УСТАНОВКА ДЛЯ ТЕСТИРОВАНИЯ КРЕМНИЕВЫХ ФОТОУМНОЖИТЕЛЕЙ И СЦИНТИЛЛЯЦИОННЫХ КРИСТАЛЛОВ
https://doi.org/10.26583/vestnik.2023.268
Аннотация
В работе представлена установка для исследования ряда параметров сборок на основе кремниевых фотоумножителей и сцинтилляционных кристаллов, таких как шумовые характеристики, коэффициент усиления и температурная стабильность SiPM. Установка также позволяет снимать одноэлектронные спектры, изучать энергетическое и временное разрешение, световыход, а также температурную стабильность различных сцинтилляторов. Приведена блок-схема установки, и описан принцип ее работы. Разработаны необходимые макросы для математических пакетов, а также программное обеспечение для сбора, обработки и сохранения данных с датчика температуры в виде MFC-приложения на ОС Windows. Представлены результаты тестирования рабочих параметров установки, подтверждающие ее функциональность, выявлены замечания и недостатки, требующие исправлений и доработок. С помощью установки были проведены исследования по изучению температурных зависимостей, зависимостей энергетических разрешений от сцинтилляционного кристалла и от кремниевого фотоумножителя, а также получен одноэлектронный спектр для дальнейшего изучения и измерения относительного световыхода для различных сцинтилляторов на основе эталонного
Об авторах
А. Д. Конотоп
Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ;
НИЦ "Курчатовский институт"
Россия
Россия
студент кафедры №40 "Физика элементарных частиц и космология", лаборант-исследователь ЛФРП НИЦ "Курчатовский институт"
Н. С. Бойко
Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ; НИЦ "Курчатовский институт"
Россия
Россия
мнс ЛФРП НИЦ "Курчатовский институт"
Список литературы
1. Ghezzi A. Precision Timing with LYSO: Ce Crystals and SiPM Sensors in the CMS MTD Barrel Timing Layer // 2021 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference (NSS/MIC), IEEE. 2021. Pp. 1–4.
2. Ozaki K, Kazama S., Yamashita M., Itow Y., Moriyama S. Characterization of new silicon photomul-tipliers with low dark noise at low temperature // Journal of Instrumentation, 2021. Vol. 16. № 3. P. 03014.
3. Chung C., Backes T., Dittmar C., Karpinski W., Kirn T. and etc. The Development of SiPM-based fast time-of-flight detector for the AMS-100 experiment in space // Instruments, 2022. Vol. 6. № 1. P. 14.
4. Ozaki K., Kazama S., Yamashita M, Itow Y., Mori-yama S. Characterization of new photo-detectors for the future dark matter experiments with liquid xenon // Journal of Physics: Conference Series, 2020. Vol. 1468. P. 012238. doi:10.1088/1742-6596/1468/1/012238
5. Salvador B., Pineda D.A. E., Fernandez-Maza L., Corral A. Monitoring of microfluidics systems for PET radiopharmaceutical synthesis using integrated silicon photomultipliers // IEEE Sensors Journal, 2019. Vol. 19. № 17. Pp. 7702–7707.
6. Ravil Agishev and etc. Lidar with SiPM: Some ca-pabilities and limitations in real environment // Optics & Laser Technology, 2013. № 49. Pp. 86–90.
7. Полещук Р. Разработка фотонных методов для экспериментального комплекса Центра подземной физики CUPP. М.: ФГMУН ИЯИ РАН, 2015.
8. Poleshchuk O. and etc. Performance tests of a LaBr3:Ce detector coupled to a SiPM array and the GET electronics for γ-ray spectroscopy in a strong mag-netic field // Nuclear Instruments and Methods in Phys-ics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, 2021. Vol. 987.
9. Bonanno G., Marano D., Belluso M., Billota S. and etc. Characterization Measurements Methodology and Instrumental Set-Up Optimization for New SiPM Detectors. Part I: Electrical Tests // IEEE Sensors Jour-nal, 2014.
10. Bonanno G., Marano D., Belluso M., Billota S. and etc. Characterization Measurements Methodology and Instrumental Set-Up Optimization for New SiPM Detectors. Part II: Optical Tests // IEEE Sensors Journal, 2014. Vol.14. № 10. Pp. 3567–3578.
11. Корнеев A. Универсальная модель световыхо-да пластмассовых и жидких органических сцинтил-ляторов для электронов и тяжелых заряженных ча-стиц. [Электронный ресурс]. URL: https://nauchkor. ru/uploads/documents/569832da5f1be74d9300005b.pdf (дата обращения: 10.08.2023).
12. Акимов Ю. Фотонные методы регистрации из-лучений. Дубна: ОИЯИ, 2014.
13. Guide SP5600AN Educational Kit – Premium Version Guide. CAEN Educational, Italy 2016.
14. Arduino nano Datasheet, Arduino Inc. [Элек-тронный ресурс]. URL: https://docs.arduino.cc/hard ware/nano (дата обращения: 10.08.2023).
15. Temperature and humidity module AM2302 Product Manual, Aosong (Guangzhou) Electronics Co. Ltd., Guangzhou, China (2015). [Электронный ре-сурс]. URL: https://aosong.com/en/ (дата обращения: 10.08.2023).
16. Конотоп A. Характеристики 32-канального макета ПЭТ на основе сцинтиллятора GAGG в соче-тании с SiPM. [Электронный ресурс]. URL: https://indico.particle.mephi.ru/event/311/contributions/3497 (дата обращения: 10.08.2023).
Дополнительные файлы
Рецензия
Для цитирования:
Конотоп А.Д., Бойко Н.С. УСТАНОВКА ДЛЯ ТЕСТИРОВАНИЯ КРЕМНИЕВЫХ ФОТОУМНОЖИТЕЛЕЙ И СЦИНТИЛЛЯЦИОННЫХ КРИСТАЛЛОВ. Вестник НИЯУ МИФИ. 2023;12(3):143-152. https://doi.org/10.26583/vestnik.2023.268
For citation:
Konotop A.D., Boyko N.S. INSTALLATION FOR TESTING SILICON PHOTOMULTIPLIER AND SCINTILLATION CRYSTALS. Vestnik natsional'nogo issledovatel'skogo yadernogo universiteta "MIFI". 2023;12(3):143-152. (In Russ.) https://doi.org/10.26583/vestnik.2023.268
Просмотров:
860
Послать статью по эл. почте 