基于 CosmicWatch 的符合模式宇宙线 μ 子探测器的堆叠几何结构概念
仪器与探测器
2026-05-07 v2
摘要
基于 CosmicWatch 的 μ 子探测器是廉价、手持、电池供电的便携式仪器，旨在测量初级宇宙线持续撞击地球大气层时产生的次级 μ 子通量。当这些 μ 子穿过探测器时，塑料闪烁体会产生光，光被硅光电倍增管 (SiPM) 传感器收集并转换为电信号。该信号由基于 Arduino 的采集系统处理，并记录为对应于宇宙 μ 子通量的计数率。本文提出了一种堆叠配置，由两个包裹在一起的闪烁体模块组成，由两个 SiPM 传感器读取，并通过连接的 Arduino 微控制器以符合模式运行。本工作的新颖之处在于证明了探测器几何结构通过定义受限立体角并启用符合滤波来提高信号纯度，从而减少不相关背景与局部电子噪声。该系统在 2024 年日全食期间部署，展示了稳定的野外运行与可靠的通量监测。本文描述了该仪器的机械设计、符合逻辑实现与性能表征。总体而言，本工作展示了一种可扩展、稳健且廉价的架构，适用于地理分布的 μ 子通量监测阵列。
引用
@article{arxiv.2601.10879,
title = {Stacked geometry concept for CosmicWatch based muon detectors in coincidence mode},
author = {Ishannita Banerjee and Swagato Banerjee and Douglas Jackson and John Naber},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.10879},
year = {2026}
}
备注
7 pages, 4 figures