Effect of increased DCR on the detection of minimum-ionizing particles with SiPMs
仪器与探测器
2026-05-29 v1
摘要
硅光子倍增器(SiPM)的辐射损伤，如在计划中的 CMS 高粒度能量流体探测器寿命期间所发生的，增加暗电流并恶化了对最小离子化粒子(MIPs)及其检测效率的信噪比分离。为调查这些效应，我们使用与 CMS 高粒度能量流体升级组件类似的单通道设计，将装有 SiPM 的塑料荧光胶片空耦合，用于检测来自 90Sr 来源的 MIPs。我们将实际辐射曝光后的 SiPM 响应与通过使用 LED 光源通过光学照明增加暗计数率(DCR)在实验室中模拟的响应进行比较。这种光学方法不引起结构损伤或深层缺陷，从而隔离了暗计数率增加的效应。我们的结果表明，辐射损伤和 LED 诱导的暗计数率增加均导致 MIPs 信号和信噪比的类似降低。这表明性能降解的主要因素是 elevated 暗计数率本身，而非硅片中额外的缺陷。结果表明，辐射损伤对 SiPM 的关键效应可通过受控光学照明有效复制，这为在实验室中以实用且易于获取的方式评估和优化 SiPM 在类辐射条件下的性能提供了方法。
引用
@article{arxiv.2605.29600,
title = {Effect of increased DCR on the detection of minimum-ionizing particles with SiPMs},
author = {Katjana Neumann and Massimiliano Antonello and Lukas Brinkmann and Erika Garutti and Jörn Schwandt},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.29600},
year = {2026}
}