采用大面积 SiPM 读出的 PbF2 切伦科夫晶体阵列研究
仪器与探测器
2015-02-20 v2 高能物理 - 实验
摘要
费米实验室新缪子 (g-2) 实验的电磁量能器将由大面积硅光电倍增管 (SiPM) 传感器读出的 PbF2 切伦科夫晶体阵列组成。我们在此报告使用 2.0 至 4.5 GeV 电子对一个 28 单元原型阵列进行的测量和模拟。所有数据均使用快速波形数字化仪获取，以精确捕捉信号脉冲形状随能量、入射位置、角度和晶体包裹方式的变化。SiPM 使用基于激光的校准系统进行增益匹配，该系统还提供了一种稳定程序，允许将增益校正至每小时 1e-4 的水平。在考虑纵向涨落损失后，采用白色漫反射包裹的晶体展现出每 sqrt(E/GeV) (3.4 ± 0.1)% 的能量分辨率 σ/E，而采用黑色吸收性包裹的晶体则为每 sqrt(E/GeV) (4.6 ± 0.3)%。白色包裹的晶体——具有近两倍的总光收集量——由于光传播的动力学过程，显示出通常更宽且依赖于入射位置的脉冲形状，相比之下，黑色包裹的晶体具有更窄且对入射位置不敏感的脉冲形状。
引用
@article{arxiv.1412.5525,
title = {Studies of an array of PbF2 Cherenkov crystals with large-area SiPM readout},
author = {A. T. Fienberg and L. P. Alonzi and A. Anastasi and R. Bjorkquist and D. Cauz and R. Fatemi and C. Ferrari and A. Fioretti and A. Frankenthal and C. Gabbanini and L. K. Gibbons and K. Giovanetti and S. D. Goadhouse and W. P. Gohn and T. P. Gorringe and D. W. Hertzog and M. Iacovacci and P. Kammel and J. Kaspar and B. Kiburg and L. Li and S. Mastroianni and G. Pauletta and D. A. Peterson and D. Pocanic and M. W. Smith and D. A. Sweigart and V. Tishchenko and G. Venanzoni and T. D. Van Wechel and K. B. Wall and P. Winter and K. Yai},
journal= {arXiv preprint arXiv:1412.5525},
year = {2015}
}
备注
14 pages, 19 figures, accepted to Nucl.Instrum.Meth. A. In v2, edited Figures 14,15, and 17 for clarity, improved explanation of energy resolution systematics, added reference to SiPM