面向太空的低噪声硅探测器的 Cherenkov 光子背景
天体物理仪器与方法
2024-10-10 v1 宇宙学与河外天体物理
地球与行星天体物理
高能物理 - 实验
摘要
未来专注于直接成像和光谱探测地外行星的太空观测站需要具备宽波段灵敏度且极低噪声的探测器。硅电荷耦合器件 (CCD)，包括 EMCCD、Skipper CCD 和 Multi-Amplifier Sensing CCD，已展现出在紫外至近红外波段检测和测量单光子的能力，使其成为该应用的候选技术。就此背景，我们研究来自穿越硅探测器的高能带电粒子产生的 Cherenkov 辐射所带来的相对未探索的低能背景。在太空的强烈辐射环境中，高能宇宙射线产生高能轨迹和更广泛的低能 Cherenkov 光子 halo，这些光子可被极低噪声探测器探测到。我们构建了一个基于实验室数据校准的模型，并利用该模型表征极低噪声硅探测器在太空中的残余背景速率。我们发现，宇宙射线引起的 Cherenkov 光子产生速率与其他探测器和天文背景相匹配。
引用
@article{arxiv.2410.06261,
title = {Cherenkov Photon Background for Low-Noise Silicon Detectors in Space},
author = {Manuel E. Gaido and Javier Tiffenberg and Alex Drlica-Wagner and Guillermo Fernandez-Moroni and Bernard J. Rauscher and Fernando Chierche and Darío Rodrigues and Lucas Giardino and Juan Estrada},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.06261},
year = {2024}
}
备注
SPIE Proceeding; 9 pages, 6 figures