HERD 量能器中 WLS 光纤读出的优化
天体物理仪器与方法
2023-09-06 v1 仪器与探测器
摘要
由约 7500 个 LYSO 立方体组成的新颖三维量能器,是将安装于中国空间站的超高能宇宙辐射探测(HERD)装置的关键与核心探测器。宇宙射线在每个 LYSO 立方体中的能量沉积由多根波长位移(WLS)光纤转换,用于多量程数据采集与实时触发。在本研究中,我们考察了 LYSO 立方体的多种表面处理与封装方法,以优化 WLS 光纤端部的幅度,从而提高增强型科学 CMOS(IsCMOS)采集的信噪比。具有五个粗糙面与镜面反射层的 LYSO 立方体在低量程光纤端获得最大幅度,较采用 PTFE 包裹的抛光立方体提高约 44%。利用 X 射线测量了 LYSO 立方体表面不同位置幅度的非均匀性,并推导出整个立方体的位置关联因子。基于 HERD CALO 的模拟表明,具有五个粗糙面的 LYSO 立方体与具有粗糙底面的立方体相较于另外两种构型对电子具有更优的能量分辨率。
引用
@article{arxiv.2308.15208,
title = {Optimization of WLS fiber readout for the HERD calorimeter},
author = {X. Liu and Z. Quan and Y. W. Dong and M. Xu and J. J. Wang and R. J. Wang and Z. G. Wang and X. Z. Cui and T. W. Bao and C. L. Liao and J. F. Han and Y. Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.15208},
year = {2023}
}