用于X射线和伽马射线任务的通用SiPM读出系统的设计与性能
天体物理仪器与方法
2025-07-30 v2
摘要
过去十年来，多信使天体物理学与时间域天体物理学的兴起，引发了人们对开发小型、廉价且坚固的伽马射线探测器的浓厚兴趣。立方星平台的应用进一步促进了这一趋势。能够对X射线和伽马射线瞬变源产生光谱和定位测量的探测器尤为引人关注，因为它们能够在不同波长下进行精确的后续测量。近年来为这些目的开发的大量仪器，均采用闪烁体与硅光电倍增管的组合来进行光子探测。在此，我们提出一种能够读出64个SiPM通道的读出系统的设计、性能及空间鉴定。这种低功耗、低成本的系统最初是为大型伽马射线偏振计POLAR-2任务设计的。然而，其灵活的设计使其同样适用于各种立方星任务。结果表明，该系统在使用总功耗1.8 W读出塑料闪烁体和高Z闪烁体时均表现良好。此外，该通过空间鉴定的设计依赖于商用现货组件，从而也消除了大部分国际出口限制问题。在本文中，我们将介绍其总体设计、电子学性能、读出各种闪烁体时的性能以及该设计成功的空间鉴定结果。
引用
@article{arxiv.2501.07758,
title = {Design and Performance of a Universal SiPM Readout System for X- and Gamma-Ray Missions},
author = {Merlin Kole and Nicolas De Angelis and Nicolas Produit and Philipp Azzarello and Franck Cadoux and Yannick Favre and Jochen Greiner and Vishal Kumar and Johannes Hulsman and Sebastian Kusyk and Hancheng Li and Dominik Rybka and Jerome Stauffer and Adrien Stil and Jianchao Sun and Jan Swakon and Damian Wrobel and Xin Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.07758},
year = {2025}
}
备注
Accepted for publication in NIM