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基于固定化量子点传感材料的便携式环境毒素监测仪器
摘要： 设计了一种便携式仪器系统，用于基于半导体纳米粒子（量子点）光致发光发射变化的大气环境中有毒挥发性有机化合物（VOCs）常规监测，该量子点被封装在溶胶-凝胶基质中作为固体传感材料。该溶胶-凝胶传感材料显示出长寿命的磷光发射，在气态环境中存在痕量挥发性有机化合物（丙酮）时会被猝灭。所开发的仪器能够测量并处理传感材料暴露于气态丙酮后光致发光的变化。开发的原型设备由深紫外发光二极管（UV LED，用于激发化学传感材料）、光学滤光片（用于去除散射光和其他非目标波长）、光电倍增管（PMT，用于将传感器相的磷光发射转换为电信号）以及微控制器（用于将信号与分析物浓度相关联）组成。对开发出的原型进行了评估，结果表明其在高灵敏度（检测限：9 ppm）下测量受污染大气中低浓度气态丙酮的能力。所得结果表明此类仪器用于环境分析控制的可行性。
关键词： 量子点（QDs）、光电倍增管、紫外发光二极管（UV LED）、仪器设备、纳米粒子、室温磷光（RTP）
更新于2025-09-23 15:21:01
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利用铅氟化物（PbF?）晶体中的切伦科夫光实现511 keV光子快速高效探测，并与MCP-PMT及SAMPIC数字化模块耦合
摘要： 我们研究了利用切伦科夫光高效探测511 keV光子的可能性，旨在将其应用于飞行时间正电子发射断层扫描（TOF-PET）。我们设计并测试了两种由PbF2晶体与Planacon MCP-PMT XP85012耦合组成的探测?？椤７糯蠛蟮腜MT信号通过SAMPIC?？榻惺只恚媚？榫哂懈叽?0^5事件/秒的高读出速率，且对时间分辨率的影响可忽略不计（低于20 ps，半高全宽）。我们开发了一套快速二维扫描系统来校准PMT的时间响应，并详细研究了Planacon PMT的定时特性。使用放射性22Na源测量发现：在10毫米厚晶体中，511 keV光子的探测效率为24%，符合分辨时间为280 ps。我们分析了限制大面积探测模块时间分辨率的主要因素，并提出了改进方案，这些方案将在未来项目中予以验证。
关键词： 用于紫外、可见光和红外光子（真空环境）的光子探测器（光电倍增管、混合像素探测器等）、切伦科夫辐射与过渡辐射、伽马相机、单光子发射计算机断层扫描（SPECT）、正电子发射断层扫描（PET）、PET/CT、冠状动脉CT血管造影（CTA）
更新于2025-09-23 15:19:57
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用于伽马衰变测量的CMOS耦合NaI闪烁探测器
摘要： 我们报道了一种由NaI(Tl)晶体和科学级CMOS相机组成的全固态伽马射线闪烁探测器。经校准后，该探测器在10毫居里至400纳居里、跨越三个数量级的活度水平范围内展现出优异的线性响应。由于该探测器不采用脉冲计数方式，因此无需进行死时间校正。与使用光电倍增管的系统相比，该探测器在短时间尺度上具有相似的灵敏度和噪声特性。在较长时间尺度上，我们观测到数天内存在百分之几的漂移，可通过定期校准予以补偿。使用该探测器时我们发现：当高活度放射源靠近NaI晶体时，测量信号需要数分钟才能达到稳态。
关键词： 伽马射线闪烁探测器、死时间校正、光电倍增管、碘化钠（铊）晶体、CMOS相机
更新于2025-09-23 15:19:57
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用于XMASS-I探测器的低放射性光电倍增管研发
摘要： XMASS-I是一种用于直接探测暗物质的单相液态氙探测器。为实现探测器所需的低本底要求，基于XMASS原型探测器使用的R8778光电倍增管（PMT），我们开发了具有六边形窗口的新型光电倍增管R10789。我们对众多组件材料进行了放射性筛查。在研发过程中，对降低放射性贡献最大的是管座和倍增极支撑结构——将玻璃管座更换为科瓦合金材质，陶瓷支撑结构则改为石英材质。R10789是滨松光子学株式会社首次为低本底目的采用这些材料的型号，为进一步降低PMT放射性开创了先河。锗探测器测量显示其放射性水平为：226Ra 1.2±0.3 mBq/支、228Ra低于0.78 mBq/支、40K 9.1±2.2 mBq/支、60Co 2.8±0.2 mBq/支。本文阐述了所研发R10789的放射性详情，包括我们的筛查方法及PMT组件构成。
关键词： 质谱法、光电倍增管、放射性、高纯锗探测器
更新于2025-09-23 22:19:26
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[2018年IEEE核科学研讨会与医学成像会议（NSS/MIC）- 澳大利亚悉尼（2018.11.10-2018.11.17）] 2018年IEEE核科学研讨会与医学成像会议论文集（NSS/MIC）- 钠碘探测器耦合光电倍增管与硅光电倍增管的比较
摘要： 碘化钠闪烁体已广泛应用数十年。近年来，基于半导体技术的新型光电传感器——硅光电倍增管（SiPM）备受关注，并已在部分应用中开始取代传统光电倍增管（PMT）。本研究对比了两种同尺寸晶体NaI探测器的性能：一种耦合PMT，另一种耦合SiPM阵列。两种探测器响应均呈现良好线性，但NaI-SiPM探测器在高能伽马射线照射时出现饱和迹象。研究分析了-20至50℃温度范围内探测器的波形特征与能量分辨率。由于SiPM电容效应，NaI-SiPM探测器的波形衰减常数显著长于NaI-PMT探测器。固定成形时间下，两种探测器的能量分辨率均随温度变化，但通过根据温度合理选择成形时间，NaI-SiPM探测器的能量分辨率可达到与NaI-PMT探测器相当的水平。
关键词： 碘化钠闪烁体、硅光电倍增管（SiPM）、能量分辨率、光电倍增管（PMT）、温度依赖性
更新于2025-09-16 10:30:52
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LHAASO-KM2A项目光电倍增管测试台搭建
摘要： 为满足大型高海拔空气簇射观测站（LHAASO）电磁探测器光电倍增管（PMT）的测试需求，研发了一套配备二维扫描系统的多功能PMT测试平台。该二维扫描系统可同步对16支PMT进行特性测试，包括均匀性、阴极渡越时间差、单光电子谱、增益与高压关系、线性行为及暗噪声等参数。测试平台采用可编程硬件和智能软件设计，操作便捷且结果可靠。文中详细描述了测试方法并展示了初步测试结果。
关键词： TTS（渡越时间展宽）、PMTs（光电倍增管）、阴极均匀性、LHAASO（高海拔宇宙线观测站）、CTTD（电荷-时间转换特性）、SPE谱（单光电子谱）、KM2A（平方公里阵列）
更新于2025-09-11 14:15:04
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使用TOFPET多通道定时电子器件操作微通道板光电倍增管
摘要： 我们描述了一项实验计划，旨在利用微通道板光电倍增管（MCP-PMT）的单光子计数模式评估TOFPET多通道定时电子学系统。时间分辨率测量通过以下方式实现：(i) 板载电子激励信号；(ii) Photek PMT210高速单阳极MCP光电倍增管探测器；(iii) 采用像素化多层陶瓷读出器的PMT240MA多阳极MCP探测器进行成像。使用ASIC电子学的电子激励进行实验测量，获得43皮秒均方根的时间分辨率。通过40皮秒宽度的脉冲激光评估PMT210探测器的定时性能，并利用TOFPET电子学的时间过阈值功能进行幅度游走校正，展示了优于100皮秒均方根的单光子定时分辨率。此外，通过将多阳极像素化MCP探测器与TOFPET系统耦合，实现了256个离散像素的成像。
关键词： MCP（微通道板）、光电倍增管、TOFPET（飞行时间正电子发射断层扫描）、ASIC（专用集成电路）、PMT（光电倍增管）、微通道板、飞行时间、前端电子学、FEE（前端电子设备）
更新于2025-09-09 09:28:46
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VSiPMT 一种新型光子探测器
摘要： 光子探测是研究基础物理多个领域中诸多物理过程的关键因素。聚焦于粒子天体物理学用光电探测器，未来旨在研究极高能量或极端稀有现象（如暗物质、质子衰变、天体物理源中微子）的实验，将需要在线性度、增益、量子效率及单光子计数能力方面进一步改进。为满足此类实验需求，我们提出一种现代混合光电探测器的新设计方案：真空硅光电倍增管（VSiPMT）。其核心思路是用硅光电倍增器（SiPM）替代传统光电倍增管（PMT）的打拿极链，使SiPM兼具电子探测与放大功能，从而实现光电阴极大感光面积与SiPM技术性能的完美结合。
关键词： 硅光电倍增管、天体粒子物理学、光子探测器、真空硅光电倍增管、光电倍增管
更新于2025-09-09 09:28:46