用于成像量热法的AstroPix硅传感器的测试束性能
仪器与探测器
2026-05-11 v1
摘要
AstroPix是一种为未来天基伽马射线任务开发的高压CMOS (HVCMOS)单片有源像素传感器(MAPS)。它也是未来电子-离子对撞机(EIC)上ePIC实验中桶形成像量热器(BIC)成像层的候选技术。我们报告了2025年在KEK光子工厂先进环(PF-AR)和CERN质子同步加速器(PS) T10束线上使用第三代原型AstroPix-v3获得的首次AstroPix测试束结果。AstroPix-v3传感器作为独立跟踪层和与原型铅/闪烁光纤(Pb/SciFi)量热器模块交错的成像层运行，使用几GeV/c动量范围的电子和强子束。通过公共时间戳实现了AstroPix-v3连续读出与基于触发的Pb/SciFi量热器读出之间的事件同步。AstroPix-v3传感器表现出稳定的性能，在π介子主导的束流条件下，偏压为-400 V时达到68%的最大击中效率。当与Pb/SciFi量热器结合时，AstroPix层成功捕获了电磁簇射的发展。使用基于切伦科夫辐射的粒子识别，电子诱导事件表现出比π介子诱导事件显著更高的击中多重性和更宽的空间分布，从而提供了电磁簇射和强子簇射之间的清晰区分。这些结果表明，AstroPix-v3提供了有效的、高粒度的簇射发展成像，非常适合作为未来对撞机和天基实验量热器系统中的成像层。
引用
@article{arxiv.2605.07681,
title = {Test-Beam Performance of the AstroPix Silicon Sensor for Imaging Calorimetry},
author = {Yoonha Hong and Jeongsu Bok and Geunpil An and Joonsuk Bae and Yunseul Bae and Regina Caputo and Yun Eo and Wooseok Ham and Woohyeon Heo and Yoonha Hong and Manoj Jadhav and Seo Yun Jang and Jinryong Jeong and Hyon-Suk Jo and Sylvester Joosten and Beomkyu Kim and Bobae Kim and Chong Kim and Dongguk Kim and Minsuk Kim and Shin Hyung Kim and Woojong Kim and Wonjun Ko and Changhui Lee and Hyungjun Lee and Jason Sang Hun Lee and Jongwon Lee and Kyeongpil Lee and Sehwook Lee and Sangwoo Park and Jaehyeok Ryu and Bogyeong Seo and Jessica Metcalfe and Minsub Shim and Junseop Shin and Hwidong Yoo and Maria Żurek and Sanghoon Lim},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.07681},
year = {2026}
}
备注
9 pages, 9 figures