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大型成像大气切伦科夫望远镜中SiPM与PMT传感器性能的直接比较

天体物理仪器与方法 2024-04-23 v1

摘要

硅光电倍增管(SiPM)的峰值光子探测效率(PDE)可以与光电倍增管(PMT)的PDE相当或更好。有些实验在存在强烈、稳定的背景光发射的情况下测量信号。在这些实验中,需要准确评估信噪比。成像大气切伦科夫望远镜(IACT)在存在由夜空光引起的强烈噪声的情况下进行观测。研究SiPM在IACT运行条件下的性能并将其与PMT的性能进行比较无疑是有趣的。为此,我们构建了一个基于SiPM的探测器模块,并于2015年安装在两个Major Atmospheric Gamma-ray Imaging Cherenkov (MAGIC) 望远镜之一的成像相机中。从该模块获得的经验用于设计性能改进的第二代模块。两个这样的模块于2017年安装。MAGIC是一个位于加那利群岛拉帕尔马岛的两个IACT系统。MAGIC成像相机的机械结构提供了将最多6个额外的7像素探测器模块安装到六边形相机开放顶点中的可能性。这使我们能够直接、无需任何假设地比较基于PMT的模块与基于SiPM的原型模块的性能,其中使用了来自三个不同制造商的SiPM。

关键词

引用

@article{arxiv.2404.14346,
  title  = {Direct Comparison of SiPM and PMT Sensor Performances in a large-size imaging air Cherenkov telescope},
  author = {A. Hahn and R. Mirzoyan and A. Dettlaff and D. Fink and D. Mazin and M. Teshima},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2404.14346},
  year   = {2024}
}

备注

26 pages, 26 figures, Accepted for publication in Nuclear Instruments and Methods in Physics Research - section A (NIM-A)