CsI(Tl) 矿钨晶体耦合低温硅光掺杂二氧化硅光电二极管阵列的辐射特性表征
仪器与探测器
2025-11-19 v1 高能物理 - 实验
摘要
我们报告了在低温下将 1cm³ CsI(Tl) 晶体耦合至 6×6mm² 硅光掺杂二氧化硅光电二极管阵列（SiPM）的辐射特性表征研究。该晶体经光学级加工表面并封装于多层防护系统，以抑制环境光和背景辐射。该探测器的响应在 100K 至室温范围内进行了系统研究。以 59.5 keV 峰位位置与基线分辨率之比为图示质量指标（figure of merit），在 175 K 时达到最大值，表明光子探测效率最佳。脉冲形状分析显示辐射衰减随温度存在变化。在 175 K 时，基线分辨率为 σ≈1 keV，相当于有效阈值约 3 keV。这些结果表明，CsI(Tl) 与 SiPM 组合的系统能够在低于 5 keV 的阈值下工作，适用于罕见事件搜索和低能粒子探测。
引用
@article{arxiv.2511.14605,
title = {Characterization of a CsI(Tl) Scintillator Coupled to a SiPM at Cryogenic Temperatures},
author = {M. Mirzakhani and R. Mahapatra and M. Platt},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.14605},
year = {2025}
}