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HRPPD在特斯拉级磁场中的性能

仪器与探测器 2026-08-08 v1
作者: B. Azmoun , Y. Ilieva , Y. Jin , J. Kim , A. Kiselev , B. S. Page , M. Popecki , M. L. Purschke , A. Tamis , V. Teotia , C. P. Wong , C. Woody
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摘要

高计数率皮秒光电探测器（HRPPD）是先进的微通道板（MCP）光电探测器，具有优异的时间和空间分辨率，以及高单光子探测效率。目前正被考虑用于布鲁克海文国家实验室未来电子离子对撞机（EIC）的ePIC实验。该技术应用的一个关键要求是在高达1.5 T的强磁场中可靠运行，磁力线与MCP表面法线的夹角≤15°。基于MCP的探测器中，磁场引起的收集电荷畸变可以通过调整工作参数来补偿；然而，本研究的目的是在EIC-HRPPD（一种专门为ePIC运行而优化的特定MCP堆叠结构）的情况下量化这种性能。该光电传感器采用高量子效率光电阴极、10μm毛细管孔、窄传输间隙和定制的陶瓷像素化直流耦合读出。本文探讨了在高达1.8 T的均匀磁场中，不同倾斜角度下实现单光子探测的最佳工作参数（主要是跨间隙和MCP的电压）。最终发现，HRPPD的增益和单光子探测效率可以在高达±35°的极角范围内恢复。

关键词

high-rate picosecond photodetector microchannel plate magnetic field performance single photon detection electron ion collider ePIC experiment

引用

@article{arxiv.2608.07858,
  title  = {Performance of an HRPPD in Tesla-scale magnetic fields},
  author = {B. Azmoun and Y. Ilieva and Y. Jin and J. Kim and A. Kiselev and B. S. Page and M. Popecki and M. L. Purschke and A. Tamis and V. Teotia and C. P. Wong and C. Woody},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2608.07858},
  year   = {2026}
}