硅光电倍增器阵列的低温运行
高能物理 - 实验
2025-02-05 v1 仪器与探测器
摘要
CERN 的 LHCb 实验已为大型强子对撞机 (LHC) 的第三期运行进行了升级。在其升级期间，安装了一种基于闪烁光纤 (SciFi) 并通过多通道硅光电倍增器 (SiPMs) 读出的新型径迹探测器概念。在 LHC 第四期运行期间，SciFi 径迹探测器将面临的主要挑战之一是快中子导致的更高辐射环境，这正是 SiPMs 所在的位置。为了应对辐射的增加，正在研究使用液氮进行低温冷却，作为减轻由辐射损伤引起的 SiPMs 性能退化的可能解决方案。因此，正在对由 Fondazione Bruno Kessler (FBK) 和 Hamamatsu Photonics K.K. 生产的 SiPM 阵列的不同布局进行详细的性能研究。这些 SiPMs 被设计为在低温下运行。在专用的低温装置中对多个 SiPMs 进行了低至 100 K 的测试。击穿电压、暗计数率、光子探测效率、增益和直接串扰等关键性能参数被表征为温度的函数。本研究的主要结果将在此展示。
引用
@article{arxiv.2502.02235,
title = {Cryogenic operation of silicon photomultiplier arrays},
author = {Esteban Currás-Rivera and Frédéric Blanc and Guido Haefeli and Radoslav Marchevski and Federico Ronchetti and Olivier Schneider and Lesya Shchutska and Gianluca Zunica},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.02235},
year = {2025}
}
备注
Prepared for submission to JINST Proceedings 6th International Workshop on New Photon-Detector