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用于HERD量能器双读出的光电二极管子系统研制

仪器与探测器 2022-09-07 v1 高能物理 - 实验

摘要

宇宙线单粒子能谱的测量为天体粒子的起源与传播提供了独特信息。由于当前空间实验接受度有限,位于“膝”区(1 PeV\sim1\ PeV)附近的质子与原子核只能由地面实验观测。得益于创新设计,高能宇宙辐射探测(HERD)装置将允许对该能区进行直接观测:仪器主要基于一个三维分段、各向同性与均匀的量能器,可恰当测量来自各方向粒子的能量,并将由约7500个LYSO立方晶体构成。闪烁光的读出由两套独立系统完成:第一套基于波长位移光纤耦合增强型科学CMOS相机,第二套由两个具有不同灵敏区的光电二极管连接定制前端电子学构成。该光电二极管系统设计以实现大于10710^7的巨大动态范围,同时具有低功耗,每通道仅数mW。得益于良好的信噪比,利用非相互作用粒子与簇射粒子的信号进行恰当校准的能力也得到保证。本文讨论了光电二极管读出系统的当前设计及若干测试所获得的性能。

关键词

引用

@article{arxiv.2208.04133,
  title  = {Development of the photo-diode subsystem for the HERD calorimeter double-readout},
  author = {O. Adriani and M. Antonelli and A. Basti and E. Berti and P. Betti and G. Bigongiari and L. Bonechi and M. Bongi and V. Bonvicini and S. Bottai and P. Brogi and G. Castellini and C. Checchia and J. Casaus and X. Cui and Y. Dong and R. D'Alessandro and S. Detti and F. Giovacchini and N. Finetti and P. Maestro and P. S. Marrocchesi and X. Liu and J. Marin and G. Martinez and N. Mori and L. Pacini and P. Papini and C. Pizzolotto and S. Ricciarini and P. Spillantini and O. Starodubtsev and L. Stiaccini and Z. Tang and A. Tiberio and E. Vannuccini and M. Velasco and R. Wang and Z. Wang and M. Xu and G. Zampa and N. Zampa and L. Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2208.04133},
  year   = {2022}
}