SiPM module for the ACME III electron EDM search
SiPM module for the ACME III electron EDM search
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用于 ACME III 电子 EDM 搜索的 SiPM 模块
DOI：
10.1016/j.nima.2022.167513
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发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Doyle, J.M.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Hiramoto, A.;Masuda, T.;Ang, D.G.;Meisenhelder, C.;Panda, C.;Sasao, N.;Uetake, S.;Wu, X.;Demille, D.;Doyle, J.M.
该报告显示了一个大面积硅光电倍增管（SiPM）模块的设计和性能，该模块是为检测从101升规模体积发出的荧光而开发的。该模块针对计划中的ACME III电子电偶极矩（eEDM）搜索进行了优化，这将是一个1000 TeV的探测器，用于探测粒子物理学标准模型之外的物理存在。ACME实验使用冷ThO极性分子搜索具有世界上最高灵敏度的eEDM（ACME II（Andreev等人，2018年））。在ACME III中，SiPM将用于检测荧光光子（实验的基本信号），而不是之前测量中使用的PMT。我们已经开发了一个优化的SiPM模块，基于16通道SiPM阵列。关键的操作参数的特点，包括增益和噪声。发现SiPM暗计数率、背景光灵敏度和光学串扰都被很好地抑制，并且对于ACME III应用来说绰绰有余。
This report shows the design and performance of a large area Silicon Photomultiplier (SiPM) module developed for the detection of fluorescent light emitted from a∼ 1 liter scale volume. The module was optimized for the planned ACME III electron electric dipole moment (eEDM) search, which will be a∼ 10 TeV probe for the existence of physics beyond the Standard Model of particle physics. The ACME experiment searched for the eEDM with the world’s highest sensitivity using cold ThO polar molecules (ACME II (Andreev et al., 2018)). In ACME III, SiPMs will be used for detection of fluorescent photons (the fundamental signal of the experiment) instead of PMTs, which were used in the previous measurement. We have developed an optimized SiPM module, based on a 16-channel SiPM array. Key operational parameters are characterized, including gain and noise. The SiPM dark count rate, background light sensitivity, and optical crosstalk are found to all be well suppressed and more than sufficient for the ACME III application.
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通讯作者：
B. Saleh
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