LaBr$_{3}$:Ce 探测器稀疏高能 $\gamma$ 射线谱的解谱

本文报告了对用于 ELI-NP 的 ELIGANT 项目的大体积 LaBr$_{3}$:Ce 探测器之一的表征。这项工作的主要焦点是此类探测器对高能 $\gamma$ 射线的响应函数。特别是，我们比较了一系列解谱方法，以分辨高能 $\gamma$ 射线谱中的微小结构。利用在 IFIN-HH 的 3 MV Tandetron\texttrademark\ 设施上进行的实验中获得的能量高达 12 MeV 的 $\gamma$ 射线谱，对三种方法进行了比较。结果表明，迭代解谱方法对发射的 $\gamma$ 射线谱给出了最佳的定性再现。此外，在高能区，迭代方法的相关涨落比使用带二阶导数正则化的矩阵求逆方法小两个数量级。另外，迭代方法计算速度更快，因为它不包含大型矩阵求逆。然而，矩阵求逆方法在整个能量范围内以及在低统计量极限下确实给出了更一致的结果。我们的结论是，迭代方法的性能使其非常适合实验数据的半在线分析。这些结果对于使用 ELIGANT 装置的实验，以及对于 ELI-NP 正在实施的 $\gamma$ 射线束能量散度的在线诊断都将非常重要。