利用塑料闪烁体和辐照损伤SiPM降低能量阈值
仪器与探测器
2024-01-29 v2 天体物理仪器与方法
摘要
卫星轨道上硅光电倍增管（SiPM）所受的辐照损伤会提高闪烁体探测器的能量阈值。我们确认1 krad的辐照会使能量阈值提高约一个数量级，这对我们的系统而言是最坏情况。使用一个或两个经质子辐照损伤的SiPM和一个塑料闪烁体，我们进行了以下三项实验，试图最大程度地降低辐照损伤SiPM的能量阈值：（1）使用电流波形放大器而非电荷灵敏放大器进行测量；（2）将两个辐照损伤SiPM耦合到同一个闪烁体上并进行符合测量，将它们的信号求和；（3）在低温下进行测量。我们的发现证实，与电荷灵敏放大器和成形放大器相比，使用电流波形放大器可将能量阈值降低至约65%（从198 keV降至128 keV）。此外，若在符合测量中适当设置符合宽度并对两个SiPM的信号求和，与仅使用一个闪烁体相比，能量阈值可降低至约70%（从132 keV降至93 keV），且所获信号损失很小。最后，若在-20°C温度下进行测量，与20°C时相比，能量阈值可降低至约34%（从128 keV降至43 keV）。因此，我们得出结论：通过组合使用这三种方法，能量阈值可降低至约15%。
引用
@article{arxiv.2401.05087,
title = {Lowering the Energy Threshold using a Plastic Scintillator and Radiation-Damaged SiPMs},
author = {Teruaki Morishita and Yasushi Fukazawa and Hiromitsu Takahashi and Taishu Kayanoki and Ryota Niwa and Masaki Hashizume},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.05087},
year = {2024}
}
备注
Accepted for publication in Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A. Comments are welcome!