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未掺杂 CsI 与 SiPM 在 77 开尔文下直接耦合的首次运行

仪器与探测器 2022-04-26 v2 高能物理 - 实验 核实验

摘要

利用 241^{241}Am 放射源在 18 至 60 keV 的 XXγ\gamma 射线峰,测得在约 77~Kelvin 下与两个硅光电倍增管(SiPMs)直接耦合的小块未掺杂碘化铯(CsI)晶体的光产额为每 keV 电子等效(keVee_\text{ee}43.0±1.143.0 \pm 1.1~光电子(PE)。高光产额连同其他一些技术优势,展示了这一新颖组合在中微子与低质量暗物质探测方面的巨大潜力,特别是在基于加速器的中微子源处,可通过要求 SiPM 与束流脉冲定时信号之间的符合触发来高度抑制随机本底。也识别出了使用低温 SiPM 替代光电倍增管(PMTs)的一些潜在缺陷,如更差的能量分辨率和 SiPM 间的光学串扰。讨论了它们对稀有事件探测的影响并给出了可能的解决方案。

关键词

引用

@article{arxiv.2201.00483,
  title  = {First operation of undoped CsI directly coupled with SiPMs at 77 Kelvin},
  author = {Keyu Ding and Jing Liu and Yongjin Yang and Dmitry Chernyak},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2201.00483},
  year   = {2022}
}

备注

10 pages, 15 figures