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大阵列 MKID 暗计数率的表征

天体物理仪器与方法 2023-03-22 v1 仪器与探测器

摘要

我们给出了与目前毛纳基山 Subaru 等天文台所用完全相同的大阵列 MKID 的暗计数率的经验测量。该工作为其未来在需要低计数率、安静环境(如暗物质直接探测)的实验中的效用提供了有力证据。在 0.946–1.534 eV(1310–808 nm)通带内,测得平均计数率为 (1.847±0.003)×103(1.847\pm0.003)\times10^{-3} photons/pixel/s。基于探测器分辨能力将该通带划分为 5 个等能量区间,我们发现 MKID 中观测到的平均暗计数率在 0.946–1.063 eV 为 (6.26±0.04)×104(6.26\pm0.04)\times10^{-4} photons/pixel/s,在 1.416–1.534 eV 为 (2.73±0.02)×104(2.73\pm0.02)\times10^{-4} photons/pixel/s。使用低噪声读出电子学读取单个 MKID 像素,我们证明探测器未受光照时测得的事件大体上似乎是真实光子、宇宙射线可能引起的荧光以及阵列衬底中声子事件的结合。我们还发现,在单个 MKID 像素上使用低噪声读出电子学,在同一通带(0.946–1.534 eV)内测得的暗计数率为 (9.3±0.9)×104(9.3\pm0.9)\times10^{-4} photons/pixel/s。借助单像素读出,我们还表征了探测器未受光照时的事件,并表明 MKID 中的这些响应不同于来自已知光源(如激光)的光子,可能源自宇宙射线激发。

关键词

引用

@article{arxiv.2302.03794,
  title  = {Characterizing the Dark Count Rate of a Large-Format MKID Array},
  author = {Noah Swimmer and W. Hawkins Clay and Nicholas Zobrist and Benjamin A. Mazin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2302.03794},
  year   = {2023}
}

备注

20 pages, 9 figures, 3 tables. Accepted by Optics Express