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混合电磁热力学模块:通过集成硅像层提升散热器设计性能

仪器与探测器 2025-09-30 v2 高能物理 - 实验

摘要

本研究构建了一个集成硅像层的混合模块,采用多材料协作检测架构,将硅像层集成到纵向分段光纤采样热力学模块中,并优化了硅层的放置位置。该模块利用前端光纤单元的预热特征,确保足够的能量沉积在硅像层中,从而维持其高精度检测能力。为验证模块性能,本文构建了结合Geant4模型进行光纤段建模和采用参数化方法处理硅像层的专用仿真框架。该混合模块显示出整体性能的提升。分别实现了位置分辨率提升56%,时间分辨率提升26%。这些进展还导致物理灵敏度显著增加,尤其是针对低能量光子通道,例如 D0D^{*0} 衰变中 BD0(D0γ)πB^-\rightarrow D^{*0}(\rightarrow D^0 \gamma)\pi^- 的信号显著性提升16%。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.17997,
  title  = {Hybrid Electromagnetic Calorimeter Module: Enhanced Performance through Integration of Silicon Pixel Layer into Scintillator Design},
  author = {Jia-Le Fei and Ao Yuan and Chang-Heng Huang and Liu-Pan An and Ji-Ke Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.17997},
  year   = {2025}
}