基于硅光电倍增管对塑料闪烁光纤衰减长度及光产额的研究

• 作者: 何志轩 余玉洪 刘相满 唐述文 孙亚洲 孙宇 孙志宇 张永杰 方芳 李公平 杨海波 王世陶 程泽辉 章学恒 闫铎 陈俊岭
• 来源期刊: 原子能科学技术
• 关键词: 硅光电倍增管 塑料闪烁光纤 衰减长度 光产额
• 年，卷（期）: 2020,（2）
• 所属期刊栏目: 技术及应用
• 页码范围: 340-347
• 页数: 8页
• 分类号: O571.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.7538∕yzk.2019.youxian.0221

摘要

作为外靶实验终端(ETF)飞行时间探测的关键探测器,起始时间探测器需满足承受高计数率、高时间分辨和位置分辨等需求.塑料闪烁光纤(PSF)作为起始时间探测器改进方案的一种考虑,其衰减长度、光产额等性能参数将直接影响探测器的实际性能.本工作基于硅光电倍增管(SiPM)和PSF搭建相应的测试平台,系统研究了SiPM SensL MicroFC-SMA-30035和PSF Kuraray SCSF-78J的实际性能.结果表明:所选型号的SiPM具有优秀的单光子分辨能力,在所选工作电压范围内具有高增益及良好的增益线性,且具有较好的线性响应;光子在光纤中的衰减由两种成分组成,芯层光的有效衰减长度为547.4 cm,包层光的有效衰减长度为15.5 cm,光纤有效光产额约为552光子∕mm,实际光产额约为968光子∕mm.测试结果表明,采用该PSF结合SiPM读出的方式满足新型起始时间探测器的要求.