使用四苯基丁二烯与硅光电倍增管阵列开发高光产额液氩探测器
仪器与探测器
2022-05-04 v1
摘要
为提高液氩（LAr）探测器的光产额，我们优化了四苯基丁二烯（TPB）在探测器表面的蒸发技术，并测试了硅光电倍增管（SiPM），即带硅通孔的多像素光子计数器（TSV-MPPC，Hamamatsu Photonics K.K.）在LAr温度下的可操作性。TPB将LAr闪烁光（真空紫外光）转换为可见光，可由高灵敏度光传感器探测。由于光产额取决于TPB在探测器内表面的沉积质量，我们构建了受控良好的TPB蒸发器以确保可重复性，并使用石英晶体微天平传感器测量TPB沉积质量。在优化TPB沉积质量（光传感器窗口上 30 ，探测器壁上 40 ）后，使用对TPB转换光量子效率约30%的PMT获得的光产额为 12.8 0.3 p.e./keVee。我们还测试了具有高光子探测效率的TSV-MPPC在LAr环境中的低温耐受性。TSV-MPPC探测到由TPB转换的LAr闪烁光，光子探测效率超过50%。
引用
@article{arxiv.2105.04285,
title = {Development of a high-light-yield liquid argon detector using tetraphenyl butadiene and silicon photomultiplier array},
author = {Kazutaka Aoyama and Masashi Tanaka and Masato Kimura and Kohei Yorita},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.04285},
year = {2022}
}