KLauS ASIC在低温下的性能评估
仪器与探测器
2021-03-17 v2 高能物理 - 实验
摘要
泰山反中微子天文台（TAO）拟首次使用冷液体闪烁体探测器（-50°C），配备大面积硅光电倍增管（SiPM）（约10 m²），以精确测量反应堆反中微子能谱，在1 MeV处能量分辨率优于2%。KLauS ASIC在室温下表现出优异的性能，是TAO的潜在读出方案。本工作中，我们报告了第五版KLauS ASIC（KLauS5）从室温到-50°C的评估结果，输入为注入电荷或SiPM。结果表明，KLauS5在测试温度下具有良好的性能，电荷噪声、电荷线性度、增益均匀性或恢复时间没有显著退化。同时，我们也观察到芯片在低温条件下工作时，几个关键参数会退化，包括动态范围和功耗。然而，即使存在这种退化，对于增益大于1.5×10^6的测试SiPM，甚至对于面积达1 cm²（对应输入电容约5 nF）的SiPM，仍能获得良好的信噪比和单光电子分辨率。因此，我们得出结论：KLauS5能够满足TAO对精确电荷测量的要求。
引用
@article{arxiv.2011.05643,
title = {Evaluation of the KLauS ASIC at low temperature},
author = {Wei Wang and Wei Shen and Zhenxiong Yuan and Konrad Briggl and Hans-Christian Schultz-Coulon and Wenqi Yan and Guofu Cao and Zepeng Li and Ming Qi and Liangjian Wen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.05643},
year = {2021}
}
备注
15 pages, 12 figures, aticle