下一代康普顿望远镜的量能器探测单元研究

• 作者: 余玉洪 刘伍丰 刘相满 周冰倩 唐述文 孙志宇 岳珂 张永杰 方芳 王世陶 王伟 章学恒 赵亦轩 闫铎 陆建伟 陈俊岭 陈若富
• 来源期刊: 核技术
• 学科: 工学
• 关键词: 量能器 双端读出 碘化铯晶体 能量分辨率 位置分辨率
• 年，卷（期）: 2020,（1）
• 所属期刊栏目: 加速器技术、射线技术及应用
• 页码范围: 20-28
• 页数: 9页
• 分类号: TL812+.1
• 字数: 5397字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11889/j.0253-3219.2020.hjs.43.010203

摘要

MeV能区的γ射线天文研究远落后于其它能区,导致该能区的天文物理信息至今还没被充分挖掘,因此,研制下一代高灵敏度的康普顿望远镜对于开展MeV能区的γ射线天文研究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,应具有高能量分辨率和高位置分辨率,为此,设计了一种双端读出的γ射线探测器作为量能器的基本探测单元,并对其进行细致的研究.结果 表明:通过双端读出信号幅值,可以确定γ射线的总能量以及在晶体中的相互作用位置,采用硅光电倍增管(Silicon Photomultiplier,SiPM)匹配铊激活碘化铯(CsI(T1》)晶体时,探测单元获得比采用光电二极管(Photodiode,PD)和雪崩光电二极管(Avalanche Photodiode,APD)都更好的性能,对662 keVγ射线的能量分辨率可达5.9％(Full Width at Half Maxima,FWHM),位置分辨率约为5.7 mm (FWHM).该探测单元能够很好地满足下一代康普顿望远镜对量能器的性能要求.