izvcrao Изв. Крымск. Астрофиз. Обсерв. Izv. Krymsk. Astrofiz. Observ. Известия Крымской астрофизической обсерватории Izvestiya Krymskoi Astrofizicheskoi Observatorii 0367-8466 3034-4107 Киселев Н.Н., пос. Московский, Москва, РФ RU 1065 10.31059/izcrao-vol117-iss1-pp76-81 Материалы конференции "Магнетизм и активность Солнца и звезд - 2021" Magnetism and activity of the Sun and stars – 2021 Conference proceedings Калибровка прототипа сцинтилляционного детектора большого объема с фотоприемниками на основе матриц The calibration of the prototype of a large-volume scintillation detector with photosensors based on silicon photomultiplayers matrices Дзапарова Ирина Dzaparova Irina Янин Алексей Yanin Alexej Горбачева Елена Gorbacheva Elena Куреня Александр Kurenya Alexandr Петков Валерий Petkov Valery Шихин Александр Shikhin Alexandr Институт ядерных исследований РАН, Проспект 60-летия октября, 7а, Москва, 117312, Россия; Институт астрономии РАН, ул. Пятницкая, 48, Москва, 119017, Россия Institute for Nuclear Research of the Russian Academy of Sciences, prospekt 60-letiya Oktyabrya 7a, Moscow 117312, Russia; 2 Institute of Astronomy RAS, Pyatnitskaya street 48, Mosсow 119017, Russia Институт ядерных исследований РАН, Проспект 60-летия октября, 7а, Москва, 117312, Россия Institute for Nuclear Research of the Russian Academy of Sciences, prospekt 60-letiya Oktyabrya 7a, Moscow 117312, Russia Институт ядерных исследований РАН, Проспект 60-летия октября, 7а, Москва, 117312, Россия Institute for Nuclear Research of the Russian Academy of Sciences, prospekt 60-letiya Oktyabrya 7a, Moscow 117312, Russia Институт ядерных исследований РАН, Проспект 60-летия октября, 7а, Москва, 117312, Россия Institute for Nuclear Research of the Russian Academy of Sciences, prospekt 60-letiya Oktyabrya 7a, Moscow 117312, Russia Институт ядерных исследований РАН, Проспект 60-летия октября, 7а, Москва, 117312, Россия; Институт астрономии РАН, ул. Пятницкая, 48, Москва, 119017, Россия Institute for Nuclear Research of the Russian Academy of Sciences, prospekt 60-letiya Oktyabrya 7a, Moscow 117312, Russia; 2 Institute of Astronomy RAS, Pyatnitskaya street 48, Mosсow 119017, Russia Институт ядерных исследований РАН, Проспект 60-летия октября, 7а, Москва, 117312, Россия Institute for Nuclear Research of the Russian Academy of Sciences, prospekt 60-letiya Oktyabrya 7a, Moscow 117312, Russia 17 11 2021 117 1 76 81 14 10 2021 Copyright (c) Дзапарова И., Янин А., Горбачева Е., Куреня А., Петков В., Шихин А. Copyright (c) Dzaparova I., Yanin A., Gorbacheva E., Kurenya A., Petkov V., Shikhin A. Дзапарова И., Янин А., Горбачева Е., Куреня А., Петков В., Шихин А. Метаданные этой статьи доступны по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная. Авторское право и право на публикацию текстов, представленных в журнале  "Известия Крымской астрофизической обсерватории", сохраняются за авторами, при этом право первой публикации предоставляется журналу. Тексты могут свободно использоваться при условии правильного цитирования с указанием авторства в соответствии с лицензией Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная. The metadata for this submission is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License. Copyright and publishing rights for texts published in Izvestiya Krymskoi Astrofizicheskoi Observatorii is retained by the authors, with first publication rights granted to the journal.Texts are free to use with proper attribution and link to the licensing (Creative Commons Attribution 4.0 International).

В последние годы в ИЯИ РАН ведутся работы по созданию в Баксанской нейтринной обсерватории (БНО) сцинтилляционного детектора большого объема. Детектор будет являться частью мировой сети нейтринных детекторов. Один из разрабатываемых в БНО прототипов такого детектора представляет собой акриловую сферу диаметром 500 мм, заполненную жидким сцинтиллятором. В качестве фотоприемников используются матрицы кремниевых фотоэлектронных умножителей (КФЭУ). Такие фотоприемники уже много лет используются в различных физических экспериментах. В нашем случае, в отличие от других экспериментов, матрицы КФЭУ применяются не только для измерения общего световыхода от взаимодействия частиц в сцинтилляторе, но и для получения изображений таких событий. Данный подход позволит отделять полезные (нейтринные) события от фоновых и в том числе проводить мониторинг взрывов Сверхновых в нашей Галактике. Характеристики оптического коллектора прототипа детектора определяются акриловой сферой и линзами Френеля диаметром 300 мм и фокусным расстоянием 120 мм. В качестве фотоприемников выбраны матрицы КФЭУ фирмы SensL (ARRAYJ-60035-64P-PCB). Проведены измерения просматриваемого матрицами объема с помощью закрепленного на рычаге светодиода. Описана система сбора данных MDU3-GI64X2 (фирмы AiT Instruments). В каждом цикле измерений производится калибровка каналов. Приведен зарядовый спектр в детекторе – суммарный сигнал, измеренный 64 КФЭУ матрицы. Представлено изображение трека мюона. В настоящее время отрабатывается методика проведения измерений и анализа полученных данных, а также ведется подготовка к работе со следующим прототипом детектора, который представляет собой акриловую сферу диаметром 1 м.

In recent years, the INR RAS has been developing the project for a large-volume scintillation detector at the Baksan Neutrino Observatory (BNO). The detector will become part of a global network of neutrino detectors. One of the prototypes of such a detector being developed at BNO is an acrylic sphere with the diameter of 500 mm filled with a liquid scintillator. The matrices of silicon photomultipliers (SiPM) are used as photosensors of the detector. For many years such a photosensors have been used in various physical experiments. In our case, unlike other experiments, the SiPM matrices are used not only to measure the total light output from the interaction of particles in the scintillator, but also to obtain images of such events. This approach will allow us to separate useful (neutrino) events from background ones and, among other things, monitor supernova explosions in our Galaxy. Two matrices of 64 SiPM arrays (ARRAYJ-60035-64P-PCB of SensL company) register photons passing through the optical collector of the detector from the interaction of particles inside the sphere volume of liquid scintillator. The optical collector consists of Fresnel lenses with the diameter of 300 mm and with the focal length of 120 mm. With the help of a LED mounted on the lever, measurements of the volume viewed by the matrices were carried out. The 128-channel data acquisition system is an MDU3-GI64X2 unit (manufactured by AiT Instruments) connected to the preamp boards by a flat micro-coaxial cable. Data reading to an online computer is implemented via the USB 3.0 interface. Channels are calibrated in each measurement cycle. The charge spectrum in the detector is given – the total signal measured by the matrix. The image of the event track is presented. Currently, the methodology for measuring and analyzing the data obtained is being worked out, and preparation for work with the next prototype of the detector, which is an acrylic sphere with a diameter of 1 m.

кремниевые ФЭУ оптический коллектор регистрация трека линзы Френеля silicon photomultipliers optical collector track registration Fresnel lenses Alekseev E.N., Alekseenko V.V., Andreev Yu.M., et al., 1980. Izvestiya AN SSSR, vol. 44, no. 3, pp. 609–612. (In Russ.) Voevodskii A.V., Dadykin V.L., Ryazhskaya O.G., 1970.Pribory i tekhnika eksperimenta, vol. 1, p. 85. (In Russ.) Yanin A.F., Dzaparova I.M., Volchenko V.I., et al., 2017. Izmeritel'naya tekhnika, vol. 3, pp. 8–11. (In Russ.) Yanin A.F., Dzaparova I.M., Gorbacheva E.A., et al., 2018. Fizika elementarnykh chastits i atomnogo yadra, vol. 49, iss. 4. p. 1411–1423. (In Russ.) Barabanov I.R., Bezrukov L.B., Veresnikova A.V., et. al., 2017. Phys. Atom. Nucl., vol. 80, pp. 446–454. Dzaparova I.M., Gangapshev A.M., Gavrilyuk Yu.M., et. al., 2015. arXiv e-prints (arXiv:1512.05939). Malyshkin Yu.M., Fazliakhmetov A.N., Gangapshev A.M., et. al., 2020. Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. Sect. A, vol. 951, p. 162920. (arXiv:1909.03229). Petkov V.B., 2016. Phys. Part. Nucl., vol. 47, no. 6, p. 975. (arXiv:1508.01389). Petkov V.B., Fazliakhmetov A.N., Gangapshev A.M., et. al., 2020. J. Phys.: Conf. Ser., vol. 1468, p. 012244.