基于SiPM双端读出的γ射线探测器研究

摘要：

　　研究高灵敏度的新型康普顿望远镜对于中能区空间γ射线探测具有重要的科学意义.量能器作为康普顿望远镜的重要组成部分，应具有优异的能量分辨率和位置分辨率.为此，设计了一种基于硅光电倍增管(SiPM)双端读出的CsI(Tl)γ射线探测器作为康普顿望远镜量能器的基本探测单元.同时，对于使用不同包装材料(Teflon、Tyvek 和ESR)和不同晶体尺寸(5 mm×5 mm×60 mm、5 mm×5 mm×80 mm 和5 mm×5 mm×100 mm)的探测器进行了研究测试.测试结果表明，这三种包装材料对能量分辨率的影响不明显，但对光衰减长度和位置分辨率有较大影响，且二者表现出明显的相关性，即光衰减长度越短，探测器的位置分辨率越好；对于使用不同晶体尺寸的三种探测器，其性能并没有表现出显著的差异.经综合考虑，选用ESR 包装的5 mm×5 mm×80 mm 的CsI(Tl)晶体探测器，可以满足新型康普顿望远镜对量能器的性能要求，其能量分辨率可达5.2％，位置分辨率约为5.2 mm.

关键词： 双端读出 硅光电倍增管 CsI(Tl)晶体 能量分辨率 位置分辨率

作者: 刘相满 唐述文 刘伍丰 孙志宇 余玉洪 王伟 陈若富 陈俊岭 张永杰 方芳 闫铎 王世陶 章学恒 陆建伟 周冰倩

作者单位: 河南工业大学电气工程学院,郑州 450001;中国科学院近代物理研究所,兰州 730000 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 河南工业大学电气工程学院,郑州 450001 武汉大学物理科学与技术学院,武汉 430072;武汉大学-国家天文台联合天文中心,武汉 430072 中国科学院近代物理研究所,兰州 730000

会议类型: 国内会议

会议名称: 第十七届全国核物理大会

会议地点: 武汉

会议语种:中文

页码: 1-9

在线出版日期: 2019-10-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）