用于 SWGO 及其他应用的波长偏移光陷阱
天体物理仪器与方法
2023-09-27 v1 高能天体物理现象
摘要
波长偏移（WLS）材料含有吸收光并在更长波长处再发射的分子。它们可用于光探测，因为以低成本提供大的有效面积，并且由于全内反射过程能够高效地捕获和导引光。我们目前正在开发这样一种 WLS 探测器，考虑两种主要设计：具有一次波长偏移（砖块）的单偏移设计，以及具有两次波长偏移（砖块与光纤）的双偏移设计。作为光电探测器，我们使用具有高光子探测效率（PDE）和单光子灵敏度的小型硅光电倍增管（SiPMs）。双偏移布局以牺牲探测效率为代价。然而在该设计中，光被导引至光纤两端，因此与单偏移布局相比所需感光面积更小。我们将展示测量结果与表明，光陷阱与 SiPMs 结合在非聚焦光束情况下代表了 PMTs 的一种有前景的替代方案。对于 SWGO 这一特例，使用光陷阱的动机还在于可能改善伽马/强子分离，采用带阵列波长偏移光陷阱的单室水箱替代带 PMTs 的（双室）水箱。除 SWGO 外，新型 WLS 探测器也可构成对其他实验和用例有用且廉价的技术。本文稿总结了我们构建光陷阱探测模块并从成本、时间性能和探测效率方面表征其性质的动机与努力。
引用
@article{arxiv.2309.14439,
title = {Wavelength-shifting light traps for SWGO and other applications},
author = {M. Pihet and M. Mariotti and C. Arcaro},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.14439},
year = {2023}
}
备注
8 pages, 9 figures, Presented at the 38th International Cosmic Ray Conference (ICRC 2023), 2023