大体积 3.5 x 8 英寸 LaBr3:Ce 探测器的特性表征
仪器与探测器
2015-06-17 v1
摘要
研究了耦合至 Hamamatsu R10233-100SEL 光电倍增管的大体积圆柱形 3.5 x 8 英寸（89 mm x 203 mm）LaBr3:Ce 闪烁探测器的性能。这些晶体是迄今生产的最大晶体之一，仍需进行全面特性表征，以确定其应用方式及适用领域。我们使用单能伽马射线源以及产生高达 22.6 MeV 伽马射线的束流反应对探测器进行了测试；采集了光电倍增管（PMT）信号脉冲，并计算了探测器能量分辨率和响应线性度随伽马射线能量的变化关系。两种不同的分压器被耦合至 Hamamatsu R10233-100SEL PMT：一种是基于简单电阻网络设计的 Hamamatsu E1198-26，另一种是专为我们的的大体积 LaBr3:Ce 闪烁探测器设计的 LABRVD，后者还包含有源半导体器件。由于 LaBr3:Ce 晶体具有极高的光产额，我们观察到，取决于所选 PMT、分压器及施加电压，探测器响应会显著偏离理想比例关系，并出现脉冲形状畸变。此外，晶体非均匀性和 PMT 增益漂移会影响（测量到的）能量分辨率，尤其是在高能伽马射线情况下。我们还测量了不同尺寸（从 1x1 英寸到 3.5x8 英寸）探测器的时间分辨率，并将结果与 PMT 的固有属性以及闪烁光收集过程的 GEANT 模拟进行了关联。探测器的绝对全能效率已被测量并模拟至高达 30 MeV 的伽马射线。
引用
@article{arxiv.1308.6085,
title = {Characterization of Large Volume 3.5 x 8 inches LaBr3:Ce Detectors},
author = {A. Giaz and L. Pellegri and S. Riboldi and F. Camera and N. Blasi and C. Boiano and A. Bracco and S. Brambilla and S. Ceruti and S. Coelli and F. C. L. Crespi and M. Csatlòs and S. Frega and J. Gulyàs and A. Krasznahorkay and S. Lodetti and B. Million and A. Owens and F. Quarati and L. Stuhl and O. Wieland},
journal= {arXiv preprint arXiv:1308.6085},
year = {2015}
}