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MEG II实验中的LXe量能器和像素化定时计数器
摘要： MEG实验旨在以前所未有的灵敏度寻找违反轻子味守恒的μ?→e?γ衰变。2013年我们测得该衰变分支比上限为5.7×10?13（90%置信水平），比先前MEGA实验严格二十倍。由于灵敏度提升受限于偶然本底，我们考虑对主要探测器进行升级。向PSI委员会提交的升级方案于2013年获准，目标是将灵敏度较现有MEG实验提高一个数量级。本文重点介绍MEG探测器的两个核心组件：含900升液态氙(LXe)的γ射线量能器与像素化定时计数器。LXe探测器将通过增大入射面栅格密度、用更多小型光电传感器(MPPC)替换现有光电倍增管(PMT)、并优化侧面光电传感器布局来改进性能。新型高分割快速定时计数器阵列将取代旧系统，以实现更优的定时分辨率。
关键词： 可见光与红外光子（固态）、高纯锗探测器、大尺寸粒子与天体粒子物理探测器系统、紫外光子探测器、碲锌镉探测器、伽马探测器（闪烁体、碘化汞等）、时间探测装置
更新于2025-09-23 15:23:52
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利用小波变换技术实现半导体伽马射线探测器的数字脉冲定时
摘要： 从半导体伽马射线探测器获取精确计时信息对高分辨率正电子发射断层扫描等多种应用具有重要意义。然而，通过常用的恒比定时甄别（CFD）方法对这些探测器进行脉冲计时时，探测器脉冲固有形状变化导致的时间游走误差会产生显著影响。本文报道了采用小波变换来减小半导体伽马射线探测器数字CFD脉冲计时中时间游走误差的方法。文中描述了该方法的细节，并展示了使用1毫米厚CdTe探测器的实验结果。研究表明，通过对数字化前置放大器脉冲进行Haar小波变换处理，原始具有拖尾特征的探测器时间谱（在300-550 keV能量范围内半高全宽时间分辨率为8.22±0.12纳秒）可改善为对称时间谱，其半高全宽时间分辨率提升至3.39±0.02纳秒。
关键词： 小波变换、时间游走误差、碲锌镉探测器、数字脉冲定时、半导体伽马射线探测器
更新于2025-09-23 15:21:21
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使用VAD_UMv2.2数字读出系统测量三维位置灵敏CdZnTe探测器中的电子迁移率-寿命乘积
摘要： 采用双偏压法和深度拟合法计算了三维位置灵敏CdZnTe探测器的电子迁移率-寿命乘积μeτe。阳极和阴极信号通过前置放大器进行数字采样，并使用VAD_UM v2.2电子读出系统读取。在常规数字滤波条件下，深度拟合法测得的μeτe值比双偏压法高出约30%。通过分析平均波形发现，电子漂移和去俘获效应会导致μeτe被显著低估。采用优化滤波方法（简单差分法）后，不同偏压下各方法计算的μeτe测量值具有一致性，且该值显著高于常规波形滤波方法的结果。重复测量显示μeτe值的相对不确定度为20%。近年来Redlen Technologies提供的CdZnTe探测器呈现μeτe值增高的趋势，最新大体积像素化CdZnTe探测器的μeτe值约为0.05 cm2/V。
关键词： 双偏置法、碲锌镉探测器、μeτe、数字读出、深度拟合法
更新于2025-09-23 09:16:52
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使用CdTe像素化探测器进行实时快速X射线断层扫描——在力学测试中的应用
摘要： 快速断层扫描测量目前仍几乎完全局限于同步辐射装置领域。然而，X射线成像仪器的最新进展使研究人员即使在实验室条件下使用标准X射线源也能进行延时计算机断层扫描（4D-CT）。因此，可以监测具有较高X射线衰减特性的材料内部快速时变过程。本文描述了准脆性硅酸盐基复合材料在三点弯曲载荷下裂纹形成与扩展的原位断层监测：当持续增加载荷引发裂纹萌生与扩展时，对包含试样感兴趣区域（ROI）的三维CT体进行历时成像，从而形成动态体积数据集。该断层扫描系统单次全角度扫描（含400个投影）仅需50秒的采集时间，使其成为全球最快的断层扫描系统之一。所得可视化结果提供了关于低密度材料区域内渐进裂纹扩展的定性信息，差分图像则能显示裂纹随时间变化的空间取向。通过采用多种束硬化校正方法，这些结果还进一步用于图像质量的定量分析。
关键词： X射线成像技术，X射线断层扫描，材料表征，力学测试，准脆性材料，断裂力学，碲锌镉探测器
更新于2025-09-10 09:29:36