大面积GSO(Ce)石英晶体阵列与PSPMT开发

我们开发了一个大面积吸收器的position-sensitive石英晶体相机，用于作为先进的康普森γ射线相机。首先我们测试了GSO(Ce)晶体。我们比较了GSO(Ce)晶体在不同条件下的光输出：表面抛光方法、Ce掺杂浓度以及共掺Z的效果。结果表明，仅掺杂0.5摩尔% Ce且通过化学刻蚀抛光的GSO(Ce)晶体最适合作为本项目的石英晶体。我们还制造了一个16×16 cm^2的石英晶体相机，由9个position-sensitive PMTs（Hamamatsu flat-panel H8500）组成，其中每个PMT有8×8个阳极，间距为6 mm，耦合到8×8阵列的6×6×13 mm^3像化GSO(Ce)石英晶体。为读取576个阳极的PMT，我们采用链式电阻来减少读出通道至48，以降低功耗。该相机在16×16 cm^2的大面积上，每个像素的位置分辨率小于6 mm，能量分辨率通常为10.5%（FWHM），在662 keV时。%为本项目选择最佳石英晶体。进一步地，我们构造了一个16×16阵列的3×3×13 mm^3像化GSO(Ce)石英晶体，并将其粘接到PMT H8500上。该相机在5×5 cm^2的区域内（除部分边缘像素外）的位置分辨率小于3 mm，能量分辨率通常为13%（FWHM），在662 keV时。