Growth and Evaluation of Improved CsI:Tl and NaI:Tl Scintillators
闪烁体在辐射探测和成像中起着重要的作用。掺铊碘化铯（CsI：Tl）和碘化钠（NaI：Tl）是两种主要的碘化剂，几十年来一直用于许多应用。本文介绍了Xtallized Intelligence公司研制的改进Bridgman法生长的CsI（Tl）和NaI（Tl）晶体的闪烁性能。(XI，Inc.）并且我们将与市售CsI：Tl和NaI：Tl的性能进行比较。在使用MicroFJ-60035-TSV硅光电倍增器（ON Semiconductor）的初步测试中，新开发和改进的12.5x12.5x6 mm 3 CsI：Tl晶体在662 keV下显示出4.8%（FWHM）的能量分辨率，而通过尺寸为12.5x12.5x25 mm 3的市售CsI：Tl获得的能量分辨率为7.2%。新改进的NaI：Tl晶体在662 keV处的能量分辨率为5.4%（FWHM），而市售的1 in.直径x 1 in. NaI（Tl）。通过比较光峰通道位置，表明XI公司开发的改进的CsI：Tl和NaI：Tl具有更好的性能。与市售CsI（Tl）和NaI：Tl相比，产生了更大的信号幅度。改进的衰减时间常数。
2021-06-19 physics.ins-det
Light yield of an undoped CsI crystal coupled directly to a photomultiplier tube at 77 Kelvin
在77开尔文温度下，将未掺杂的CsI晶体直接耦合到光电倍增管上，获得了20.4 $\pm$ 0.8光电子/keV的光产额。这是迄今为止世界上用CsI晶体实现的最大产量。使用这种技术可以实现比当前利用CsI（Tl）晶体的暗物质实验低几倍的能量阈值。与新的CsI晶体提纯方法一起，该技术可用于提高暗物质和相干弹性中微子-核散射实验的灵敏度。还测量了未掺杂的CsI晶体在室温和77开尔文下的闪烁光衰减常数。计算结果与文献结果一致。
2016-10-05 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Properties of CsI(Tl) Crystals and their Optimization for Calorimetry of High Energy Photons
本文介绍了一种用于精确测量CsI（Tl）晶体光产额和均匀性的光电倍增管装置。它用于包裹材料研究，以优化36 cm长晶体的光输出的均匀性和产量。均匀性是高能光子量热中的一个重要性质。文中还介绍了光电二极管与晶体耦合的优化结果，以及温度和辐射损伤对光和光电子产额的影响。
1998-05-06 hep-ex physics.ins-det
A CsI low temperature detector for dark matter search
低温探测器在稀有事件搜索领域有着悠久的成功历史。特别地，蒸发量热计是用于该任务的非常合适的检测器，因为它们提供粒子辨别：同时检测蒸发晶体中的粒子相互作用产生的热和光信号允许识别粒子的性质，因为光产额取决于此。我们调查的性能的两个大CsI（未掺杂）晶体（$\sim$ 122克每）操作的热量计在毫开尔文温度的量热特性和背景抑制能力。此外，我们讨论了这种检测方法的可行性，对未来的暗物质实验的基础上碱金属卤化物晶体，通过双通道检测与活性粒子歧视。
2016-02-29 physics.ins-det
Reactor neutrino physics potentials of cryogenic pure-CsI crystal
本研究实现了0.5千克纯CsI晶体在77K下由SiPM阵列读出的首次稳定低温运行，测得30.1光电子/keV的世界领先无机闪烁光产额，为其用于反应堆中微子相干弹性散射探测等中微子物理研究奠定基础。
2024-04-16 hep-ex physics.ins-det
The Mu2e undoped CsI crystal calorimeter
费米实验室的Mu 2 e实验将寻找带电轻子味在原子场中μ子到电子的违反转换。Mu 2 e探测器由一个跟踪器、一个电磁量能器和一个围绕螺线管的外部系统组成，以否决宇宙射线。量热计在提供以下方面起着重要作用：a）优异的颗粒识别能力; b）快速触发滤波器; c）更容易的跟踪器轨迹重建。位于跟踪器下游的两个圆盘各含有674个纯CsI晶体。每个晶体由两个UV扩展SiPM阵列读出。晶体和SiPM的选择经过全面的测试活动后最终确定。由51个晶体和102个SiPM阵列组成的第一个小规模原型已经在弗拉斯卡蒂的BTF（束测试设施）暴露于电子束。虽然读出电子不是最终的，结果表明，目前的设计能够满足Mu 2 e实验所需的时间和能量分辨率。
2018-02-22 physics.ins-det
Quality Assurance on Un-Doped CsI Crystals for the Mu2e Experiment
Mu 2 e实验正在建造一个由1，348个未掺杂的CsI晶体组成的量热计。每个晶体的尺寸为34 x 34 x 200 mm，并由大面积硅PMT阵列读出。根据物理要求制定了一系列技术指标。生产前的碘化铯晶体从三家公司采购：Amcrys，圣戈班和上海陶瓷研究所。本文报道了晶体闪烁性能的质量保证及其对电离剂量和中子的抗辐射能力。具有30 ns的快速衰减时间和超过100 p.e./ MeV测量的双碱PMT，未掺杂的CsI晶体提供了一个具有成本效益的解决方案的Mu 2 e实验。
2018-02-22 hep-ex physics.ins-det
Neutron Beam Tests of $CsI(Na)$ and $CaF_{2}(Eu)$ Crystals for Dark Matter Direct Search
近几十年来，无机晶体被广泛应用于暗物质直接搜索实验。为了促进对$CsI(Na)$和$CaF_{2}(Eu)$晶体的能力的理解，利用单能中子束来研究核反冲的性质，期望其类似于暗物质直接检测的信号。本文报道了$CsI(Na)$和$CaF_{2}(Eu)$中核反冲的淬灭因子，以及$CsI(Na)$中核反冲和$γ$背景之间的改进的鉴别因子。
2016-02-16 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Imaging of muon track in CsI(Tl) crystal with single photon sensitive camera
作为一种利用单光子敏感相机和光电倍增管实现可见光光子成像的新方法，本文尝试从CsI（Tl）晶体（闪烁体探测器）的二维图像中测量和识别μ子径迹。这是可能的，μ子径迹可以直接看到一个良好的信噪比，没有进一步的放大或外部光，这提供了一个演变的方法，用于粒子测量的光子饥饿制度的闪烁探测器。详细介绍了晶体和相机测试系统的搭建以及μ子径迹的识别算法，包括系统标定、识别模型、信噪比、μ子径迹的确认，并对进一步的改进和应用进行了展望。
2023-01-05 hep-ex physics.ins-det
Longitudinal uniformity, time performance and irradiation test of pure CsI crystals
为了研究BaF 2的替代品，作为Mu 2 e量热计的晶体选择，来自Opto Materials和ISMA生产商的13种纯CsI晶体已经通过确定它们的光产额（LY）和纵向响应均匀性（LRU）进行了表征，当用UV扩展PMT读取时。晶体显示约100 p.e./cm的LY。MeV（~ 150 p.e./ MeV），当用Tyvek包裹并连接到不含（含）光学油脂的PMT时。LRU由平均约为-0.6%/cm的线性斜率很好地表示。光电材料晶体的定时性能，与紫外线扩展MPPC读取，已评估与最小的电离粒子。使用（不使用）光学油脂将光电传感器连接到MPPC时，可实现约330 ps（约440 ps）的时序分辨率。对SICCAS生产的CsI晶体进行了辐照强度的研究。在将其暴露于900 Gy的剂量后，观察到LY降低33%，而LRU保持不变。
2016-06-21 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
Measurement of intrinsic radioactive backgrounds from Cs-137 and U/Th chains in CsI(Tl) crystals
无机CsI（Tl）晶体闪烁体是中国暗物质实验（CDEX）的候选反康普顿探测器。研究CsI（Tl）晶体的本征放射性纯度是一个非常重要的问题。脉冲的时间、能量和空间相关性以及脉冲形状的分辨能力为测量内禀辐射强度提供了强有力的方法。实验设计，检测器的性能和事件选择算法进行了说明。在中国锦屏地下实验室，对三个CsI（Tl）晶体原型进行了359 × 3 kg·d的数据采集。本文报道了Cs-137、Th-232和U-238系列的内同位素污染水平以及U-235系列的上限。从U/Th衰变链中识别出整个α 8峰，并推导出相应的淬灭因子。
2014-08-04 astro-ph.CO hep-ex physics.ins-det
Non-linearity effects on the light-output calibration of light charged particles in CsI(Tl) scintillator crystals
本文研究了轻离子（Z ≤ 4）在CsI（Tl）晶体中产生的光输出。能量-光校准数据集是用最近升级的高分辨率阵列（HiRA 10）中的10 cm晶体获得的。我们使用质子反冲数据从40，48 Ca + CH 2在28 MeV/u，56.6 MeV/u，39 MeV/u和139.8 MeV/u和数据从一个专门的实验与直接低能束。我们还使用了139.8MeV/u的40，48 Ca + 58，64 Ni，112，124 Sn碰撞反应中p，d，t粒子的穿通点。非线性，特别是从Tl掺杂和CsI晶体中的光收集效率，被发现显着影响的光输出，因此校准的光带电粒子，特别是氢同位素的检测器响应。一个新的经验参数化的氢光输出，L（E，Z=1，A），提出了解释所观察到的效果。结果被发现是一致的所有48 CsI（Tl）晶体在集群的12个HiRA 10望远镜。
2019-03-21 nucl-ex physics.ins-det
Energetic neutron identification with pulse shape discrimination in pure CsI crystals
本文研究了在粒子物理实验中用纯CsI分离器进行脉冲形状鉴别的方法，以分离高能中子和光子的能量沉积。使用欧洲XFEL XS 1束窗附近收集的中子数据的脉冲形状歧视能力的纯CsI的研究和比较CsI（Tl）使用接近相同的检测器设置，这是并行操作。100MeV中子的非弹性相互作用被观察到产生一个慢闪烁发射在纯CsI相对于能量存款从宇宙μ子。通过采用电荷比的脉冲形状表征的方法，脉冲形状歧视与纯CsI被证明是有效的识别能量存款从中子与宇宙μ子，但是，纯CsI是不能解决的特定类型的中子非弹性相互作用，可以与CsI（Tl）。使用脉冲形状歧视，在纯碘化铯探测器的高能中子相互作用率测量作为时间的函数，并显示与欧洲XFEL束功率。结果表明，脉冲形状歧视与纯碘化铯有显着的潜力，以改善电磁与强子簇射识别在未来的粒子物理实验。
2022-07-07 hep-ex physics.ins-det
Performance of a CsI(Tl) calorimeter in an experiment with stopped K+'s
本文介绍了为寻找衰变K^+ -> pi^0 mu^+ nu中的T破坏而构造的光子探测器的性能。该探测器由768个CsI（Tl）晶体组成，具有PIN光电二极管读出功能，可用于高精度测量正K介子衰变中的T奇关联。
2002-05-15 physics.ins-det
Scintillation characteristics of an undoped CsI crystal at low-temperature for dark matter search
University of Science and Technology (UST)（韩国科学技术院）；Institute for Basic Science (IBS)（基础科学研究院）；Jeju National University（济州国立大学）；Kyungpook National University（庆北国立大学）
本研究测试了未掺杂CsI晶体在室温至86K下的闪烁特性，发现低温下光输出和衰减时间显著提升，结合SiPM构建的探测器在200kg靶材规模下对低质量暗物质-质子自旋相关相互作用探测具有世界领先灵敏度。
2025-07-31 hep-ex 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
Imaging of CsI(Tl) crystal event and double-slit Young's interference by a single photon sensitive camera
我们将讨论一个单光子敏感和低噪声相机的成像测量，旨在闪烁探测器的光学读出的新范例。单光子敏感相机的特点将通过测量单光子模式下的双缝杨氏干涉来表征和演示。将进一步对CsI（Tl）晶体和α源进行成像测试，初步测量1/2”，f/1.4透镜系统的噪声水平和灵敏度，其光强灵敏度达到3英寸PMT的1/10左右，显示出实现单个α事件成像的潜力。将进一步讨论闪烁探测器的应用建议，其中通常假设成像在这样的光子饥饿和大发射度制度中是不可能的。
2022-06-02 hep-ex physics.ins-det
Reaction Losses of Charged Particles in CsI(Tl) crystals
为了有效地探测高能轻带电粒子，通常使用涉及两层或多层探测介质的能量损失望远镜阵列。随着粒子能量的增加，通常需要更厚的层。然而，用厚望远镜进行测量可能需要校正由于入射粒子在检测器内的核上引起的核反应引起的损失以及入射粒子散射到检测器外，而不将它们的全部能量沉积在活性材料中。在本文中，我们开发了一种方法来测量这样的修正，并确定与硅CsI（Tl）望远镜的新开发的HiRA10阵列测量的数据的反应和外散射损失。提取的效率是在良好的协议与模型预测使用GEANT4反应损失算法的Z=1和Z=2同位素。在对HiRA10几何形状进行校正之后，获得了描述CsI（Tl）晶体中反应损失的效率作为射程的函数的一般函数。
2021-07-27 nucl-ex physics.ins-det
Development of a 10 mol% Rubidium-doped CsI Crystal for $^{87}$Rb Beta-Spectroscopy and Sterile Neutrino Searches
Institute for Basic Science (IBS)（基础科学研究院）；University of Science and Technology (UST)（韩国科学技术院）；Kyungpook National University（庆北国立大学）
本研究研发10 mol% Rb掺杂CsI晶体，利用其本征$^{87}$Rb源开展$^{87}$Rb β谱学研究，以搜索keV尺度惰性中微子，为相关研究提供了基础。
2026-08-18 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Neutron-gamma discrimination of CsI(Na) crystals for dark matter searches
本文研究了CsI（Na）晶体的发光特性。利用采样频率为5GS/s的TDS 3054 C示波器，我们发现核反冲信号主要是衰减时间约为20 ns的超快光脉冲，而γ射线信号的衰减时间约为600 ns。核反冲和γ射线信号的波长也不同。对n/γ分离的研究表明，当电子反冲能量大于20 keV时，抑制因子可达10-7数量级，信号效率大于80%。这样的性质使得CsI（Na）成为寻找暗物质的理想候选者。
2011-02-14 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ex
Radiation hardness test of un-doped CsI crystals and Silicon Photomultipliers for the Mu2e calorimeter
Mu 2 e量能器由1400个未掺杂的CsI晶体耦合到排列在两个环形盘中的大面积UV扩展的硅光电倍增器组成。这种热量计必须提供关于能量、时间和位置的精确信息。它还应该足够快，以处理高速率的背景，它必须在高辐射环境中运行和生存。模拟研究估计，在最热的区域，每个晶体将吸收300 Gy的剂量，并将在3年的运行中暴露于6 x 10^{11} n/cm ^2的中子通量。在意大利的CALLIOPE和FNG ENEA设施中，对未掺杂的CsI晶体进行了辐照试验，辐照剂量高达900 Gy，中子注量率高达9 x 10^{11} n/cm ^2。我们研究了辐照后这些晶体的光产额（LY）和纵向响应均匀性（LRU）的变化。电离剂量不修改LRU，而在900 Gy时观察到LY减少20%。类似地，中子通量引起可接受的LY劣化（<15%）。不同类型的SIPMs（两种不同的阵列模型从滨松和FBK之一）的中子辐照试验也进行了通过测量的泄漏电流和电荷响应的变化，以紫外线发光二极管。我们的结论是，在实验中，我们将需要冷却的SIPMS到0 C减少泄漏电流到一个可接受的水平。
2016-06-23 hep-ex physics.ins-det
Pulse Shape Discrimination Techniques in Scintillating CsI(Tl) Crystals
最近人们对用于暗物质实验的CsI（Tl）晶体感兴趣。关键的优点是能够区分核反冲（nr）签名从背景$β/ γ$ -事件由于环境放射性的基础上，他们的不同的脉冲形状。其中一个主要的实验挑战是在光输出接近检测阈值的偏振限制域中执行这样的脉冲形状分析。利用低能$γ$和中子弹性散射引起的核反冲的测量数据，证实了$β/ γ$事件之间的脉冲形状是不同的。研究了几种脉冲形状识别方法，并比较了它们的优缺点。脉冲波形的完全数字化对于实现良好的鉴别是至关重要的。先进的软件技术，平均时间，神经网络和似然比产生令人满意的性能，并优于传统的双电荷法通常应用于更高的能量。脉冲形状鉴别在约20个光电子的光产额开始变得有效。在实际实验中，这对应于约5 keV电子当量能量或40 $-$ 50 keV反冲动能的检测阈值。
2003-10-22 physics.data-an physics.ins-det
Performance recovery of long CsI(Tl) scintillator crystals with APD-based readout
CALIFA是FAIR的R3B实验的高效率和能量分辨率量热计，用于在散射实验中检测高能光带电粒子和伽马射线，并在FAIR的第0阶段实验期间（2018年至2020年）进行调试。它以分段配置包围反应靶，具有由长CsI（Tl）指状闪烁晶体制成的2432个检测单元。与R3B量热计一样，CALIFA的预期使用寿命为10年，因此必须采取措施确保持久的性能。在本文中，我们提出了一个系统的研究两组6个不同的检测单元的CALIFA探测器经过四年多的操作。在不同的条件下，能量分辨率和光输出产额进行了评估。测试涵盖了第一批组装的探测器单元的老化，并调查了退化探测器单元的恢复程序。观察到的退化的一个可能的原因，指向晶体APD耦合。
2020-03-27 nucl-ex physics.ins-det
Performance of a liquid nitrogen cryostat setup for the study of nuclear recoils in undoped CsI crystals
为研究低温下未掺杂CsI晶体对核反冲的响应，研发了一套减少高Z材料的液氮低温恒温器，在TUNL实现了低能区高光产额测量，还解决了光脉冲负过冲问题，为后续核淬灭因子测量提供了装置基础。
2023-07-24 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Measurement of the quenching and channeling effects in a CsI crystal used for a WIMP search
我们研究了碘化铯（CsI）晶体中的沟道效应，该晶体的组成与用于寻找弱相互作用大质量粒子（WIMPs）暗物质候选者的晶体相似，并测量了其能量依赖的淬灭因子，即电子和核反冲的相对闪烁产额。实验结果再现与GEANT4模拟，其中包括作为电子阻止功率的函数的闪烁效率的模型。我们提出了测量和模拟淬火因素和通道效应的估计。
2015-02-12 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Characterization and Optimization of a Cryogenic Pure CsI Detector with Remarkable Light Yield and Unprecedented Energy Resolution for CLOVERS Experiment
本研究针对CLOVERS实验需求，表征优化了低温纯CsI探测器，获得了出色的光产额与能量分辨率，探明了温度、表面处理等因素的影响，为后续大质量探测器设计提供了关键依据。
2025-01-09 hep-ex physics.ins-det
CRYSP: a Total-Body PET based on cryogenic cesium iodide crystals
Donostia International Physics Center（多诺斯蒂亚国际物理中心）；Ikerbasque (Basque Foundation for Science)（伊克拉巴斯基（巴斯克科学基金会））；Instituto de Instrumentación para Imagen Molecular (I3M), Centro Mixto CSIC - Universitat Politècnica de València（分子成像仪器研究所（I3M），CSIC-瓦伦西亚理工大学联合中心）；Universidad del País Vasco (UPV/EHU)（巴斯克大学）；Instituto de Física Corpuscular (IFIC), CSIC & Universitat de València（粒子物理研究所（IFIC），CSIC与瓦伦西亚大学）
CRYSP利用低温铯碘晶体实现高灵敏度全身PET，提供低成本高性能的成像解决方案。
2026-01-02 physics.ins-det physics.med-ph
Charged-particle detection efficiencies of close-packed CsI arrays
探测器效率的确定对于校正测量的产额和提取核反应中发射粒子的可靠截面是必不可少的。本文研究了用于粒子探测阵列（如HiRA、LASSA和MUST2）的CsI晶体阵列对轻带电粒子全能量的测量效率。我们执行这些模拟与GEANT4 Monte Carlo运输代码中实现的NPTool框架。晶体内的库仑多次散射和核反应都会显著降低探测高能粒子全能量的效率。计算的效率作为粒子射程的函数呈指数下降，并且对于氢（$p, d, t$）和氦（$^3$ He，$α$）同位素非常相似。密集阵列的使用在晶体之间的内部边界处引入了显著的位置相关的效率损失，这需要在阵列的设计和测量的能谱的效率校正中加以考虑。
2016-12-05 nucl-ex physics.ins-det
Performance of a Large-Volume Cryogenic Pure CsI Detector for CEνNS and Low-Energy Rare-Event Searches
本文研制并表征了基于两块3.3 kg高纯CsI晶体的95 K低温探测器，测得约29 PE/keVee的光产额和约7%的能量分辨率，验证了低温纯CsI用于低阈值稀有事件搜寻的可扩展性。
2025-09-22 hep-ex physics.ins-det
Neutron calibration facility with an Am-Be source for pulse shape discrimination measurement of CsI(Tl) crystals
我们建立了一个中子校准设施的基础上，300毫居里的Am-Be源结合弱相互作用的大质量粒子候选人的暗物质的搜索。该装置用于研究CsI（Tl）晶体对Am-Be源中子引起的核反冲的响应，并将其与662 keVPDMATHABMM-射线对$^{137}$ Cs源康普顿散射产生的电子反冲的响应进行比较。用品质因数对核反冲和电子反冲脉冲波形鉴别（PSD）的测量结果进行了量化。与中子反应堆的类似结果的比较表明，使用Am-Be源的中子进行PSD测量校准的可行性。
2014-11-06 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Prospect of undoped inorganic crystals at 77 Kelvin for low-mass dark matter search at Spallation Neutron Source
在这项工作中调查的灵敏度的原型探测器的低质量的暗物质粒子的检测在橡树岭国家实验室的Spiritus中子源在两年的数据采集。假定的原型由10公斤未掺杂的CsI或NaI闪烁晶体直接耦合SiPM阵列在77 K工作。与相干CsI（Na）探测器相比，原型的光产额要高得多。作为验证这一想法的第一步，在77 K左右，用1 kg未掺杂的CsI晶体直接耦合到两个光电倍增管上进行了实验。实现了每keV电子当量$26.0 \pm 0.4$光电子的光产额。这消除了早期研究中提出的大晶体中的自光吸收问题。
2020-05-17 hep-ex physics.ins-det
Search for dark matter Particles via Invisible Decays in ${}^{46}$Sc Nuclear $γ$ Cascades with a CsI(Tl) Detector
Texas A&M University（德克萨斯农工大学）；University of Delaware（特拉华大学）；Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）
采用高活度${}^{46}$Sc放射源和“缺失γ”技术，通过CsI(Tl)闪烁体探测器搜索核γ级联中的不可见衰变模式，对质量0.1-1 MeV的暗光子、轴子等暗区粒子参数空间进行高统计量排除。
2026-06-23 nucl-ex physics.ins-det
Absolute Energy Calibration with the Neutron-Activated Liquid-Source System at BaBar's CsI(Tl) Calorimeter
BaBar探测器上的电磁量热计是SLAC非对称B工厂的一部分，它以良好的分辨率测量能量范围从20 MeV到8 GeV的光子。在低能端用从液体源系统获得的6.13 MeV光子校准量热计。在校准过程中，富氟液体通过中子发生器激活，并泵送通过热量计晶体的前部。发生在晶体前面的衰变会发射出具有明确能量的光子，这些光子可以通过常规数据采集系统在晶体中检测到。液体源系统在量热计前仅添加非常少的材料，几乎不需要维护，并且允许在具有最小安全危险的钥匙开关处进行操作。该报告介绍了该系统，介绍了自1999年以来从其运行中获得的校准结果，显示了晶体由于辐射损坏而损失的光输出，并分享了多年来取得的经验。
2003-12-22 hep-ex physics.ins-det
Particle detection at cryogenic temperatures with undoped CsI
低温下的闪烁可以产生具有粒子识别能力的探测器，用于诸如暗物质探测之类的稀有事件搜索。我们提出了时间分辨的碘化铯（CsI）的闪烁研究的激发下的α和γ粒子在1毫秒的长采集窗口，以充分捕捉闪烁衰减之间的室温和4 K。这允许独立于脉冲的任何成形时间的光产额的测量。我们发现CsI的光产额在低温下从室温增加到两个数量级，并且在10和100 K之间的温度范围内α到γ激发的猝灭因子超过1。我们还发现发射光的时间结构遵循类似的指数衰减时间常数之间的α和γ激发，与自陷激子去激发模型的温度行为一致。
2018-06-14 physics.ins-det
Hadronic vs Electromagnetic Pulse Shape Discrimination in CsI(Tl) for High Energy Physics Experiments
研究了利用CsI（Tl）双光子晶体鉴别中性强子粒子的脉冲形状方法，并着重讨论了其在高能正负电子对撞机实验中的应用。通过使用TRIUMF收集的中子和质子数据分析光子和强子能量沉积物的闪烁脉冲之间的脉冲形状差异，结果表明，强子观察到的脉冲形状变化可以使用CsI（Tl）的第三个闪烁分量建模，除了标准的快和慢分量。用于计算强子脉冲的振幅和形状变化的技术的开发和它示出的额外的闪烁分量的强度可以计算从相互作用的粒子的电离能损失。这些脉冲建模和模拟方法集成GEANT 4模拟库和预测的脉冲形状CsI（Tl）晶体中的$5 \times 5$阵列的$5 \times 5 \times 30 \text{ cm}^3$晶体研究强子簇射从0.5和1 GeV/c $K_L^0$和中子粒子。使用晶体水平和集群水平的光子与强子集群分离的方法，我们证明了在高能电子-正电子对撞机实验中使用CsI（Tl）脉冲形状歧视中性强子检测的概念验证。
2018-03-28 hep-ex physics.ins-det
Search for Low-Mass Dark Matter with CsI(Tl) Crystal Detectors
我们提出了一个搜索低质量（$\leq 20 GeV/c^{2}$）弱相互作用大质量粒子（WIMPs），强有力的候选人的暗物质粒子，使用低背景CsI（Tl）的韩国不可见的质量搜索（KIMS）实验的探测器阵列。利用24，324.3kg $\cdot$天的总数据曝光量，我们寻找了由WIMP-核弹性散射产生的核反冲产生的WIMP相互作用信号，其可见能量为2 - 4keV。观测到的候选事件的能量分布与零信号一致，WIMP-质子自旋无关相互作用的上限设定为90%的置信水平。所观察到的限制拒绝大部分的低质量区域的参数空间有利于DAMA年度调制信号。
2014-10-08 astro-ph.CO hep-ex physics.ins-det
An approach to study interactions of antineutrons with CsI at a $J/ψ$ factory
针对反中子与CsI相互作用研究缺乏合适源的问题，提出利用BEPCII的$J/ψ$衰变产生反中子、增设CsI靶的实验方案，经蒙特卡罗模拟验证并优化靶厚，可推广至其他重子测量实验。
2023-10-03 hep-ex physics.ins-det
Characterization of a CsI(Tl) Scintillator Coupled to a SiPM at Cryogenic Temperatures
本文在100K至室温范围测试了与SiPM耦合的CsI(Tl)闪烁体的低温性能，发现其在175K时探测效率最优、有效阈值约3keV，可用于低能粒子探测与稀有事件搜寻。
2025-11-18 hep-ex physics.ins-det
The Monitoring System of the End-Cap Calorimeter in the Belle II experiment
Belle II实验目前正在KEK（日本筑波）的SuperKEKB电子-正电子对撞机上进行第二阶段操作。该探测器是KEKB对撞机上Belle实验的升级，它被优化用于研究罕见的B衰变，对标准模型之外的新物理信号也很敏感。电磁量热计（ECL）是基于CsI（Tl）闪烁晶体。它分裂成一个桶和两个环形端盖区域，根据对撞机的非对称设计，后者被命名为向前和向后。CsI（Tl）晶体以可承受的成本提供高光输出，但其产量随温度变化，并且由于对水分的强烈化学亲和力，可能会被湿度永久损坏。然后，每个ECL区域都配备了热敏电阻和湿度探头，以监测环境数据。虽然传感器和布线都继承了原来的百丽设计，ECL监测系统已完全重新设计。在本文中，我们提出了硬件和软件架构部署的2112 CsI（Tl）晶体安排在向前和向后的端盖。单板计算机（SBC）是专为嵌入式应用而设计的。对于传感器读出，已实现了基于具有本地处理能力的24位ADC的数据采集系统，并与SBC接口。EPICS应用程序通过局域网发送数据，用于遥控和显示。
2018-07-01 physics.ins-det
Response of undoped cryogenic CsI to low-energy nuclear recoils
纯CsI在液氮温度下的明亮闪烁使这种材料成为一种有前途的暗物质和中微子探测器。本文首次测量了它对核反冲的猝灭因子。我们的研究结果表明，这是难以区分的钠掺杂碘化铯在室温下。额外的属性，如光产额，余辉，闪烁衰减性能的电子和核反冲，和能量的比例性进行了研究，在\mbox{108-165 K}的温度范围内，确认了巨大的潜力，这种介质的稀有事件搜索。
2021-01-09 astro-ph.IM hep-ex hep-ph
Cryogenic cesium iodide as a potential PET material
针对全身PET成本高的问题，本研究测量了低温下纯CsI晶体的性能，发现其在104 K时具有高光产额、6.3%能量分辨率和1.84 ns符合时间分辨率，表明低温CsI是经济高效的PET材料。
2025-06-24 physics.ins-det physics.med-ph
Measurement of the energy and time resolution of a undoped CsI + MPPC array for the Mu2e experiment
本文描述了一个由未掺杂的CsI晶体制成的3 × 3阵列与大面积滨松多像素光子计数器耦合后的能量、时间响应和分辨率的测量。测量已进行使用的电子束的束流测试设施在弗拉斯卡蒂（罗马，意大利）的能量范围为80-120兆电子伏。在100 MeV处，用FWHM估计的测量能量分辨率为16.4%。由于原型的小尺寸，该分辨率由能量泄漏主导。通过拟合数字化信号的前沿并应用数字常数分数鉴别技术来重建时间。在100 MeV的时间分辨率约为110 ps。
2017-02-13 hep-ex physics.ins-det
Validation of the GATE Monte Carlo simulation platform for modelling a CsI(Tl) scintillation camera dedicated to small animal imaging
蒙特卡罗模拟越来越多地用于层析成像中，以对成像系统建模，并开发和评估用于改进图像定量的层析重建算法和校正方法。GATE（GEANT 4 Application for Tomographic Emission）是一个基于GEANT 4的核成像蒙特卡罗模拟平台。本文描述了一种用于小动物成像的闪烁相机样机的GATE模拟，该相机由CsI（Tl）晶体阵列和位置敏感光电倍增管组成。通过比较模拟的99 mTc点扩散函数、能谱、灵敏度、散射分数和毛细血管体模图像与相应的实验测量值，评估GATE与相机原型建模的相关性。结果表明，模拟和实验数据之间的一个很好的协议：实验空间分辨率预测误差小于100 μ m。不同的源准直器距离的实验和模拟系统的灵敏度之间的差异是在2%以内。模拟和实验散射分数在一个[98-182千电子伏]的能量窗口不同的小于2%的来源位于水中。模拟和实验的能谱同意非常好之间的40和180千电子伏。这些结果证明了GATE模拟原始探测器设计的能力和灵活性。GATE的主要缺点是需要很长的计算时间：目前GEANT 4和GATE合作正在研究这个问题
2004-11-26 physics.ins-det
Prospect of undoped inorganic scintillators at 77 Kelvin for the detection of non-standard neutrino interactions at the Spallation Neutron Source
在这项工作中调查的灵敏度非标准中微子相互作用（NSI）的原型探测器放置在约20米远的Spiritus中子源在橡树岭国家实验室在两年的数据采集。假定的原型由10公斤未掺杂的碘化铯闪烁晶体直接耦合SiPM阵列在77 K下运行。与相干CsI（Na）探测器相比，原型的光产额要高得多。在约77 K下，将圆柱形未掺杂CsI晶体直接耦合到光电倍增管上进行了实验，以验证光产额假设。在[13，60] keVee中实现了每keV电子当量（PE/keVee）的$33.5 \pm 0.7$光电子产率，这比一些早期研究更接近NSI搜索的相关能量区域。
2020-08-03 hep-ex nucl-ex 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
First operation of undoped CsI directly coupled with SiPMs at 77 Kelvin
利用$^{241}$ Am放射源在18 ~ 60 keV的$X$和$γ$射线峰，在77 K左右测量了直接与两个硅光电倍增器（SiPM）耦合的小型未掺杂碘化铯（CsI）晶体的光产额为每keV电子当量（keV $_\text{ee}$）的$43.0 \pm 1.1$ ~光电子（PE）。高的光产额与其他一些技术优势一起说明了这种新型组合用于中微子和低质量暗物质检测的巨大潜力，特别是在基于加速器的中微子源中，其中随机背景可以通过要求SiPM和束脉冲定时信号之间的一致触发来高度抑制。指出了用低温SiPM代替光电倍增管（PMT）的一些潜在缺点，如能量分辨率差和SiPM之间的光学串扰。讨论了它们对稀有事件探测的影响，并提出了可能的解决办法。
2022-04-05 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Coherent neutrino-nucleus scattering detection with a CsI[Na] scintillator at the SNS spallation source
利用橡树岭国家实验室的SNS散射源的中微子辐射，研究了CsI[Na]散射体作为探测相干弹性中微子-核散射（CENS）的有利靶的可能性。这种材料的反应，低能量的核反冲像那些预期从这个过程的特点。背景研究使用2公斤的低背景原型晶体在一个专用的辐射屏蔽。结论是，计划的14 kg探测器每年应测量约550个CENNS事件，超过已证明的$\sim7$ keVnr低能阈值，信号与背景比足以进行CENNS横截面的首次测量。可以同时获得对未来超新星中微子探测感兴趣的$^{208}$ Pb（$ν_{e},e^{-}$）$^{208}$ Bi反应的截面。
2014-08-20 astro-ph.IM hep-ex hep-ph
Scintillation response of cryogenic CsI to few-keV and sub-keV nuclear recoils
University of Chicago（芝加哥大学）；Donostia International Physics Center (DIPC)（多诺西亚国际物理中心）；Ikerbasque, Basque Foundation for Science（伊克尔巴斯基克，巴斯克科学基金会）；Instituto de Física Corpuscular, CSIC & Universitat de València（粒子物理研究所，西班牙国家科学研究委员会与瓦伦西亚大学）
本研究通过低温铯碘化物探测亚keV核 recoil ，并揭示其淬灭因子特性，为中微子和暗物质实验提供关键数据。
2026-09-14 hep-ex hep-ph nucl-ex
Scintillation Properties of a Stilbene Crystal for Low-Mass Dark Matter Searches
Jeju National University（济州国立大学）；Kyungpook National University（庆北国立大学）；Center for Underground Physics, Institute for Basic Science (IBS)（基础科学研究院地下物理中心）；Yemilab Operation Center, Institute for Basic Science (IBS)（基础科学研究院Yemilab运营中心）
本研究表征溶液生长的反式二苯乙烯晶体的闪烁特性，确定其基线性能，为将其作为低质量暗物质搜寻靶材提供支持。
2026-08-19 physics.ins-det
Neutron Beam Tests of Barium Fluoride Crystal for Dark Matter Direct Detection
为了检验氟化钡（BaF 2）晶体直接探测暗物质的能力，用单能中子束对核反冲进行了实验研究。计算了不同反冲能下的核反冲能谱、弹性散射中子的淬灭因子和中子非弹性散射事例与γ事例的鉴别能力。
2016-07-11 hep-ex physics.ins-det
The SWEET project: probing sugar crystals for direct dark matter searches
Max-Planck-Institut für Physik（马克斯·普朗克物理研究所）；LIBPhys-UC, Departamento de Fisica, Universidade de Coimbra（科英布拉大学LIBPhys-UC物理系）；Instituto de Física da Universidade de São Paulo（圣保罗大学物理研究所）
SWEET项目利用糖晶体作为声子探测器，首次实现对亚GeV/c²暗物质的探测，通过核弹性散射提高灵敏度。
2026-05-08 nucl-ex physics.ins-det
A Study of NaI(Tl) crystal Encapsulation using Organic scintillators for the Dark Matter Search
闪烁的NaI（Tl）晶体用于各种稀有衰变实验，如暗物质搜索。NaI（Tl）晶体的吸湿性使得在这些实验中晶体探测器的构造具有挑战性，并且需要紧密封装以防止空气接触。更重要的是，在低放射性测量中，外部辐射和表面污染的识别对于表征总晶体放射性的来源至关重要。为了同时缓解上述问题，已经进行了具有活性有机闪烁体否决的NaI（Tl）晶体封装的研究。裸露的晶体直接与液体和塑料反射器耦合，以标记从晶体外部穿透的外部辐射。我们报告的脉冲形状歧视的有机闪烁体脉冲的晶体闪烁体在一个单一的探测器设置，使外部伽马射线可识别和长期稳定性测试的探测器设置。
2019-08-12 astro-ph.IM physics.ins-det
Reactor-based Search for Axion-Like Particles using CsI(Tl) Detector
Texas A&M University（德克萨斯农工大学）
利用CsI(Tl)探测器在反应堆附近实现低背景环境，探测轴子类粒子的耦合参数，探索参数空间新区域。
2026-04-05 hep-ex physics.ins-det
