利用主成分分析提高光子计数微波动态电感探测器的能量分辨率
天体物理仪器与方法
2022-03-01 v1
摘要
我们为单光子计数微波动态电感探测器（MKID）开发了一种光子能量测量方案，该方案使用主成分分析（PCA）从探测器产生的信号（“光子脉冲”）中测量入射光子的能量。PCA可利用任意多的特征来表征光子脉冲，因此基于PCA的能量测量不依赖于标准滤波技术中脉冲形状与能量无关的假设。基于PCA的能量测量方法在探测器工作于接近其饱和能量且脉冲形状随光子能量强烈变化的应用中尤为有用。此前已表明，使用两个主成分的PCA可用作能量测量方案。我们在此基础上进行扩展，开发了一种通过使用任意数量的主成分和任意数量的校准能量来表征脉冲形状以测量光子能量的方法。应用该技术并使用50个主成分，我们将先前报道的热动态电感探测器（TKID）在5.9 keV处的能量分辨率从75 eV提升至43 eV。我们还将此技术（使用50个主成分）应用于光学至近红外MKID的数据，获得的能量分辨率与现有分析技术的最佳结果一致。
引用
@article{arxiv.2111.01923,
title = {Improving the energy resolution of photon counting Microwave Kinetic Inductance Detectors using principal component analysis},
author = {Jacob M. Miller and Nicholas Zobrist and Gerhard Ulbricht and Benjamin A. Mazin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.01923},
year = {2022}
}