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基于闪烁光纤和硅光电倍增管的大面积宇宙线测试平台研制

Aug 10, 2022, 3:45 PM
15m
Oral report 粒子物理实验技术 Parallel Session V (5):Particle Detector Technology

Speaker

Zhigang WANG (IHEP)

Description

为了满足HERD项目研制中探测器性能标定需求,基于闪烁光纤和硅光电倍增管设计了大面积宇宙线测试平台,开展了原理样机研制并进行了初步的性能测试。首先进行了单根光纤性能研究,测试了不同反射材料和耦合方式下的光纤读出信号分布,优选了光输出高的光纤处理方案,并研究了国产SiPM的性能。三层直径1mm的闪烁光纤交错排列构成宇宙线灵敏层,入射宇宙线穿过闪烁光纤阵列并在其中沉积能量产生闪烁光信号。硅光电倍增管拼接成长条阵列用于读出闪烁光纤的输出信号,单片硅光电倍增管面积为3mm*3mm,包含3路读出通道。完成了宽度5cm长度100cm的闪烁光纤阵列研制以及10片SiPM3路读出通道阵列研制,光纤板和SiPM通过硅油耦合组装完成第一个原理样机。利用两台DT5742搭建了32路波形采样测试数据获取系统,对原理样机进行了数据采集。对该原理样机利用宇宙线进行了MIP探测效率测试,MIP信号在SiPM通道产生的信号大于10个光电子,能有效和SiPM的暗噪声进行区。经过分析得到该样机沿着光纤长度方向MIP探测效率均大于99%,能很好满足应用需求。

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