基于最大似然估计的正交条纹平面高纯度德国氦探测器的三维位置重构
仪器与探测器
2025-07-25 v1 核实验
摘要
正交条纹平面高纯度德国氦(HPGe)探测器可通过分析多个电荷信号参数来重构光子相互作用的三维(3D)位置。常规方法独立地使用�幅基参数重构各维度的位置，导致噪声敏感性和系统偏差。本研究提出一种基于最大似然估计(MLE)的多参数联合重构方法，建立脉冲形状参数与对应3D位置之间的映射。为缓解电子噪声影响，我们采用积分基参数。通过脉冲形状仿真评估了重构性能。对于100 keV光子，在1 keV均方根(RMS)电子噪声下，Z方向最大重构偏差从0.4 mm降低至0.02 mm（中心区域）和从2 mm降低至0.15 mm（靠近电极处）。X/Y方向的最大重构偏差从0.4 mm降低至0.016 mm。此外，积分基参数的使用缓解了在高噪声条件下分辨率的快速退化。实现的定位分辨率在Z方向为0.07 mm至0.16 mm，在X/Y方向为0.07 mm至0.44 mm。该方法为HPGe探测器的3D位置重构提供了有前景的方案，适用于医学成像和伽马射线天文学等应用。
引用
@article{arxiv.2507.18222,
title = {Three-dimensional position reconstruction of orthogonal-strip planar high-purity germanium detectors using maximum likelihood estimation},
author = {Qiuli Zhang and Peng Zhang and Wenhhan Dai and Mingxin Yang and Yang Tian and Ming Zeng and Hao Ma and Zhi Zeng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.18222},
year = {2025}
}
备注
16 pages, 16 figures