Разработан детектор электронов [1] на основе нового кремниевого лавинного фотодиода с входным окном порядка 10 нм и трансимпедансного усилителя с полосой пропускания ~50 МГц. За счёт тонкого входного окна новый лавинный фотодиод [1] регистрирует единичные электроны с энергией от 500 эВ. Скорость регистрации позволяет набирать статистику в спектрометрическом режиме для потоков 2.5*10⁷ событий в секунду с активной области площадью 0.785 мм². На рисунке (а) представлена лавинного фотодиода, (b) приведены спектры электронов с энергиями: 1—5 keV, 2—10 keV, 3—15 keV, 4—keV, 5—20 keV, 6—25 keV, 7—30 keV, измеренные в KIT (Карлсруэ, Германия).

В данный момент в экспериментах по определению абсолютной шкалы массовых состояний нейтрино применяются системы регистрации электронов (ИЯИ Москва, Россия и KIT Карлсруэ, Германия) ограниченные скоростью счёта не более 3 103 электронов в секунду, что существенно ограничивает возможности фундаментальных исследований. Совокупность характеристик нового детектора, а именно энергетического разрешения не хуже 500 эВ и скорости счёта не меньше 2.5*10⁷ событий в секунду с активной области площадью 0.785 мм² позволит создать гибридный детектор площадью 78 мм² и обеспечить скорость регистрации электронов в спектрометрическом режиме не хуже 108 событий в секунду в рамках экспериментов по поиску сигнала стерильных нейтрино.

Публикации

1. Аруев П.Н., Берлев А.И., Забродский В.В., Задорожный С.В., Николаев А.В., Титов Н.А., Шерстнев Е.В., 2020, ЖТФ, т.90, 4 с. 693-698.