physics.ins-det articles

Demonstrating a broadband Photon Detection Efficiency model on VUV sensitive Silicon Photomultipliers

Les auteurs présentent un modèle analytique polyvalent de l'efficacité de détection de photons pour les photomultiplicateurs au silicium sensibles aux ultraviolets lointains, validé par des mesures expérimentales et utilisé pour prédire les performances dans les milieux denses comme le xénon et l'argon liquides afin d'optimiser les futures expériences en physique des astroparticules et en informatique quantique.

Austin de St Croix, Harry Lewis, Kurtis Raymond, Fabrice Retière, Maia Henriksson-Ward, Giacomo Gallina, Nicholas Morrison, Aileen ZhangWed, 11 Ma🔬 physics

CZT Detectors for kaonic atoms spectroscopy

Ce papier présente les résultats d'une campagne de calibration démontrant que le système de détection basé sur des semi-conducteurs CZT, développé pour le programme SIDDHARTA-2 au collisionneur DA $\Phi$ NE, offre une linéarité excellente et une stabilité opérationnelle suffisantes pour la spectroscopie de précision des atomes kaoniques.

Francesco Artibani, Leonardo Abbene, Antonino Buttacavoli, Manuele Bettelli, Gaetano Gerardi, Fabio Principato, Andrea Zappettini, Massimiliano Bazzi, Giacomo Borghi, Damir Bosnar, Mario Bragadireanu, Marco Carminati, Alberto Clozza, Francesco Clozza, Raffaele Del Grande, Luca De Paolis, Carlo Fiorini, Ivica Friscic, Carlo Guaraldo, Mihail Iliescu, Masahiko Iwasaki, Aleksander Khreptak, Simone Manti, Johann Marton, Pawel Moskal, Fabrizio Napolitano, Hiroaki Ohnishi, Kristian Piscicchia, Francesco Sgaramella, Michal Silarski, Diana Laura Sirghi, Florin Sirghi, Magdalena Skurzok, Antonio Spallone, Kairo Toho, Oton Vazquez Doce, Johann Zmeskal, Catalina Curceanu, Alessandro ScordoWed, 11 Ma🔬 physics

Chemically-polarized material for nuclear and particle physics

Cet article présente les premiers résultats démontrant que la méthode de chimie hyperpolarisée SABRE permet de produire des cibles solides polarisées résistantes aux rayonnements intenses et aux doses radioactives élevées, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives pour les expériences de physique nucléaire et des particules.

Benjamin G. Collins, Daniel P. Watts, Mikhail Bashkanov, Stephen Kay, Simon B. Duckett, Andreas Thomas, Dmitry Budker, Danila Barskiy, Raphael KircherWed, 11 Ma🔬 physics

Isotopic Measurements of SNM using a Portable Neutron Resonance Transmission System for Arms Control

Ce papier présente le développement d'un système portable de transmission par résonance neutronique capable de déterminer avec précision la composition isotopique de matériaux nucléaires spéciaux en moins de deux heures, validant ainsi son potentiel pour la vérification des traités de contrôle des armements.

Mital A. Zalavadia, Ethan A. Klein, Michael E. Moore, Jonathan A. Kulisek, Farheen Naqvi, Glen A. Warren, Areg DanagoulianWed, 11 Ma⚛️ nucl-ex

Recent application studies of an INTPIX4NA SOIPIX detector-based X-ray camera using an SiTCP-XG 10GbE-based high-speed readout system at KEK facilities

Cet article présente trois études d'application récentes d'une caméra X basée sur le détecteur SOIPIX INTPIX4NA et un système de lecture rapide SiTCP-XG, utilisées respectivement pour la microscopie à zoom, l'imagerie par contraste de phase et la détection non destructive du lithium dans les batteries au sein des installations KEK et J-PARC.

Ryutaro Nishimura, Noriyuki Igarashi, Daisuke Wakabayashi, Yuki Shibazaki, Yoshio Suzuki, Keiichi Hirano, Hiromi Miki, Akio Yoneyama, Hiroshi Sugiyama, Kazuyuki Hyodo, Izumi Umegaki, Koichiro Shimomura, Yasuo AraiWed, 11 Ma🔬 physics.optics

Optical calibration systems of the Pacific Ocean Neutrino Experiment

Cet article présente la conception et les performances des systèmes d'étalonnage optique développés pour l'expérience P-ONE, incluant de nouveaux circuits d'entraînement à base de transistors à effet de champ en nitrure de gallium et des modules d'étalonnage isotropes auto-surveillés ayant démontré une intensité d'émission élevée, des impulsions ultra-courtes et une isotropie optique quasi parfaite.

M. Agostini, A. Alexander Wight, M. Altomare, K. Bas, N. Baily, P. S. Barbeau, A. J. Baron, S. Bash, C. Bellenghi, M. Boehmer, M. Brandenburg, P. Bunton, N. Cedarblade-Jones, B. Crudele, M. Danninger, T. DeYoung, A. Gärtner, J. Garriz, D. Ghuman, L. Ginzkey, T. Glukler, V. Gousy-Leblanc, D. Grant, A. Grimes, C. Haack, R. Hall, R. Halliday, D. Hembroff, F. Henningsen, M. Herle, O. Janik, H. Johnson, W. Kang, S. Karanth, T. Kerscher, S. Kerschtien, K. Kopanski, C. Kopper, P. Krause, C. B. Krauss, N. Kurahashi, C. Lagunas Gualda, A. Lam, T. Lavallee, K. Leismüller, R. Li, S. Loipolder, C. Magee, S. Magel, P. Malecki, T. Martin, A. Maunder, C. Miller, N. Molberg, R. Moore, B. Nührenbörger, B. Nichol, W. Noga, R. Ørsøe, L. Papp, V. Parrish, P. Pfahler, J. Pflanz, B. Pirenne, E. Price, A. Rahlin, M. Rangen, E. Resconi, S. Robertson, M. F. Rodriguez-Pilco, D. Salazar-Gallegos, A. Scholz, L. Schumacher, S. Sharma, B. R. Smithers, C. Spannfellner, J. Stacho, I. Taboada, K. Tchiorniy, J. P. Twagirayezu, M. Un Nisa, B. Veenstra, M. Velazquez, L. von der Werth, C. Weaver, N. Whitehorn, L. Winter, R. Wronski, J. P. Yañez, S. Yun-Cárcamo, A. ZaalishviliWed, 11 Ma🔭 astro-ph

Development of Readout Electronics for a High-Speed Event-Driven Neutron Imaging Detector Based on Timepix4

Cet article présente le développement d'un système de lecture électronique haute performance basé sur la puce Timepix4, conçu pour répondre aux exigences de débit accru des détecteurs d'imagerie neutronique du CSNS Phase II, avec une architecture compacte intégrant un seul chip ZYNQ-MPSOC capable d'atteindre un débit de 160 Gbps et démontrant déjà des performances stables à 5,12 Gbps par canal.

Qicai Li, Hongbin Liu, Dongcheng Cai, Haoran Guo, Xingfen Jiang, Haiyun Teng, Kai Wang, Xiuku Wang, Shengxiang Wang, Zhijia Sun, Yubin Zhao, Jianrong ZhouWed, 11 Ma🔬 physics

CTPX1: A Highly Integrated and High-Throughput Data-Driven Camera Based on Timepix4

Cet article présente le CTPX1, une caméra à haut débit basée sur le ASIC Timepix4 conçue pour surmonter les limites de saturation des systèmes actuels et répondre aux exigences de l'instrument ERNI du CSNS-II en matière d'imagerie neutronique à très haut flux.

Qicai Li, Hongbin Liu, Xingfen Jiang, Jianrong Zhou, Yujie Zhou, Haoran Guo, Dongcheng Cai, Weile Gong, Yimie Yuan, Chengshuo Zhang, Shengxiang Wang, Yubin Zhao, Zhijia SunWed, 11 Ma🔬 physics

Flux Trapping Characterization for Superconducting Electronics Using a Cryogenic Widefield NV-Diamond Microscope

Cet article présente un microscope à large champ basé sur des centres NV dans le diamant fonctionnant à basse température, capable d'imager rapidement les pièges de flux magnétique dans les dispositifs électroniques supraconducteurs et de révéler des mécanismes d'expulsion des vortex dépendant de la géométrie pour améliorer la fiabilité de ces technologies.

Rohan T. Kapur, Pauli Kehayias, Sergey K. Tolpygo, Adam A. Libson, George Haldeman, Collin N. Muniz, Alex Wynn, Nathaniel J. O'Connor, Neel A. Parmar, Ryan Johnson, Andrew C. Maccabe, John Cummings, Justin L. Mallek, Danielle A. Braje, Jennifer M. SchlossTue, 10 Ma⚛️ quant-ph

Directional Dark Field for Nanoscale Full-Field Transmission X-Ray Microscopy

Cette étude présente la première mise en œuvre d'un dispositif de champ sombre directionnel pour la microscopie de transmission aux rayons X à l'échelle nanométrique, permettant la cartographie quantitative de l'orientation de structures anisotropes sub-micrométriques, telles que les nanocristaux d'hydroxyapatite dans l'émail dentaire, grâce à une méthode simple à intégrer dans les configurations existantes.

Sami Wirtensohn, Silja Flenner, Dominik John, Peng Qi, Christian David, Manfred May, Patrick Huber, Dirk Herzog, Stefan Tangl, Carina Kampleitner, Kritika Singh, Ingomar Kelbassa, Katrin Bekes, Julia Herzen, Imke GrevingTue, 10 Ma🔬 physics.optics

Direct Neutron Reactions in Storage Rings Utilizing a Supercompact Cyclotron Neutron Target

Cet article propose une nouvelle approche intégrant un cyclotron supercompact et des modérateurs cryogéniques pour créer une cible de neutrons libres denses, permettant des mesures de capture neutronique sur des noyaux radioactifs en anneau de stockage avec une luminosité suffisante pour étudier la synthèse des éléments lourds dans l'univers.

Ariel Tarifeño-Saldivia, César Domingo-Pardo, Iris Dillmann, Yuri A. LitvinovTue, 10 Ma🔬 physics

Photon reconstruction using the Hough transform in imaging calorimeters

Cet article présente une méthode de reconstruction de photons basée sur le noyau d'énergie et la transformée de Hough, validée par simulation pour le calorimètre électromagnétique du CEPC, qui atteint une efficacité de reconstruction et de séparation quasi parfaite pour les photons de haute énergie dans des environnements denses.

Yang Zhang (Institute of High Energy Physics, Beijing, China, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing, China), Shengsen Sun (Institute of High Energy Physics, Beijing, China, High Energy Research Center, Henan Academy of Sciences, Zhengzhou, China), Weizheng Song (Institute of High Energy Physics, Beijing, China, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing, China), Fangyi Guo (Institute of High Energy Physics, Beijing, China, China Center of Advanced Science and Technology, Beijing China), Yuanzhan Wang (Institute of High Energy Physics, Beijing, China, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing, China), Linghui Wu (Institute of High Energy Physics, Beijing, China, High Energy Research Center, Henan Academy of Sciences, Zhengzhou, China), Yifang Wang (Institute of High Energy Physics, Beijing, China, High Energy Research Center, Henan Academy of Sciences, Zhengzhou, China)Tue, 10 Ma🔬 physics

CHRONOS: Cryogenic sub-Hz cROss torsion bar detector with quantum NOn-demolition Speed meter

Le papier propose CHRONOS, un détecteur d'ondes gravitationnelles cryogénique de nouvelle génération fonctionnant dans la bande 0,1-10 Hz, qui combine des barres de torsion et une lecture de vitesse par interféromètre Sagnac pour réaliser une mesure quantique non destructive et permettre l'observation d'événements astrophysiques et géophysiques inédits.

Yuki Inoue, Hsiang-Chieh Hsu, Hsiang-Yu Huang, M. Afif Ismail, Vivek Kumar, Miftahul Ma'arif, Avani Patel, Daiki Tanabe, Henry Tsz-King Wong, Ta-Chun YuTue, 10 Ma🔭 astro-ph

Leakage current of high-fluence neutron-irradiated 8" silicon sensors for the CMS Endcap Calorimeter Upgrade

Cet article présente les résultats de la caractérisation électrique, en particulier du courant de fuite et de son comportement thermique, de capteurs en silicium de 8 pouces irradiés à des flux de neutrons élevés pour le futur calorimètre à haute granularité (HGCAL) du CMS, tout en étudiant des méthodes pour limiter l'effet de l'annealing lors des irradiations.

CMS HGCAL collaborationTue, 10 Ma🔬 physics

Pulse shape simulation for the reduced charge collection layer in p-type high-purity germanium detectors

Les auteurs présentent une nouvelle méthode de simulation tridimensionnelle des formes d'impulsions dans la couche de collecte de charge réduite des détecteurs germanium de haute pureté de type p, implémentée dans le package *SolidStateDetectors.jl* et validée par des calculs analytiques ainsi que par des données expérimentales, afin d'améliorer la discrimination des événements de surface dans les recherches de physique rare.

P. Zhang, W. Dai, Q. Zhang, F. Hagemann, O. Schulz, C. Alvarez-Garcia, L. Yang, Q. Yue, Z. Zeng, J. Cheng, H. MaTue, 10 Ma🔬 physics

Influence of Radiation and AC Coupling on Time Performance of Analog Pixels Test Structures in 65 nm CMOS technology

Les tests de structures de pixels analogiques en technologie CMOS 65 nm, réalisés dans le cadre du programme R&D ALICE ITS3, démontrent que les capteurs couplés en courant continu et alternatif conservent une excellente efficacité de détection et une résolution temporelle inférieure à 70 ps même après une irradiation intense, confirmant ainsi la viabilité de ces technologies pour les futurs détecteurs de physique des hautes énergies.

Gianluca Aglieri Rinella, Luca Aglietta, Matias Antonelli, Francesco Barile, Franco Benotto, Stefania Maria Beole, Elena Botta, Giuseppe Eugenio Bruno, Domenico Colella, Angelo Colelli, Giacomo Contin, Giuseppe De Robertis, Floarea Dumitrache, Domenico Elia, Chiara Ferrero, Martin Fransen, Alessandro Grelli, Hartmut Hillemanns, Isis Hobus, Alex Kluge, Shyam Kumar, Corentin Lemoine, Francesco Licciulli, Bong-Hwi Lim, Flavio Loddo, Esther Mwetaminwa M Bilo, Magnus Mager, Davide Marras, Paolo Martinengo, Cosimo Pastore, Rajendra Nath Patra, Stefania Perciballi, Francesco Piro, Francesco Prino, Luciano Ramello, Felix Reidt, Roberto Russo, Valerio Sarritzu, Umberto Savino, Serhiy Senyukov, Mario Sitta, Walter Snoeys, Jory Sonneveld, Miljenko Suljic, Triloki Triloki, Gianluca Usai, Haakan WennlofTue, 10 Ma🔬 physics.app-ph

Industrial Deposition of Wavelength-Shifting Films for Liquid Argon Photon Detection Systems

Ce rapport présente la mise en œuvre réussie d'un procédé industriel de dépôt physique en phase vapeur pour la production à grande échelle de revêtements de p-terphényle destinés à la détection de photons dans le système du détecteur à argon liquide DUNE, démontrant ainsi une reproductibilité et une uniformité supérieures aux méthodes de laboratoire.

Babak Azmoun, Aleksey Bolotnikov, Francesca Capocasa, Milind Diwan, Yimin Hu, Jay Hyun Jo, William Lenz, Yichen Li, Abdul Rumaiz, Vyara Tsvetkova, Matteo VicenziTue, 10 Ma🔬 physics

Conceptual Design of a Novel Highly Granular Crystal Electromagnetic Calorimeter for Future Higgs Factories

Cet article présente la conception conceptuelle d'un nouveau calorimètre électromagnétique en cristaux à haute granularité, dont les simulations démontrent une résolution énergétique exceptionnelle et une linéarité supérieures aux exigences des futurs collisionneurs électron-positron de type usine à Higgs.

Baohua Qi, Fangyi Guo, Shu Li, Yong Liu, Manqi Ruan, Weizheng Song, Shengsen Sun, Yifang Wang, Yuexin Wang, Haijun Yang, Yang Zhang, Zhiyu ZhaoTue, 10 Ma🔬 physics

End-to-end Differentiable Calibration and Reconstruction for Optical Particle Detectors

Cet article présente le premier simulateur de détecteurs de particules optiques entièrement différentiable, permettant une calibration et une reconstruction simultanées par optimisation basée sur le gradient qui surpassent ou égalent les méthodes conventionnelles tout en simplifiant les pipelines d'analyse.

Omar Alterkait, César Jesús-Valls, Ryo Matsumoto, Patrick de Perio, Kazuhiro TeraoTue, 10 Ma🤖 cs.LG

AIMD-L: An automated laboratory for high-throughput characterization of structural materials for extreme environments

Ce papier présente l'AIMD-L, un laboratoire automatisé et à haut débit conçu pour caractériser rapidement les microstructures et les propriétés des matériaux structurels métalliques et céramiques destinés aux environnements extrêmes, en intégrant des instruments personnalisés, une robotique de transfert et une boucle de contrôle fermée pilotée par l'intelligence artificielle.

Todd C. Hufnagel, Pranav Addepalli, Anuruddha Bhattacharjee, Rohit Berlia, Jaafar El-Awady, David Elbert, Lori Graham-Brady, Axel Krieger, Harichandana Neralla, T. Joseph Nkansah-Mahaney, Mostafa M. Omar, Hyun Sang Park, K. T. Ramesh, Matthew Shaeffer, Eric Walker, Piyush Wanchoo, Timothy P. WeihsTue, 10 Ma🔬 cond-mat.mtrl-sci