In-Situ Performance of FBK VUV-HD3 and HPK VUV4 SiPMs in the LoLX Liquid Xenon Detector
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Silicon Photomultipliers (SiPMs) are a critical technology for the next generation of rare-event search experiments using liquid xenon (LXe). LXe scintillation is emitted primarily in the vacuum-ultraviolet (VUV), requiring photosensors with high VUV detection efficiency under cryogenic operating conditions. Direct characterization of VUV-sensitive SiPMs in LXe is therefore important for informing detector design and comparing device response. This work presents a direct comparison of Fondazione Bruno Kessler (FBK) VUV-HD3 and Hamamatsu (HPK) VUV4 SiPMs operated simultaneously within the Light-only Liquid Xenon (LoLX) detector. Using data collected with gamma sources placed outside the detector, we characterized the relative performance of these photosensors. Our analysis reveals that under these operating conditions, the HPK SiPMs observe 33–38% less light than the FBK devices, a larger difference than predicted by standard PDE models in vacuum measurements. We show that this discrepancy is resolved by an angular and wavelength dependent PDE model incorporating surface shadowing effects into our optical simulation, which then accurately reproduces the experimental data. This finding has significant implications for the selection and implementation of photosensors in future large-scale LXe detectors.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».