SiPM 在 40 K 条件下特性表征用于基于纯 CsI 的中子共振检测
仪器与探测器
2025-10-29 v2
摘要
硅光子倍增器 (SiPM) 作为纯 CsI 低温中子共振检测的核心光电传感器，其工作性能直接决定了散粒子光产率的测量准确性。我们之前的研究已充分证明了纯 CsI 在液氮温度下的性能。更有趣的是，其性能预计在 40 K 时会更好。然而，SiPM 在 40 K 温度范围内的性能特性仍需探索。本研究构建了一个可调节的 30 K 至 293 K 温度控制系统，用于探讨 SiPM 在不同温度下的关键性能参数，包括单光子谱、增益、击穿电压、暗计数率、后脉冲、内部串扰和单光子分辨率。特别强调考察 40 K 温度范围内 SiPM 的关键性能参数，以评估其在该温度范围内进行光产率测量的可行性。结果表明，本研究获得了 3 种 SiPM 在不同温度下的参数变化趋势和最佳工作条件，从而提高了探测器的灵敏度。该研究为 neutrino 物理实验中的低温检测提供了重要技术支持。
引用
@article{arxiv.2509.02041,
title = {Characterization of SiPMs at 40 K for neutrino coherent detection based on pure CsI},
author = {Tao Liu and Xilei Sun and Fengjiao Luo and Jingbo Ye and Bo Zheng and Cong Guo and Zhilong Hou and Rongbin Zhou and Aiqin Gao and Lei Cao and Bo Zhang and Sijia Han},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.02041},
year = {2025}
}