射损伤将需要在2018年之后进行修复。我们描述了一种替代方案，使用现有的黄铜吸收剂在端盖量热计，取代塑料闪烁体瓷砖与氟化钡瓷砖，或石英瓷砖涂有薄（1 - 5微米）的抗辐射pTerphenyl（pTP）或快速荧光粉ZnO：Ga的薄膜。这些瓦片将被读出的直线，平行WLS光纤耦合到明确的塑料包层石英光纤的证明抗辐射容易更换阵列。我们描述了第二种替代方案，其具有在新型模拟粒子流切伦科夫补偿量热计中延伸至1.4 <y <4的新吸收体矩阵，使用石英瓦片和闪烁（塑料、BaF 2或pTP/ZnO：Ga薄膜涂覆的石英或液体闪烁体）瓦片的双重读出，还使用耦合至透明石英传输光纤的平行WLS光纤的易于更换的阵列用于读出。模拟粒子流闪烁器-切伦科夫补偿量热计在NLC/T-LEP探测器和强度前沿探测器中有应用。
2013-08-23 physics.ins-det
Performance of a Highly Granular Scintillator-SiPM Based Hadron Calorimeter Prototype in Strong Magnetic Fields
在CALICE合作中，研究了未来线性对撞机探测器的强子量能器的几个概念。在“物理原型”中展示了测量方法的能力之后，现在的重点是改进它们在“工程原型”中的实施，这些原型可扩展到完整的线性对撞机探测器。模拟强子量热计（AHCAL）概念是钨或钢吸收板和塑料闪烁体瓦片的采样量热计，由硅光电倍增器（SiPM）作为活性材料读出。前端芯片集成到量热计的有源层中，并根据直线加速器的光束结构通过快速循环功率来最大限度地降低功耗。多功能电子设备允许原型配备不同类型的闪烁体瓦片和SiPM。2017年5月，在CERN SPS的1.5 T磁体中，使用μ子和电子对配备有几种类型的闪烁体瓦片和SiPM的约2200个通道的原型进行了测试，以确定功率脉冲的操作稳定性和磁场中的整体探测器性能。
2017-11-10 physics.ins-det
Optics robustness of the ATLAS Tile Calorimeter
TileCal是ATLAS探测器的中心强子量热器，由塑料衰减器和波长漂移光纤组成。已知这些组件的光学特性会因暴露于辐射而遭受自然老化和退化。量热计设计用于LHC在$10^{34}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$的设计光度下运行10年。对辐射器和光纤的辐照测试表明，在LHC运行10年后，它们的光产额在预期的最大剂量下下降约10%。使用量热计的校准系统：Cs-137伽马源、激光和质子-质子碰撞粒子的积分光电倍增管信号来评估TileCal光学组件的鲁棒性。观察到光输出的损失如预期的那样随着暴露于辐射而增加。将报告2015-2017年期间对应于LHC运行2的光产额下降。当前的大型强子对撞机运行计划预计第二个高亮度大型强子对撞机（HL-LHC）阶段将实验寿命再延长10年。在运行2中获得的结果表明，遵循TileCal的光产额响应是预测未来运行中的量热计性能的重要步骤。初步研究试图将这些测量结果外推到HL-LHC的运行条件。
2019-05-03 hep-ex physics.ins-det
Reduction of light output of plastic scintillator tiles during irradiation at cold temperatures and in low-oxygen environments
本文测量了塑料闪烁体瓦片在低温、低氧及不同剂量率60Co辐照下由硅光电倍增管读出的光输出相对降低，发现低温导致显著暂时性损伤且升温后退火，包裹材料影响光损失但包裹仍使最终光输出最大。
2023-08-03 physics.ins-det
Investigation of gamma ray detection performance of thin LFS scintillator with MAPD readout
研制了一种基于高像素密度15000 pixel/ $mm^2$的微像素雪崩光电二极管（MAPD）与硅酸镥（LFS）闪烁体光耦合的γ射线探测器样机。在室温下，在能量59.6 - 662 keV的范围内研究了探测性能。测量结果在这项工作中。
2013-02-08 nucl-ex physics.ins-det
Study of Micro Pixel Photon Counters for a high granularity scintillator-based hadron calorimeter
Hamamatsu最近发布了一种新型盖革模式雪崩光电二极管--微像素光子计数器（MPPC）。它在420 nm光谱区具有很高的光电探测效率。该产品可以代表一个优雅的候选人设计的高粒度闪烁体为基础的强子量能器的国际直线对撞机。事实上，用MPPC直接读出蓝闪烁光子是一种可行的技术方案。系统地研究了MPPC对塑料闪烁体的读出，包括传统的波长移动光纤作为介质和直接耦合两种方式。
2007-11-08 physics.ins-det
Extraction Method of Fine Granular Performance from Scintillator Strip Electromagnetic Calorimeter
我们描述了一种算法，它已被开发用于提取细粒度的信息，从电磁量能器与基于条带的读出。这样的量热计，闪烁体条的基础上，正在开发中的粒子流重建应用于未来的高能物理实验。在全探测器模拟中，使用45 x 5 mm^2的条带对该算法进行测试，结果表明，其性能接近于真正的5 x 5 mm^2读出粒度的量热计。通过使用散布在条带层之间的10 x 10 mm^2瓦形层，可以进一步提高性能。
2014-05-25 hep-ex physics.ins-det
Geiger mode APD's for the underground cosmic ray experiment EMMA
在地下宇宙线实验EMMA中，工作在有限盖革模式下的多像素光电二极管将用于闪烁计数器的光电读出。介绍了光电二极管的主要参数和EMMA闪烁计数器的性能。
2009-09-08 physics.ins-det
Hadron calorimeter with MAPD readout in the NA61/SHINE experiment
本文介绍了CERN SPS的NA 61/SHINE实验用微像素雪崩光电二极管读出的模块化强子量能器。该热量计由44个独立的铅闪烁体夹层结构模块组成。来自闪烁体瓦片的光由嵌入在闪烁体凹槽中的WLS光纤捕获并传输。该结构提供了10个切片的模块的纵向分割，具有独立的MAPD读数。像素密度为$~10^{4}$ /mm $^2$的MAPD确保了量热计响应在宽动态范围内的良好线性。量热计原型的性能在梁测试的报告。
2012-05-28 hep-ex physics.ins-det
An effective method to read out large scintillator areas with precise timing
采用闪烁体拼接技术，仅用两个光电倍增管就能读出几平方米的塑料闪烁体，时间精度约为1.5纳秒。最后给出了两个应用该技术探测宇宙μ子和中微子的实例。
1998-01-07 physics.ins-det
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
Time resolution below 100 ps for the SciTil detector of PANDA employing SiPM
在达姆施塔特FAIR的PANDA实验中，桶飞行时间（TOF）探测器计划作为使用8000个小闪烁体瓦片的闪烁体瓦片hodoscope（SciTil）。它将提供快速的事件定时的软件触发器，否则无干扰的数据采集计划的PANDA，相对定时在多轨道事件拓扑结构，以及在低动量区的额外的粒子识别。目标是实现sigma ~ 100 ps的时间分辨率。我们已经进行了测量，使用有机发光二极管耦合到硅光电倍增器（SiPM）。结果令人鼓舞，我们有信心达到所需的时间分辨率。
2014-01-10 physics.ins-det
The Time Structure of Hadronic Showers in Imaging Calorimeters with Scintillator and RPC Readout
强子簇射的内在时间结构进行了研究，以评估其对未来对撞机实验的计时能力和所需的集成时间的高颗粒强子量能器的影响。实验已经进行了15个探测器单元的系统，使用闪烁体瓷砖与SiPM读出和RPC，读出与快速数字化仪和深缓冲区。在CERN SPS的测试束期间，这些被安装在CALICE闪烁体-钨和RPC -钨量热计以及CALICE半数字RPC -钢量热计后面。我们将讨论这些系统的技术方面，并介绍在钢和钨量热计中测量强子簇射时间结构的结果。并与GEANT 4模拟结果进行了比较，为验证和改进物理模型提供了重要信息。此外，所观察到的时间结构与闪烁体和RPC活性元素的比较，这提供了洞察力的差异，在某些方面的强子簇射取决于读出技术的敏感性。
2013-08-29 hep-ex physics.ins-det
Microscopic Characterisation of Photo Detectors from CMS Hadron Calorimeter
CMS强子量热计由交替的瓷砖和金属层制成，如黄铜或铁。最初的光电探测器是具有单个加速间隙的混合单元，称为混合光电二极管（HPD）。闪烁光通过光纤传输到HPD。在大型强子对撞机（LHC）的数据采集期间，由于与闪烁体暴露于的辐射量相关的损坏，探测器单元的闪烁体瓦片的信号强度在前向区域中显著降低。闪烁体在暴露于辐射时会受到损害，然而，观察到的损害程度超过了最初的估计。在探测器关闭期间，移除了几个HPD。对这些HPD中的一些进行了相对量子效率的显微镜扫描。光电阴极的损坏被确定为随光纤传输到HPD的光信号的量而变化。观察到在同一像素内具有不同损坏的光阴极上的每根光纤（1mm）的印记。大多数观察到的热量计信号的减少可以归因于光电阴极的局部损坏。
2018-06-26 hep-ex physics.ins-det
Energy Resolution Improvement of Scintielectron detectors: Priorities and Prospects
本文讨论了一种能量分辨率提高到百分之几，R为1 ~ 2%的半导体光电二极管型探测器的发展前景。从理论上分析了主要的分辨成分，确定了它们的理论和物理极限。已经提出了关于新型制冷剂的性能的经验数据，证实了R改进的可能性。新的优化方法已被提出来优化探测器的统计起伏和闪烁体的固有分辨率。的固有分辨率的一个特定的重要性示出为在电离辐射能量值从662千电子伏至10兆电子伏和以上的限制阈值因子。
2002-01-25 physics.ins-det
Clock Distribution and Readout Architecture for the ATLAS Tile Calorimeter at the HL-LHC
Tile Calorimeter（TileCal）是大型强子对撞机（LHC）上ATLAS实验的一个探测器。TileCal是一种由钢板和塑料蒸发器制成的采样量热计，使用大约10，000个光电倍增管（PMT）进行读数。到2024年，LHC将进行一系列升级，以实现高亮度LHC（HL-LHC），提供高达当前标称瞬时亮度的7.5倍。ATLAS Tile第二阶段升级将使探测器和数据采集（DAQ）系统符合HL-LHC的要求。探测器的电子设备将重新设计，采用新的时钟分配和读出架构，并配备全数字触发系统。在长周期3（2024-2026）之后，探测器上的电子设备将把每个束流交叉（~25 ns）的数字化数据传输到计数室的瓦片预处理器（TilePPr），总数据带宽为40 Tbps。TilePPrs将探测器数据存储在流水线存储器中，以满足新的ATLAS DAQ架构要求，并将与前端链路交换（FELIX）系统和第一触发级接口。TilePPr板将采样时钟分配给探测器上的电子设备，以便使用配置为固定和确定性延迟的高速链路与LHC时钟同步。升级后的读出和时钟分配策略在2015年至2018年期间的几次试验束活动中使用升级后的电子设备原型在演示系统中得到了充分验证。
2018-11-19 hep-ex physics.ins-det
New fiber read-out design for the large area scintillator detectors: providing good amplitude and time resolutions
本文提出在闪烁体表面垂直布置透明光纤矩阵，以低成本实现大面积探测器均匀表面缩减，并给出光收集效率、时间展宽和脉冲波形的解析估算。
2024-01-16 physics.ins-det
A Hydrogenated Amorphous Silicon Photodiode indirect flexible device for radiation flux measurements at low intensities
INFN, Sez. di Perugia（意大利国家核物理研究所佩鲁贾分部）；Centre for Medical Radiation Physics, University of Wollongong（伍伦贡大学医学辐射物理中心）；Najran University, Faculty of Arts and Sciences, Department of Physics（纳季兰大学文理学院物理系）；Dip. di Fisica e Geologia dell’Università degli Studi di Perugia（佩鲁贾大学物理与地质学系）；Department of Mathematics and Physics "Ennio de Giorgi" University of Salento（莱切恩尼奥德乔治数学与物理系）；INFN Sezione di Lecce（意大利国家核物理研究所莱切分部）；Dipartimento Ingegneria dell’Informazione, Elettronica e Telecomunicazioni, dell’Università degli studi di Roma（罗马大学信息与电子通信工程系）；INFN Sezione di Roma 1（意大利国家核物理研究所罗马第一分部）；INFN-LNL（意大利国家核物理研究所-国家实验室）；Dipartimento di Fisica e Astronomia Università di Padova（帕多瓦大学物理与天文学系）；INFN TIFPA and Dipartimento di ingegneria industriale dell’Università di Trento（意大利国家核物理研究所TIFPA及特伦托大学工业工程系）；Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院）；DiSPeA, Università di Urbino Carlo Bo（乌尔比诺卡洛博大学DISPeA）；INFN Sezione di Firenze（意大利国家核物理研究所佛罗伦萨分部）；Dipartimento di Scienze Biomediche sperimentali e Cliniche “Mario Serio”, University of Florence（佛罗伦萨马里奥塞里奥实验与临床生物科学系）；Scuola di Ingegneria Aerospaziale Università degli studi di Roma（罗马大学航空航天工程学院）；Dipartimento. di Ingegneria dell’Università degli studi di Perugia（佩鲁贾大学工程系）；CNR Istituto Officina dei Materiali (IOM)（意大利国家研究委员会材料研究所）
研究旨在构建用于低强度辐射通量测量的氢化非晶硅光电二极管间接柔性器件，核心方法是将a-Si:H器件与柔性耐辐射闪烁体结合，主要贡献是该器件有望用于放疗等剂量测定及太阳物理学粒子通量测量，相比直接检测有更好低通量响应性能。
2026-07-20 physics.ins-det
Calibration of a Highly Granular Hadronic Calorimeter with SiPM Readout
一个高度颗粒强子量能器（HCAL）的基础上的闪烁体瓦与硅光电倍增器（SiPMs）的个人读出已建成的CALICE合作，并已在粒子束在欧洲核子研究中心进行了广泛的测试。7608 SiPM耦合到约1立方米大型量热计中的闪烁体瓦片，允许对这些器件在不同电压和温度下的行为及其饱和行为进行大样本研究。我们还详细研究了μ子和强子束中量热计信号的温度依赖性。讨论了用μ子校准全量热计的问题。此外，一种新的方法，用于校准和探测器的研究，使用最小电离轨道段强子簇射，进行了探索。
2008-11-14 physics.ins-det
Characterization method to achieve simultaneous absolute PDE measurements of all pixels of an ASTRI Mini-Array camera tile
最近，国家天体物理研究所（INAF）与滨松光子公司签订了一份合同，购买数百块硅光电倍增器（SiPM）瓦片，为应科院的小型阵列（MA）项目建造10台相机，每台37块瓦片。每个瓷砖由7x 7 mm 2的8x 8像素和75 um的微单元组成。为了检查交付的瓷砖质量，研究了一种复杂而精确的测试方案。同时分析尽可能多的像素的可能性变得至关重要。由于在黑暗条件下进行，因此可以轻松地同时测量所有像素的暗计数率（DCR）与过电压和温度的关系以及光学串扰（OCT）与过电压的关系。相反，对瓦片的所有像素的同时光子检测效率（PDE）测量不容易实现，并且需要适当的光学设置。同时测量具有加快整个过程的优点，并且能够快速比较所有图块像素的PDE。本文介绍了保证PDE绝对测量准确性的初步步骤，并对电子学同时获得PDE测量的能力进行了研究。它还证明了使用校准的SiPM作为参考检测器，而不是校准的光电二极管的可能性。还描述了实现图块的四个中心像素的精确绝对PDE的方法。
2019-12-13 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
Studies of time resolution, light yield, and crosstalk using SiPM-on-tile calorimetry for the future Electron-Ion Collider
本文通过宇宙射线、LED和β源测量SiPM-on-tile量能器构建模块的光产额、串扰和时间分辨率，并证明3D打印框架隔离方案优于沟槽巨型瓦片，为EIC高颗粒度量能器设计与5D簇射模拟提供依据。
2023-05-27 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Effect of optical crosstalk on performance of ILD AHCAL
ILD AHCAL的设计经过优化，以充分利用PFA，其有源层由SiPM读出的约800万个闪烁体瓦片组成。如果在瓦片之间存在光学串扰，则热量计性能可能恶化。对光学串扰对量热计性能的影响进行了模拟研究，以确定有源层设计的要求。
2018-01-25 physics.ins-det
Large-Area Sandwich Veto Detector with WLS Fibre Readout for Hadron Spectroscopy at COMPASS
在CERN的COMPASS固定靶实验中，采用了一种由闪烁体和钢包铅层组成的夹层探测器，用于否决两级磁谱仪不能完全覆盖的事件。波长移动纤维粘在闪烁体砖的凹槽中，用于快速读出。撞击在中心孔外的$2 \textrm{m} \times 2 \textrm{m}$探测器上的最小电离粒子，保留了光谱仪的入口，其探测概率为98%。对带电粒子和光子的响应在蒙特卡罗计算中详细建模。在$190 \textrm{GeV}/c$ $π^- + p$（或原子核）实验中，否决触发器的品质因数是记录数据中排他性事件的富集系数为3.5，假否决概率为1%。
2011-08-22 hep-ex physics.ins-det
Barrel time-of-flight detector for the PANDA experiment at FAIR
FAIR的PANDA实验的桶飞行时间探测器预计将作为闪烁体瓦（SciTil）Hodoscope，基于几千个小塑料闪烁体瓦，直接连接硅光电倍增器（SiPM）读出。该系统的主要任务是精确确定粒子轨迹的时间原点，以避免高碰撞率下的事件混合，相对飞行时间测量以及低动量状态下的粒子识别。主要要求是使用最小材料量和$σ< 100\,\mathrm{ps}$的时间分辨率。我们已经进行了广泛的优化研究和原型测试，以证明SciTil设计的可行性，并完成研发阶段。在2.7 GeV/c质子束流中，利用KETEK和Hamamatsu的SiPM（有效面积为$3\times3\,\mathrm{mm^2}$）获得了约80 ps的时间分辨率。采用飞利浦公司的数字光子计数器，时间分辨率可达30 ps左右。
2015-07-21 physics.ins-det
Tunable Light Scattering in Cast Organic Scintillators via BaSO$_4$ Nanoparticle Doping: A Short Summary
Justus Liebig University Giessen（吉森大学）；Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Humboldt University of Berlin（柏林洪堡大学）；European Space Agency（欧洲空间局）
研究基于Eljen EJ - 290树脂的小尺寸浇铸有机闪烁体，掺杂质量分数0%至5%的硫酸钡粉末，核心方法是掺杂，主要贡献是能在很大程度上独立于吸收和光输出调节散射长度。
2026-07-07 physics.ins-det
Scintillator counters with WLS fiber/MPPC readout for the side muon range detector (SMRD)of the T2K experiment
J-PARC的T2 K中微子实验使用一组近探测器来测量非振荡中微子束的性质和中微子相互作用截面。本文介绍了近探测器复合体的子探测器之一--侧面μ子距离探测器（SMRD）。该探测器的目的是帮助测量中微子能谱，识别背景和校准其他探测器。SMRD的有源元件由插入UA 1磁轭气隙的0.7 cm厚挤出闪烁体板组成。通过嵌入蛇形槽中的单个WLS光纤提供每个闪烁体板的读出。两个Hamamatsu多像素雪崩光电二极管（MPPC）耦合到WLS光纤的两端。这种设计使我们能够实现大于99%的高MIP检测效率。光输出为25-50 p.e./ MIP，时间分辨率约为1 ns，空间分辨率优于10 cm。
2009-04-29 physics.ins-det
A feasibility study to track cosmic muons using a detector with SiPM devices based on amplitude discrimination
研究了利用塑料光纤作为敏感体，用SiPM光电二极管读出的SiPM读出μ子探测器（SiRO）的可能性。SiRO应用于基于幅度鉴别跟踪宇宙μ子。探测器的概念预见了一堆6个活性层，分为3个三明治，用于确定通过3个平面的μ子轨迹。在研究了光电二极管的特性之后，使用两个检测模块进行了测试，每个检测模块由塑料闪烁体片组成，$100 \times 25 \times 1\,$ cm $^{3}$，具有12个平行的等距沟;每个沟填充有$1.5\,$ mm厚的光纤，并且总是连接两个光纤以形成通道。已经测试了沿着光纤和穿过通道的光响应的衰减。基于输入振幅鉴别的入射μ子的测量表明，该过程是不有效的，因此是不够的，因为只有大约30%的测量事件可以用于μ子轨迹的重建。基于本文提出的研究，用于构建SiRO探测器的布局将被改变，以及模拟采集技术将被数字采集技术所取代。
2016-03-17 hep-ex physics.ins-det
First-principle event reconstruction by time-charge readouts for the Taishan Antineutrino Observatory
针对台山反中微子观测站（TAO）的反应堆中微子能谱测量需求，提出基于第一性原理的SiPM时间-电荷纯概率重建模型，实现优于20mm的顶点分辨率及1MeV处2%的能量分辨率，为无分段探测器的计算径迹量能器研究奠定基础。
2025-04-19 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Study of the Radiation Hardness of the ATLAS Tile Calorimeter Optical Instrumentation with Run 2 data
该研究利用 ATLAS 瓦片量能器在 Run 2 的校准监测数据和剂量模拟，测量并建模闪烁体与波长位移光纤的辐射退化，推断未来辐照情景及其对响应均匀性的影响。
2025-07-23 hep-ex physics.ins-det
Radiation Hardness Test of Eljen EJ-500 Optical Cement
本文介绍了用于实验探测器结构的EJ-500光学胶的质子辐射强度。将水泥嵌入五个塑料闪烁体瓷砖中，每个瓷砖都暴露于劳伦斯伯克利国家实验室88英寸回旋加速器产生的50 MeV质子束的五种不同辐射水平之一。宇宙射线望远镜装置被用来测量照射前后的信号幅度。在实验四个月后进行了另一次辐射后测量，以调查对水泥的辐射损伤是否在短时间内恢复。我们验证了瓷砖的辐射损伤随着剂量的增加而增加，但在四个月的时间间隔后显示出显着改善。
2017-03-29 physics.ins-det
