基于WLS光纤及SiPM读出的反符合探测器单元研究

作     者：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 WANG Ke;SONG Haisheng;FANG Fang;YU Yuhong;TANG Shuwen;LIU Xiangman;SUN Zhiyu;MA Peng;YANG Herun;WANG Shitao;ZHANG Xueheng;YAN Duo;ZHANG Yongjie

作者机构：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 中国科学院大学核科学与技术学院北京100049 兰州大学核科学与技术学院兰州730000 

基　　金：国家自然科学基金(No.U2031206 No.12273086 No.U1832122)资助 

出 版 物：《核技术》 (Nuclear Techniques)

年 卷 期：2023年第46卷第7期

页      码：42-52页

摘      要：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(CoolingStorageRing-RadioactiveIonBeamLineinLanzhou)外靶实验终端(ExternalTarget 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。

主 题 词：外靶实验终端 反符合探测器 波长位移光纤 硅光电倍增管 探测效率 

学科分类：082704[082704] 08[工学] 0827[工学-食品科学与工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.11889/j.0253-3219.2023.hjs.46.070401

馆 藏 号：203122598...