In this study, we evaluate and compare the pulse shape discrimination (PSD) performance of multipixel photon counters (MPPCs, also known as silicon photomultiphers - SiPMs) with that of a typical photomultiplier tube (PMT) when testing using CsI(Tl) scintillators. We use the charge comparison method, whereby we discriminate different types of particles by the ratio of charges integrated within two time-gates (the delayed part and the entire digitized waveform). For a satisfactory PSD performance, a setup should generate many photoelectrons (p.e.) and collect their charges efficiently. The PMT setup generates more p.e. than the MPPC setup does. With the same digitizer and the same long time-gate (the entire digitized waveform), the PMT setup is also better in charge collection. Therefore, the PMT setup demonstrates better PSD performance. We subsequently test the MPPC setup using a new data acquisition (DAQ) system. Using this new DAQ, the long time-gate is extended by nearly four times the length when using the previous digitizer. With this longer time-gate, we collect more p.e. at the tail part of the pulse and almost all the charges of the total collected p.e. Thus, the PSD performance of the MPPC setup is improved significantly. This study also provides an estimation of the short time-gate (the delayed part of the digitized waveform) that can give a satisfactory PSD performance without an extensive analysis to optimize this gate.

中文翻译：

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用光电倍增管和多像素光子计数器识别 CsI(Tl) 的脉冲形状

在这项研究中，我们评估并比较了使用 CsI(Tl) 闪烁体进行测试时多像素光子计数器（MPPC，也称为硅光电倍增管 - SiPM）与典型光电倍增管 (PMT) 的脉冲形状鉴别 (PSD) 性能。我们使用电荷比较方法，通过在两个时间门（延迟部分和整个数字化波形）内积分的电荷比率来区分不同类型的粒子。为了获得令人满意的 PSD 性能，设置应该产生许多光电子 (pe) 并有效地收集它们的电荷。PMT 设置比 MPPC 设置产生更多的 pe。使用相同的数字化仪和相同的长时门（整个数字化波形），PMT 设置在电荷收集方面也更好。因此，PMT 设置展示了更好的 PSD 性能。我们随后使用新的数据采集 (DAQ) 系统测试 MPPC 设置。使用这个新的 DAQ，长时间门的长度几乎是使用以前的数字化仪时的四倍。有了这个更长的时间门，我们在脉冲的尾部收集了更多的 pe 和几乎所有收集到的 pe 电荷。因此，MPPC 设置的 PSD 性能得到显着提高。本研究还提供了对短时间门（数字化波形的延迟部分）的估计，无需进行大量分析来优化该门，即可提供令人满意的 PSD 性能。在脉冲的尾部和收集到的 pe 的几乎所有电荷因此，MPPC 设置的 PSD 性能显着提高。本研究还提供了对短时间门（数字化波形的延迟部分）的估计，无需进行大量分析来优化该门，即可提供令人满意的 PSD 性能。在脉冲的尾部和收集到的 pe 的几乎所有电荷因此，MPPC 设置的 PSD 性能显着提高。本研究还提供了对短时间门（数字化波形的延迟部分）的估计，无需进行大量分析来优化该门，即可提供令人满意的 PSD 性能。