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中子辐照对SiPMs的影响直至 $\Phi_{neq}$ = 5 $\times$ 10$^{14}$ cm$^{-2}$

仪器与探测器 2018-12-26 v1

摘要

硅光电倍增管(SiPM)正成为从基础物理到医疗和社会应用中越来越多粒子探测应用的首选光电探测器。其在高亮度对撞机中使用的一个主要考量是由强子引起的辐射损伤,这导致暗计数率急剧增加。KETEK SiPMs已暴露于各种通量的反应堆中子下,最高达 Φneq\Phi_{neq} = 5×\times1014^{14} cm2^{-2}(1 MeV等效中子)。本文给出了温度在 -30^\circC 至 ++30^\circC 之间的 I-V 和 C-V 测量结果。我们提出了一种量化辐射损伤对SiPM性能影响的新方法。利用测得的暗电流,确定了单像素占据概率作为温度和过剩电压的函数。根据像素占据概率,可以优化满足给定要求的工作条件。该方法通过使用蓝光LED照射SiPM时的电流测量进行了定性验证。

关键词

引用

@article{arxiv.1709.04648,
  title  = {Neutron irradiation effect on SiPMs up to $\Phi_{neq}$ = 5 $\times$ 10$^{14}$ cm$^{-2}$},
  author = {M. Centis Vignali and E. Garutti and R. Klanner and D. Lomidze and J. Schwandt},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1709.04648},
  year   = {2018}
}