A new SiPM-based positron annihilation lifetime spectrometer using LYSO and LFS-3 scintillators
A new SiPM-based positron annihilation lifetime spectrometer using LYSO and LFS-3 scintillators
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使用 LYSO 和 LFS-3 闪烁体的基于 SiPM 的新型正电子湮没寿命谱仪
DOI：
10.1016/j.nima.2020.163662
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发表时间：
2020-04
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Ye B. J.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wang H. B.;Zhao Q. H.;Liang H.;Gu B. C.;Liu J. D.;Zhang H. J.;Ye B. J.
正电子湮没寿命谱（PAL）是一种独特的技术，用于表征材料的原子尺度微结构，特别是空位型缺陷。与光电倍增管相比，硅光电倍增管（SiPM）具有更高的量子效率、更紧凑的尺寸和更低的价格。考虑到SiPM的明显优势，我们利用LFS-3和LYSO两个尺寸为3× 3× 1 mm 3的双光子晶体，研制了SiPM基PAL光谱仪（SiPM-PAL）。在相同的实验条件下，当LFS-3闪烁体长度从20.0 mm减小到5.0 mm时，SiPM-PAL谱仪的时间分辨率（FWHM）从174.9 ps提高到135.9 ps。而对于采用LYSO闪烁体的SiPM-PAL谱仪，当闪烁体长度从20.0 mm减小到5.0 mm时，时间分辨率从181.9 ps提高到137.0 ps。与传统的光电倍增管PAL谱仪相比，利用SiPM成功地构建了一种新型、小型、低成本的PAL谱仪。基于SiPM的闪烁探测器易于定制，在时间分辨率和小尺寸方面具有优越性，这保证了SiPM-PAL光谱仪、正电子微束设施和正电子湮没辐射测量的角度相关的高度灵活性和适应性。
Positron annihilation lifetime (PAL) spectroscopy is a unique technique to characterize atomic-scaled microstructure of materials, especially the vacancy-type defects. Compared to photomultiplier tube, silicon photomultiplier (SiPM) has a higher quantum efficiency, a more compact size, and a much lower price. Considering the evident advantages of SiPM, we developed a SiPM-based PAL (SiPM-PAL) spectrometer by using LFS-3 and LYSO scintillators in the sizes of 3× 3× l mm 3. The performance of the SiPM-PAL spectrometer was studied with four different scintillator lengths (l) of 5.0, 9.5, 13.8, and 20.0 mm. Under the same experimental conditions, with LFS-3 scintillator length decreasing from 20.0 to 5.0 mm, the time resolution (in FWHM) of SiPM-PAL spectrometer was significantly improved from 174.9 to 135.9 ps. While for the SiPM-PAL spectrometer with LYSO scintillators, the time resolution improved from 181.9 to 137.0 ps with scintillator length decreasing from 20.0 to 5.0 mm. Compared to conventional PAL spectrometer using photomultiplier tubes, a novel, small size, and low cost PAL spectrometer is successfully constructed by using SiPMs. Easy customization and superiority in time resolution and small size of SiPM-based scintillation detectors guarantee high flexibility and adaptability to the SiPM-PAL spectrometers, positron micro-beam facilities, and angular correlation of positron annihilation radiation measurements.
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影响因子：
3.7
作者：
R. Brusa;G. Karwasz;N. Tiengo;A. Zecca;F. Corni;R. Tonini;G. Ottaviani
通讯作者：
R. Brusa;G. Karwasz;N. Tiengo;A. Zecca;F. Corni;R. Tonini;G. Ottaviani
DOI：
10.1007/bf00620601
发表时间：
1987-03
期刊：
Applied Physics A
影响因子：
--
作者：
H. Rajainmäki
通讯作者：
H. Rajainmäki
DOI：
10.1109/nssmic.2015.7582020
发表时间：
2015-10
期刊：
2015 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference (NSS/MIC)
影响因子：
--
作者：
Heejong Kim;W. Choong;N. Eclov;F. Abu-Nimeh;Chin-Tu Chen;C. Kao
通讯作者：
Heejong Kim;W. Choong;N. Eclov;F. Abu-Nimeh;Chin-Tu Chen;C. Kao
DOI：
10.1016/j.nima.2007.08.027
发表时间：
2007-10-21
影响因子：
1.4
作者：
Collazuol, G.;Ambrosi, G.;Zorzi, N.
通讯作者：
Zorzi, N.
对单个Lyso闪烁体检测器性能的晶体表面饰面和几何形状的研究，以用硅光电倍增体进行深度相互作用测量。
DOI：
10.1016/j.nima.2012.07.029
发表时间：
2012-11-21
期刊：
Nuclear instruments & methods in physics research. Section A, Accelerators, spectrometers, detectors and associated equipment
影响因子：
--
作者：
Bircher C;Shao Y
通讯作者：
Shao Y