$^{22}$Na Activation Level Measurements of Fused Silica Rods in the LHC Target Absorber for Neutrals (TAN) Compared to FLUKA Simulations
中子目标吸收器（TAN）位于大型强子对撞机（LHC）隧道内的高强度辐射环境中。TAN位于光束相互作用点下游约$140$ m处。在2016年至2018年LHC的$p$ + $p$数据采集期间，通过中性束流率（BRAN）探测器组在TAN中辐照了7根具有不同掺杂剂规格的$40$ cm长的熔融石英棒。输送至熔融石英棒的峰值剂量为$18$ MGy。我们报告的测量$^{22}$ Na激活的熔融石英棒进行了在伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校和阿贡国家实验室。在辐照周期结束时，观察到的最大$^{22}$ Na活性为$A=21$ kBq $/{\rm cm^3}$，对应于$^{22}$ Na核的密度$ρ= 2.5\times 10^{12} /{\rm cm^3}$。欧洲核子研究中心FLUKA小组进行了FLUKA蒙特卡罗模拟，以估计辐照过的BRAN棒样品的$^{22}$ Na活性。模拟再现了沿视杆测量的$^{22}$ Na活性分布，实验测量结果低估了35%。
2022-04-06 physics.acc-ph physics.ins-det
Sensitivity and control of a 6-axis fused-silica seismometer
本文提出一种基于近单片式熔融石英设计的六轴地震仪，通过紧凑型干涉位移传感和地面倾斜耦合扣除将频带拓宽至毫赫兹，并验证其倾斜灵敏度优于商用方案，可用于LIGO中等质量黑洞观测。
2025-01-06 astro-ph.IM gr-qc physics.ins-det
Spherical Fused Silica Cells Filled with Pure Helium for NMR-Magnetometry
如果旋进自旋样品提供长的相干时间，则通过NMR磁力计以无与伦比的精度测量高磁场（> 1 T）。在稀释的${}^{3}$ He样品中发现最长的相干时间，其可以被超极化以获得足够的信号强度。为了对测量磁场的均匀性和值具有最小的影响，${}^{3}$ He的最佳容器应该是完美的球体。内径为8mm、外径为12mm的熔融石英球由两个半球通过扩散结合制成，仅留下用于清洁和抽空的小孔。通过CO ${}_{2}$激光在真空中封闭该孔，并且通过壁渗透用几毫巴的${}^3$ He填充内部体积。在这样的样品上的NMR测量具有5分钟的相干时间。虽然半球是以与球形度< 1 $μ$ m的偏差产生的，但是键合留下了约10 μ m的台阶。最大50 $μ$ m。这种失配的影响，它的取向和材料在样品的直接附近的有限元模拟分析和讨论的相干时间和绝对字段。
2015-09-09 physics.ins-det
Use of solid fused silica etalon with broadband metallic coatings for calibration of high-resolution optical spectrograph
本研究针对高分辨率光谱仪波长校准的现有方案局限，验证了低成本带宽带金属涂层的固体熔融石英标准具的校准性能，证实其在470-780nm波段优于ThAr灯，是高性价比的宽带校准方案。
2025-07-30 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.ins-det
Fused-Silica Activation Cherenkov Detector for Pulsed D--T Fusion Yields
Helion Energy Inc.（Helion能源公司）
利用熔融石英棒作为激活目标和切连科夫辐射体，实现脉冲D-T聚变产量的快速诊断。
2026-03-04 physics.ins-det
Testing Compact, Fused Silica Resonator Based Inertial Sensors in a Gravitational Wave Detector Prototype Facility
本研究开发了基于高Q值熔融石英谐振器与HoQI读取的紧凑型克级惯性传感器，在AEI 10米原型设施测试中展现出媲美传统千克级传感器的灵敏度，为未来引力波探测器提供了理想方案。
2025-04-29 physics.ins-det
Mechanical loss in state-of-the-art amorphous optical coatings
我们提出了许多不同的高品质的光学涂层的离子束溅射二氧化钛掺杂tantala和二氧化硅，最初开发的干涉引力波探测器的机械特性的结果。我们的数据表明，在多层堆叠（如高反射布拉格镜，例如）测量的涂层耗散系统高于预期，并与样品中的应力条件相关。这对于目前先进的引力波干涉仪的噪声预算，以及更一般地，对于涉及热噪声限制的光学腔的任何实验，具有特别的相关性。
2016-01-21 physics.ins-det physics.optics
A new method of probing mechanical losses of coatings at cryogenic temperatures
提出了一种在1-100 MHz频率范围和低温下探测金属和电介质涂层的机械损耗并比较相应沉积过程的新方法。该方法基于使用极高质量的石英声学腔，其内部损耗比当今任何可用的涂层都低几个数量级。该方法被证明为铬，铬/金和多层钽/二氧化硅涂层。已发现${\rm Ta}_2{\rm O}_5/{\rm Si}{\rm O}_2$涂层在4 { \rm K}下接近30 { \rm MHz}时表现出比$1.6\times10^{-5}$低的损耗角。将结果与先前的测量结果进行比较。
2016-05-25 cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
Radiation-induced effects in glass windows for optical readout GEM-based detectors
在本文中，我们提出了照射测量选择一个透明的阳极基板，最好地满足一种新型的探测器，LaGEMPix的光学读出的要求。由于质子辐照的材料的光学性质的修改进行了研究，在钠钙，熔融石英和熔融石英玻璃涂有铟锡氧化物层。使用伯尔尼大学医院（Inselspital）IBA Cyclone 18 MeV回旋加速器的研究束传输线（BTL）进行辐照。我们在钠钙和熔融石英样品中记录了质子辐照产生的可见闪烁光。我们还研究了这三种玻璃的变暗，并观察到辐射诱导的钠钙玻璃样品中的色心。在辐照前后测量了样品的光学透射光谱。钠钙玻璃、熔凝石英和熔凝硅石的减少分别为45%、1%和0.4%（相关误差为0.25%）。我们的结论是，我们的具体应用的最佳选择是熔融石英基板，这将是下一代LaGEMPix探测器的透明阳极。
2021-06-08 physics.app-ph physics.ins-det physics.med-ph
Imaging Scatterometer for Observing In-Situ Changes to Optical Coatings During Air Annealing
非晶光学涂层的退火已被证明通常减少光学吸收、光学散射和机械损耗，其中较高温度的退火给出更好的结果。可达到的最高温度限于涂层损坏（如结晶、开裂或起泡）的水平。由加热引起的涂层损坏通常仅在退火后静态观察到。动态观察退火期间如何以及在什么温度范围内发生这种损伤的实验方法是期望的，因为其结果可以告知制造和退火过程，以最终实现更好的涂层性能。我们开发了一种新的仪器，该仪器具有工业退火炉，其侧面有孔，用于照亮光学样品，并在退火过程中原位和实时观察其涂层散射和最终损伤机制。我们目前的结果表明，在熔融石英基板上的二氧化钛掺杂的tantaloa涂层的变化的原位观察。我们获得了退火过程中这些变化的演变的空间图像（映射），优于X射线衍射，电子束或拉曼方法。我们推断，根据文献中的其他实验，这些变化是由于结晶。我们进一步讨论了该装置的效用，用于观察其他形式的涂层损坏，如开裂和水泡。
2022-11-30 physics.ins-det physics.optics
ABALONE Photosensors for the IceCube Experiment
鲍鱼光电传感器技术（美国专利号5，884，000）9064678）是一种现代的、可扩展的技术，专门为成本有效的大规模生产、鲁棒性和高性能而发明。我们提出了先进的熔融石英鲍鱼光电传感器的性能，专门为冰立方中微子实验的潜在扩展开发，并进行了120天的应力测试。由此产生的性能产生了显著的差异：高达1亿范围的固有增益，每个光电子仅0.005个离子的总后脉冲速率，亚纳秒定时分辨率，单光子灵敏度，以及独特的辐射纯度和紫外线灵敏度，这要归功于熔融石英组件，而装配过程中没有额外的成本。
2018-09-30 astro-ph.HE hep-ex nucl-ex
Frequency tuning of the whispering gallery modes of silica microspheres for CQED and spectroscopy
我们已经调谐了熔融石英微谐振器的回音壁模式在800 nm处超过近1 nm，即超过0.5 FSR或10^6线宽的谐振器。这是通过一种基于双茎微球拉伸的新方法实现的。下面描述的设备将允许新的腔QED实验与这种高Q光学谐振器时，它是理想的，以优化其耦合到发射器与给定的过渡频率。这里展示的调谐能力是兼容的超高真空和低温操作，这应该是有用的，未来的实验与激光冷却原子或单量子点。
2000-08-02 physics.ins-det physics.optics quant-ph
Measurements of mechanical thermal noise and energy dissipation in optical dielectric coatings
近年来，越来越多的设备和实验表明，机械热噪声的限制。特别是亚赫兹激光频率稳定和引力波探测器，能够测量1 E-18 m/rtHz或更小的波动，受到沉积在反射镜上的电介质涂层中的热噪声的限制。本文提出了一种测量微悬臂梁上低吸收介质膜热噪声的新方法，并与机械损耗测量结果进行了比较。涂层热噪声是在最宽的频率范围内测量的，具有有史以来最高的信噪比。此外，我们提出了一种新的技术来推断涂层的机械损耗的机械品质因数的测量，它不依赖于知识的涂层和基板的杨氏模量。电介质涂层是通过离子束溅射沉积的。本文给出的结果给出了（4.70 $\pm$ 0.2）× 1 E-4的与频率无关的损耗角，退火钽从10 Hz到20 kHz的杨氏模量为118 GPa。对于沉积态二氧化硅，在该频率范围内观察到弱的频率依赖性（~ f^{-0.025}），在16 kHz下杨氏模量为70 GPa，内阻尼为（6.0 $\pm$ 0.3）× 1 E-4，但该值在退火后减小一个数量级，并且频率依赖性消失。
2014-03-10 astro-ph.IM cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Microstructured Optical Waveguide-Based Endoscopic Probe Coated with Silica Submicron Particles
微结构光波导（MOW）在化学和生物传感领域具有重要的应用价值。由于引导光模式与一个或多个纤维毛细管的分析物填充物之间的高度重叠，这样的系统能够提供关于填充材料的折射率和厚度的变化的强灵敏度。在这里，我们介绍了一种新型的功能化的MOW，其毛细管被涂覆的逐层（LBL）的方法，使交替沉积的二氧化硅颗粒（SiO2）在不同的直径- 300 nm，420 nm和900 nm -和层的聚（二烯丙基二甲基氯化铵）（PDDA）。我们展示了三个覆盖双层组成的300 nm的二氧化硅颗粒。测量和分析了镀膜引起的MOW透射光谱的变化。所提出的MOW功能化技术允许人们达到新的传感能力，包括有效传感区域的增加和为长分子（如蛋白质）的附着提供方便的支架。
2019-05-12 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.ins-det
The PANDA Barrel DIRC
本文介绍PANDA实验中用于带电粒子鉴别的桶部DIRC探测器，涵盖其熔融石英辐射条、球面透镜聚焦系统和MCP-PMT阵列设计，并通过模拟与束流测试验证性能，项目已进入部件制造阶段。
2024-01-12 hep-ex physics.ins-det
