基于WLS光纤及SiPM读出的反符合探测器单元研究

TL812+.1; 中高能区中完全运动学测量是研究丰中子奇异核结构与性质的常用实验方法.反符合(Veto)探测器是CSR-RIBLLII(Cooling Storage Ring-Radioactive Ion Beam Line in Lanzhou)外靶实验终端(External Target Facility,ETF)开展丰中子测量的关键设备之一,其功能是消除带电粒子干扰以提高丰中子的有效事例数.然而,原有的Veto探测器存在探测效率低、均匀性差等缺点,可能导致实验与理论计算结果出现偏差.为了解决原有探测器的问题,设计了一种新的Veto探测器单元构型,即采用在Veto探测器单元中嵌入波长...

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Published in核技术 Vol. 46; no. 7; pp. 42 - 52
Main Authors 王珂, 宋海声, 方芳, 余玉洪, 唐述文, 刘相满, 孙志宇, 马朋, 杨贺润, 王世陶, 章学恒, 闫铎, 张永杰
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 兰州大学 核科学与技术学院 兰州 730000 01.07.2023
中国科学院大学 核科学与技术学院 北京 100049%中国科学院大学 核科学与技术学院 北京 100049
西北师范大学 物理与电子工程学院 兰州 730070
中国科学院近代物理研究所 兰州 730000%西北师范大学 物理与电子工程学院 兰州 730070%中国科学院近代物理研究所 兰州 730000
Subjects
波长位移光纤
硅光电倍增管
Wave length shifter fiber
Detection efficiency
反符合探测器
Anticoincidence detector
探测效率
外靶实验终端
External target facility
Silicon photomultiplier
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ISSN0253-3219
DOI10.11889/j.0253-3219.2023.hjs.46.070401

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Summary:TL812+.1; 中高能区中完全运动学测量是研究丰中子奇异核结构与性质的常用实验方法.反符合(Veto)探测器是CSR-RIBLLII(Cooling Storage Ring-Radioactive Ion Beam Line in Lanzhou)外靶实验终端(External Target Facility,ETF)开展丰中子测量的关键设备之一,其功能是消除带电粒子干扰以提高丰中子的有效事例数.然而,原有的Veto探测器存在探测效率低、均匀性差等缺点,可能导致实验与理论计算结果出现偏差.为了解决原有探测器的问题,设计了一种新的Veto探测器单元构型,即采用在Veto探测器单元中嵌入波长位移转换光纤(Wave Length Shifter Fiber,WLS),并使用硅光电倍增管(Silicon Photomultiplier,SiPM)读出的方案.搭建了专门的测试平台并对新型Veto探测器单元进行细致研究,其关键性能参数反符合效率可大于99.9%,相比于原有的Veto探测器提升了22.74%.这一研究结果为CSR-RIBLLII外靶实验终端提供了有效的升级方案,为下一步丰中子奇异核的实验研究奠定了良好的基础.
ISSN:0253-3219
DOI:10.11889/j.0253-3219.2023.hjs.46.070401