Speaker
Yiyang Wu
(Tsinghua University)
Description
光电倍增管（PMT）广泛应用于中微子与暗物质实验中，用于探测微弱的光信号。PMT 可将单个光子击中转化为纳秒级别的电脉冲，并由电子学系统读出。当多个光子连续击中 PMT 时，它们的光电子（PE）脉冲会叠加，为精准重建 PE 数目与击中时间序列带来挑战。
通过对光电子的产生、倍增与波形读出过程进行统计建模，我们研发了快速随机匹配追踪（FSMP）算法。该算法使用可逆跳跃马尔可夫链蒙特卡洛 (RJMCMC) 对 PE 序列的后验分布进行采样，从而充分利用波形信息给出 PE 数目和击中位置的概率。此外，FSMP 可以适配电荷谱含过大成分（即长尾）的微通道板（MCP）PMT，且可以利用 GPU 加速计算。针对即将在锦屏中微子实验 500t 探测器使用的 8 英寸 MCP-PMT，在 PE 数期望为 1 的情况下，FSMP 可比电荷积分法提升 12% 的能量分辨率、比第一击中时间法提升 37% 的时间分辨率。
| Collaboration (if any) | 锦屏中微子实验合作组 |
|---|
Primary authors
Benda Xu
(Tsinghua University)
Yiyang Wu
(Tsinghua University)
