Degas algıç sistemleri için silikon fotoçoğaltıcı testleri

Abstract

Almanya'da Facility for Antiproton and Ion Research (FAIR) merkezinde yapılacak olan Decay Spectroscopy Germanium Array Spectrometer (DEGAS) dedektör sisteminin alt birimlerinden biri aktif γ zırhlama birimidir. Bu alt birimde silikon fotoçoğaltıcılar (SiPM) ile oluşturulmuş sintilasyon dedektörlerinin kullanılması planlanmaktadır. Bu çalışma aktif zırhlamada kullanılması planlanan SiPM'lerin performans testlerini içermektedir. Bu testlerde bir kenar uzunluğu 4.6 cm ve kalınlığı 5 cm olan ve düzgün altıgen geometriye sahip Bizmut Germanat (BGO) inorganik kristali kullanılmıştır. Bu kristalde oluşan sintilasyon fotonları kristalin bir yüzüne yerleştirilen beş adet SiPM ile toplanarak elektrik sinyallerine dönüştürülmüştür. Kristal içerisinde sintilasyon fotonlarını oluşturmak için 22Na radyoaktif kaynağı kullanılmış ve bu kaynağın yaydığı γ ışınlarının spektrumları oluşturularak bu spekturumların analizi gerçekleştirilmiştir. Analizlerin sonucunda BGO ve 5 SiPM ile oluşturulan dedektörden elde edilen değerler, DEGAS için belirlenen kristal başına 1 MeV için %30'dan küçük enerji çözünürlüğü değerini sağladığı belirlenmiştir. Ayrıca dedektör verimi ve gürültü eşiği için de çalışmalar yapılmıştır.