Status of the Micromegas semi-DHCAL
本文评述了1 m ~ 3半数字式强子量能器的研制和测试工作。原型采样平面将由1平方米的Micromegas室组成,具有1平方厘米的粒度和嵌入式2位读数,适用于ILC检测器处的PFA量热法。首先介绍1平方米腔室的设计,然后概述小型原型的基本性能。构成1 m2腔室的基本单元是32个\times 48 cm 2板,带有集成电子器件和微网。示出了这些板的特征化测试的结果。Micromegas作为比例探测器非常适合于半数字强子量热法。为了量化使用一个或多个阈值时的性能增益,正在进行模拟研究,其中一些将在本文中报道。
2010-07-19 hep-ex physics.ins-det
Comissioning of TREX-DM, a low background Micromegas-based Time Projection Chamber for low mass WIMP detection
暗物质实验最近将其探测技术集中在低质量WIMP上,这需要使用轻元素和低能量阈值。在这种情况下,我们描述了TREX-DM实验,一个低背景Micromegas为基础的时间投影室的低质量WIMP检测。其主要目标是操作0.3 kg的有源探测质量$\sim$,能量阈值低于0.4 keVee,并且完全由先前选择的放射纯材料构建。这项工作的重点是位于地面实验室的实际装置的调试。初步的背景模型的实验,基于Geant 4模拟和两种歧视的方法:一个保守的μ子/电子和一个基于$^{252}$ Cf源。基于这个模型,TREX-DM可能在寻找低质量WIMP中具有竞争力,特别是,它可能对DAMA/LIBRA提示的WIMP解释敏感。
2015-09-07 hep-ex physics.ins-det
Resistive Plate Chambers for Imaging Calorimetry - the DHCAL
DHCAL,数字强子量热计,是一种基于电阻板室(RPC)的原型量热计。该设计强调的成像能力的检测器,努力优化的应用程序的粒子流算法(PFAs)的强子射流能量在碰撞束环境中的重建量热计。腔室的读出被分割成1 x 1 cm 2的垫,每个以1位(单阈值)分辨率读出。具有大约50万个读出通道的原型在费米实验室和欧洲核子研究中心的测试束中进行了广泛的测试。本报告介绍了从试验梁收集的数据分析的初步结果。
2014-07-23 hep-ex physics.ins-det
Calibration of a Micromegas-based Gaseous Time Projection Chamber Using Cosmic Ray Muons
本研究利用宇宙射线缪子对基于 Micromegas 的气态时间投影室进行校准,通过径迹重建表征漂移速度等性能,并揭示了其在50天内随气体纯度的变化规律。
2023-07-27 hep-ex physics.ins-det
Characterization of resistive Micromegas detectors for the upgrade of the T2K Near Detector Time Projection Chambers
T2 K实验的第二阶段预计将于2022年秋季开始数据采集。近距离探测器(ND 280)的升级正在开发中,包括建造两个新的时间投影室,称为高角度TPC(HA-TPC)。这些TPC的两个端板将铺设八个Micromegas型电荷读出模块。Micromegas检测器电荷放大结构使用电阻阳极将电荷分散在几个焊盘上,以提高空间点分辨率。这项创新技术与Micromegas整体技术相结合,组成了“封装电阻阳极Micromegas”探测器。一个原型已经设计,建造和暴露于电子束在DESY II试验束设施。这些数据已被用来表征的电荷扩散,并产生一个RC地图。空间分辨率优于600 $μ$ m和能量分辨率优于9%的所有入射角。这些性能满足ND 280 TPC升级的要求。
2021-06-23 hep-ex physics.ins-det
Performances of two resistive MicroMegas prototypes for the Time Projection Chambers of the T2K Near Detector upgrade
T2K是一个长基线中微子实验,自2009年以来一直在运行,提供了一些世界领先的中微子振荡参数测量。已提议对T2K的近距离探测器ND 280进行升级。它包括安装两个新的时间投影室(TPC),这两个室基于一种新的读出技术:电阻阳极MicroMegas(RMM)。该技术有望减少电子通道的数量,同时保持或改善当前ND 280 TPC的批量MicroMegas性能。已经进行了一系列测试,并正在进行进一步的研究,以验证这种方法。两个RMM原型进行了研究,在专门的波束测试。到目前为止,所有的结果,其中一些仍然是初步的,表明一个更好的性能可以实现,即使与更大的垫,由于RMM的优势。
2020-05-12 physics.ins-det
Performances of Anode-resistive Micromegas for HL-LHC
Micromegas技术是一个很有前途的候选人,以取代阿特拉斯前μ子室-跟踪和触发-为未来的HL-LHC升级的实验。背景和堆积事件概率的增加需要探测器性能,目前正在密集的研发活动中进行研究。研究了四种不同读出带间距的阻性Micromegas探测器的性能。2010年秋季,在H6 CERN SPS束线上使用\sim 120 GeV动量π介子对这些腔室进行了测试。对于500微米的条带间距,我们测量到\sim 90微米的分辨率和~ 98%的效率。研究了轨道角度对效率的影响。我们的研究结果表明,电阻技术诱导的效率或分辨率上没有退化,相对于标准Micromegas。在某些配置中,电阻涂层能够将放电电流至少降低100倍。Micromegas技术是一种有希望的候选者,可以取代Atlas前向μ子室-跟踪和触发-用于未来的HL-LHC实验升级。背景和堆积事件概率的增加需要探测器性能,目前正在密集的研发活动中进行研究。研究了四种不同读出带间距的阻性Micromegas探测器的性能。2010年秋季,在H6 CERN SPS束线上使用\sim 120 GeV动量π介子对这些腔室进行了测试。对于500微米的条间距,我们测量到\sim 90微米的分辨率和\sim 98%的效率。研究了轨道角度对效率的影响。我们的研究结果表明,电阻技术诱导的效率或分辨率上没有退化,相对于标准Micromegas。在某些配置中,电阻…
2012-02-06 hep-ex physics.ins-det
Construction techniques and performances of a full-size prototype Micromegas chamber for the ATLAS muon spectrometer upgrade
2015年10月至2016年4月期间,为升级LHC对撞机的ATLAS探测器建造了Micromegas精密跟踪室的全尺寸原型。本文详细介绍了在INFN的各个实验室中建造该室的单个模块以及在Frascati国家实验室(LNF)进行最终组装的过程。还提供了2016年6月CERN SPS/H8束线的室暴露结果。在建设中取得的性能和测试梁的结果进行比较的要求,这是由严酷的环境中所施加的LHC的数据采集预计在未来几年。
2018-09-11 hep-ex physics.ins-det
Design and commissioning of a 600 L Time Projection Chamber with Microbulk Micromegas
我们报告的设计,施工,并初步调试结果的大型高压气体时间投影室(TPC)与Micromegas模块的电荷读出。检测器容器具有约600 L的内部容积和270 L的有效容积。在10 bar的工作压力下,有效体积包含约20 kg的氙气,可以对带电粒子轨迹进行成像。漂移电子由电荷读出平面收集,该平面容纳七个Micromegas模块的镶嵌。每个Micromegas覆盖20厘米乘20厘米的正方形。一种新型的Microbulk Micromegas由于其良好的增益均匀性和低放射性污染而被选择用于该应用。初步调试结果与1 Micromegas模块运行1巴氩气和异丁烷气体混合物和5巴氙气和三甲胺(TMA)气体混合物的报告。我们还记录了宇宙射线事件的扩展背景轨迹,并强调了这种气态TPC的独特跟踪功能。
2019-11-28 physics.ins-det
An insulating grid spacer for large-area MICROMEGAS chambers
我们提出了一种基于MICROMEGAS技术的大面积气体探测器的原创设计。该技术结合了夹在微网和阳极焊盘平面之间的绝缘网格,其提供了均匀的200 $μ$ m放大间隙。在几种实验条件下验证了放大间隙厚度的均匀性。检测器的增益性能,并与使用圆柱形微间隔物的检测器获得的值进行比较。新的设计在技术和资金方面具有若干优势。
2001-03-09 physics.ins-det
Self-compensating Light Calorimetry with Liquid Argon Time Projection Chamber for GeV Neutrino Physics
本研究发现液态氩时间投影室(LArTPC)因复合发光效应可作为自补偿光量热仪,通过案例验证其在宽漂移电场范围内实现电子与强子响应比的良好补偿,为GeV中微子能量重建提供补充方法并提出非均匀光收集的解决方案。
2025-02-09 hep-ex physics.ins-det
A Gaseous Time Projection Chamber with Micromegas Readout for Low Radioactive Material Screening
低放射性物质筛选对于稀有事件搜索实验,如无中微子双β衰变和地下实验室中的暗物质搜索,正变得至关重要。气体时间投影室(TPC)可以用于具有大的有效面积和高效率的这种目的。成功地构建了一个具有约20 $\times$ 20 cm $^2$的Micromegas读出平面的气体TPC,用于表面α污染测量。我们的特点是能量分辨率,增益稳定性和跟踪能力与校准源。利用气态TPC的独特径迹相关背景抑制削减,我们已经确定TPC的α背景率为0.13 $\pm$ 0.03 $μ$ Bq/cm $^2$,与领先的商业解决方案相当。
2022-08-05 physics.ins-det
Measurement and simulation of two-phase CO$_2$ cooling for the AFTER electronics of the Micromegas modules for a Large Prototype of a Time Projection Chamber
Micromegas(MM)模块的读出电子设备消耗近26 W的电功率,这导致电子板的温度升高至$70\,^{\circ}{\rm C}$。温度升高会导致电子设备损坏。时间投影室(TPC)中温度梯度的发展也可能影响精确测量。两相CO $_2$冷却已被应用于消除热的MM模块在两个测试梁实验在DESY,汉堡。在实验过程之后,通过数值模拟对单个MM模块的冷却技术进行了全面的研究。本文重点讨论了两相CO $_2$冷却技术的应用,以保持温度低于$30\,^{\circ}{\rm C}$并稳定在$0.2\,^{\circ}{\rm C}$内。
2017-12-31 physics.ins-det
Two large-area anode-pad MICROMEGAS chambers as the basic elements of a pre-shower detector
介绍了一种基于MICROMEGAS(MICRO MEsh Gaseous Structure)技术的探测器的设计。我们的探测器的特点是具有398(\times)281 mm(^{2})的大有效面积,具有20(\times)22 mm(^{2})分段的焊盘读出,以及通过绝缘间隔物(100(μ)m高和200(μ)m直径)获得的均匀放大间隙。几个原型的性能进行了评估下照射的2 GeV/c动量带电π介子和电子的次级束。我们认为这样的探测器作为基本元件的预簇射探测器装备的光子谱仪(PHOS)的ALICE实验。它的优点是模块化、材料少、坚固耐用和成本低。
2000-08-02 physics.ins-det
Performances of a resistive MicroMegas module for the Time Projection Chambers of the T2K Near Detector upgrade
提出了对T2 K长基线中微子振荡实验近探测器ND 280的改进方案。此次升级将包括两个新的时间投影室,每个都配备了16个电阻式MicroMegas模块,用于气体放大。电阻式MicroMegas的第一个原型已经被设计、建造、安装在HARP场笼中,并暴露在CERN的带电粒子束中。这些数据已被用来表征的电阻MicroMegas模块的性能。水平电子在距离阳极30 cm处穿过TPC,观察到300 $μm$的空间分辨率和9%的沉积能量分辨率。这些性能完全满足ND280 TPC升级的要求。
2019-12-09 physics.ins-det
Combination of two Gas Electron Multipliers and a Micromegas as gain elements for a time projection chamber
我们测量了一种新的组合的两个气体电子倍增器与Micromegas作为放大装置在高速率气体时间投影室使用的属性。这种设计的目标是最大限度地减少这种探测器的漂移体积中的空间电荷的积累,以消除标准的门控网格及其产生的死区时间,同时保持良好的跟踪和粒子识别性能。我们测量了正离子回流和能量分辨率在各种元素的增益和电场,使用各种气体,并另外研究了串扰效应和放电率。在增益为2000时,该配置实现了低于0.4%的离子回流和优于$^{55}$ Fe X射线的$σ/\text{E}=12\%$的能量分辨率。
2016-03-28 nucl-ex physics.ins-det
Aging studies of Micromegas prototypes for the HL-LHC
微兆气体技术是ATLAS光度升级中取代前向μ子室的一个很有前途的候选者。LHC加速器的亮度将是标称亮度的五倍,增加了背景和堆积事件的概率。这就需要探测器的性能,目前正在密集的研发活动中进行研究。老化是高亮度LHC应用的关键问题之一。出于这个原因,我们研究了在强X射线辐射和热中子下,在不同的CEA-Saclay设施的电阻micromegas探测器的性能。这项研究是对已经使用快中子进行的研究的补充。
2011-11-25 hep-ex physics.ins-det
Design, Construction and Performance Tests of a Prototype MicroMegas Chamber with Two Readout Planes in a Common Gas Volume
本文讨论了一种基于MicroMegas技术的原型探测器的设计和性能,该探测器在一个共同的气体体积中具有两个探测平面。该探测器适用于LHC探测器的前向区域,解决了高速率环境和有限的可用空间。每个检测平面的有效面积为9x9 cm^2,具有二维条带读数,并由高度为14 mm的公共气体区域隔开。将用作阴极的微网放置在公共气体体积的中间,将其分成两个单独的单元。该设置允许以2 mrad的精度对入射粒子进行角度重建。由于这种设计通过减少材料预算来减少多次散射效应的影响,因此可以设想低能束实验的可能应用。原型探测器的性能进行了测试与4.4 GeV的电子束,在DESY的测试束设施提供。
2016-10-29 physics.ins-det
Experimental Characterization of Bulk Micromegas for Development of Active Target Time Projection Chamber for Nuclear Astrophysics Studies
Saha Institute of Nuclear Physics(萨哈核物理研究所);Homi Bhabha National Institute(霍米·巴巴国立研究所);Naihati Prolife(奈哈提普罗利夫)
本文提出了一种基于Micromegas的主动靶探测器SAT-TPC,用于核天体物理研究,通过优化漂移和放大电场的比例,提高了电子透明度,并验证了该探测器在Ar-CO2和Ar-iC4H10气体中的能量分辨率和α粒子轨迹重建能力。
2026-11-05 nucl-ex physics.ins-det
Characterization of the Electronic Noise in the Readout of Resistive Micromegas in the High-Angle Time Projection Chambers of the T2K Experiment
针对T2K实验大角度时间投影室中基于电阻型Micromegas和AFTER芯片的读出系统,建立了电子学噪声分析模型,并验证了蒙特卡罗模拟与实验数据的高度一致性。
2025-04-10 physics.ins-det
Characterization of Charge Spreading and Gain of Encapsulated Resistive Micromegas Detectors for the Upgrade of the T2K Near Detector Time Projection Chambers
本文针对T2K近探测器升级中的阻性Micromegas模块,开发了X射线测试与物理建模方法,精确表征电荷扩散和增益均匀性,实现约10%能量分辨率并同时提取增益与RC参数。
2023-03-08 hep-ex physics.ins-det
Micromegas with GEM preamplification for enhanced energy threshold in low-background gaseous time projection chambers
本研究提出带GEM预放大级的Micromegas读出平面结构,经不同规模装置测试验证了其增益提升效果,有望降低暗物质探测实验的能量阈值,提升对低质量WIMPs的探测灵敏度。
2025-05-20 physics.ins-det
Gaseous time projection chambers for rare event detection: Results from the T-REX project. I. Double beta decay
作为T-REX项目的一部分,在过去几年中进行了许多研发和原型制作活动,以探索气体Micromegas读取TPC在稀有事件搜索中的适用性,如双β衰变(DBD),轴子研究和低质量WIMP搜索。本文综述了该项目的主要研究成果,并对该探测技术的应用前景进行了展望。虽然在配套文件中,我们专注于轴子和弱相互作用粒子,在本文中,我们专注于测量的DBD的$^{136}$在高压超导体(HPSTO)TPC的结果。特别相关的是在微块Micromegas的NH 4 + TMA混合物中获得的结果,在增益、操作稳定性和在高达10巴的压力下的能量分辨率方面显示出非常有希望的结果。在$\sim$ 1的水平的TMA相对于纯PMMA将电子扩散减少了10倍,提高了拓扑图案的质量,对辨别能力有积极的影响。操作与中等大小的原型(30厘米直径和38厘米漂移)的1公斤的铅在10巴的基准volumen允许测试的检测概念,在现实的实验条件。Microbulk Micromegas能够以高质量对DBD电离特征成像,同时以至少$\sim$ 3% FWHM @ Q $_{ββ}$并且可能低至$\sim$ 1% FWHM的分辨率测量其能量沉积。此外,拓扑签名信息上的第一个结果显示出其他实验实现所无法达到的有前途的背景辨别能力。此外,Micromegas的固有放射性水平非常低,并提供了具有成本效益的扩大选择。所有这些结果都表明,Microm…
2015-12-24 hep-ex physics.ins-det
Status of R&D on Micromegas for Rare Event Searches: The T-REX project
T-REX项目旨在为寻找稀有事件的实验中的时间投影室开发新的读出技术。最新Micromegas读出器在能量分辨率、增益稳定性、均匀性、材料预算等问题上的性能增强,结合低背景技术,为其在该领域的应用打开了新的机会之窗。本文综述了Micromegas读出器在轴子物理(CAST和未来的日光镜)中的应用和前景,以及在NEXT中进行的无中微子双β衰变研究的最新成果。
2011-09-19 hep-ex physics.ins-det
The detection of single electrons by means of a Micromegas-covered MediPix2 pixel CMOS readout circuit
通过MediPix 2读出芯片作为直接阳极读出小漂移室。将Micromegas箔放置在芯片上方50 $μ$处,并且在间隙中发生电子倍增。使用He/Isobutane 80/20混合物,气体倍增因子达到数万,导致检测单个电子的效率优于90%。我们记录了许多帧包含2D图像的宇宙μ子轨道。沿着这些轨迹,观察到电子团簇,以及δ射线。
2004-09-09 hep-ex physics.ins-det
Numerical study of track distortion in the Large Prototype TPC with end-plate based on bulk Micromegas
国际大型探测器时间投影室(ILD-TPC)的当前$\mathrm{R}\&\mathrm{D}$活动涉及采用微图案器件用于气体放大级。7 Micromegas模块,其中委托的大型原型TPC(LPTPC)在DESY的端板上,测试与5 GeV的电子束,在1 T的磁场。在实验期间,在这些模块的边界处观察到信号灵敏度降低以及重构轨道中的失真。模块边界附近的静电场不均匀性被认为是这些观察结果背后的可能主要原因。在目前的工作中,这一假设已被探索使用加菲尔德模拟框架。通过适当的简化,可以包含问题的计算复杂性。与实验结果的定性和定量协议已取得。已经提出了使用相同的模拟框架来缓解问题的可能性。
2020-05-28 hep-ex physics.ins-det
Energy resolution of alpha particles in a microbulk Micromegas detector at high pressure Argon and Xenon mixtures
最新的Micromesh气体放大结构(Micromegas)正在实现对低能光子的出色能量分辨率,在大气压下,$^{55}$ Fe在氩气/异丁烷混合物中的5.9 keV谱线的FWHM值低至11%。在更高的能量(MeV规模),这些测量是更复杂的,由于在限制室中的事件的困难,虽然没有根本的原因,为什么不能达到1%的半高宽或以下的分辨率。由于Micromegas读数可能应用于$^{136}$的双β衰变搜索,或在其他需要在同一检测器中进行量热和拓扑的实验中,因此有很大的动机在实验上证明这一事实。在本文中,我们报告的系统测量的能量分辨率与国家的最先进的Micromegas使用5.5兆电子伏的α源在高压Ar/异丁烷混合物。已经获得了低至1.8%FWHM的值,可能有证据表明可以实现更好的分辨率。目前正在进行类似的测量,初步结果也在此列出。
2009-07-20 physics.ins-det
Monte carlo study of the physics performance of a digital hadronic calorimeter
以MICROMEGAS为主动元件的数字化强子量能器是未来轻子对撞机粒子物理实验的一个很有前途的选择。这些实验将针对粒子流算法的应用进行优化,因此需要具有非常精细的横向分割的量热计。LAPP目前正在开发一个1平方米的原型,该原型基于MICROMEGAS腔室,具有1x1平方厘米的读出垫。介绍了MICR0MEGAS热量计物理性能的GEANT 4模拟。主要特征,如能量分辨率,线性和簇射轮廓,已被仔细检查各种被动材料的π介子在一个宽的能量范围从3到200 GeV。重点对模拟读出和数字读出进行了比较。
2009-10-23 hep-ex physics.ins-det
The sPHENIX Micromegas Outer Tracker
本文介绍了基于 Micromegas 的 sPHENIX TPOT 探测器,旨在通过校正电子漂移畸变来校准时间投影室,并详细报告了其建造、安装及首年数据采集的性能表现。
2024-07-26 physics.ins-det
Enhancing DUNE Physics Sensitivity with Light and Charge Calorimetry
本研究探索光量热法与电荷量热法在DUNE中的互补性,发现二者结合能更快达到5σ发现潜力,提升CP破坏和质量层级测量灵敏度。
2025-07-09 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Application of Large Scale GEM for Digital Hadron Calorimetry
德克萨斯大学阿灵顿分校物理系的高能物理小组一直在开发气体电子倍增器(GEM)探测器,用作未来国际直线对撞机数字强子量热器(DHCAL)的灵敏能隙探测器。在这项研究中,两种原型GEM探测器进行了测试。一个具有30 × 30 cm 2有源区双GEM结构,具有3 mm漂移间隙、1 mm传输间隙和1 mm感应间隙。另一个在放大器级中具有两个2x2 cm 2 GEM箔,具有5 mm漂移间隙、2 mm传输间隙和1 mm感应间隙。我们目前的特点,这些探测器获得使用高能带电粒子,宇宙射线μ子和106 Ru和55 Fe放射性源。从55Fe测试中,我们观察到两个分离良好的X射线发射峰,并且在每个GEM电极上具有395 V的高电压的情况下测量到腔室增益超过6500。来自宇宙射线和106 Ru的光谱都符合朗道分布,正如最小电离粒子所预期的那样。我们还提出了高剂量暴露于辐射后的腔室性能以及增益和校正因子的压力依赖性。最后,我们讨论了第一套大规模GEM箔的质量测试结果,并讨论了建设大规模(100cm × 100cm)GEM探测器的进展和未来计划。
2011-10-19 hep-ex physics.ins-det
Spatial Resolution of a Micromegas-TPC Using the Charge Dispersion Signal
国际直线对撞机的时间投影室将需要测量大约200个轨道点,分辨率接近100 $μ$ m。微图案气体检测器(MPGD)读出TPC可以利用使用亚毫米宽度焊盘的现有技术以检测器成本和复杂性的大幅增加为代价来实现期望的分辨率。我们最近应用了一个新的MPGD读出概念的电荷分散的原型GEM-TPC和实现良好的分辨率与垫的宽度类似的比例线TPC的可行性。用Micromegas TPC放大级重复电荷分散研究。我们在这里提出我们的第一个结果Micromegas-TPC分辨率与电荷色散。与Micromegas读出的TPC分辨率相比,我们早期的创业板的结果和预期的分辨率从电子统计和横向扩散在气态TPC。
2005-10-11 physics.ins-det
Status and Prospects of the PandaX-III Experiment
PandaX-III实验利用高压氙气TPC和Micromegas模块寻找$^{136}$Xe的无中微子双贝塔衰变,通过拓扑信息抑制背景,本文报告了最终探测器的建造调试及原型探测器性能测试。
2023-11-22 hep-ex physics.ins-det
Physics Prospects with MeV Neutrino-Argon Charged Current Interactions using Enhanced Photon Detection in Future LArTPCs
Stony Brook University, SUNY(石溪大学);Brookhaven National Laboratory(布鲁克海文国家实验室);Florida State University(佛罗里达州立大学);University of Antananarivo(塔那那利佛大学);Fermi National Accelerator Laboratory(费米国家加速器实验室)
该研究利用增强光子检测技术,在未来液氩时间投影室中探索MeV尺度中微子电荷电流相互作用,通过改进的能量重建和时间分辨率,提升低能中微子物理的研究能力。
2025-06-21 hep-ex physics.ins-det
Micromegas TPC studies at high magnetic fields using the charge dispersion signal
国际直线对撞机(ILC)时间投影室(TPC)的横向空间点分辨率目标是100微米的所有轨道,包括刚性90度轨道与完整的2米漂移。微图案气体检测器(MPGD)读出TPC可以以增加的检测器成本和复杂性为代价,利用使用1 mm或更窄的焊盘的现有技术来实现目标分辨率。新的电荷分散MPGD读出技术可以实现良好的分辨率,而不诉诸窄垫。这已经在之前的宇宙射线测试和1特斯拉磁体中的KEK束测试中针对具有GEM和Micromegas的2 mm x 6 mm垫进行了证明。我们最近在DESY的高场超导磁体中测试了使用电荷分散读出概念的Micromegas-TPC。测得的Micromegas增益被发现是恒定的磁场高达5特斯拉的0.5%。在高磁场的横向扩散的强烈抑制,我们测量了一个平坦的50微米的分辨率在5特斯拉超过我们的原型TPC的整个15厘米的漂移长度。
2007-03-28 physics.ins-det
Cosmic test of sTGC detector prototype made in China for ATLAS experiment upgrade
随着希格斯粒子的发现,大型强子对撞机复合体将分几个阶段升级,使光度增加到$7 \times 10^{34}cm^{-2}s^{-1}$。为了使ATLAS探测器在升级后适应更高光度的环境,ATLAS μ子端盖系统的一部分--小轮将被新小轮取代。新的小轮包括两种类型的探测器:小条薄间隙室和Micromegas。作为ATLAS合作项目的一部分,山东大学参与了ATLAS新小轮的建设,开发、生产和测试了部分小条薄间隙室的性能。本文介绍了山东大学小条形薄间隙电离室的建造和宇宙线测试。
2018-08-29 hep-ex physics.ins-det
Micromegas readouts for double beta decay searches
双β $ββ$衰变实验是中微子物理中最活跃的研究课题之一。对无中微子模$0νββ$的测量可以提供关于中微子质量尺度和性质的独特信息。目前这一代实验的目标是100公斤级的探测器目标质量,而下一代实验将需要达到吨级,以便完全探索中微子质量的逆层次模型。非常好的能量分辨率和超低的背景水平是成功实验的两个主要实验要求。气体时间投影室(TPC)等气体探测器提供的$ββ$事件的拓扑信息可以为信号识别和背景抑制提供非常强大的工具。然而,仅TPC读出的最新进展可确保高压气体TPC用于$ββ$搜索的竞争力,尤其是关于所需的能量分辨率。在本文中,我们提出了第一个结果的能量分辨率与国家的最先进的微散装Micromesh气体放大结构(Micromegas)使用5.5兆电子伏的α源在高压纯氙。在高达5巴的压力下,分辨率可达2%FWHM.这些结果,连同其最近测量的放射性纯度,证明Micromegas读数不仅是一个可行的选择,但一个非常有竞争力的$ββ$搜索。
2010-09-09 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
A Comparison of Micromegas with x/y Strip Charge Readouts for Directional Recoil Detection
本文比较了 9 种 Micromegas 与 x/y 条读出配置,发现 DLC 层可提高抗火花能力和增益分辨率,并据此为 40 L 方向性反冲探测器选出最佳读出方案。
2024-12-28 hep-ex physics.ins-det
Improvement and assessment of the radiopurity of Micromegas readout planes
Centro de Astropartículas y Física de Altas Energías (CAPA), Universidad de Zaragoza(萨拉戈萨大学高能天体物理与粒子物理中心)
Micromegas读出平面通过改进和评估,证实其在低背景条件下用于罕见事件探测的高放射纯度。
2026-03-03 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Radiopurity of Micromegas readout planes
自14年前构思以来,微网格气体放大结构(Micromegas)正被用于越来越多的粒子物理应用中。最近,它们被用于或被认为是稀有事件搜索领域(处理暗物质、轴子或双β衰变)中的时间投影室(TPC)的读数。在这些实验中,检测器组件和周围材料的放射性纯度被测量和精细控制,以保持实验背景尽可能低。本文介绍了在Canfranc地下实验室(LSC)的低本底设施中用高纯锗光谱法对Micromegas飞机的放射性纯度进行的首次测量。所获得的结果证明,Micromegas的微体类型的读出器目前制造的放射性纯度水平低于30 microBq/cm 2的Th和U链和~60 microBq/cm 2的40 K,已经可比的最干净的检测器组件的最严格的低背景实验,目前。考虑到所研究的读数是在没有对放射性纯度进行任何特定控制的情况下生产的,因此在专门开发后应该可以提高这些水平。
2010-08-02 nucl-ex physics.ins-det
Using Micromegas detectors for direct dark matter searches: challenges and perspectives
本文介绍了搭载Micromegas像素化读出的气体TPC在暗物质直接探测中的应用现状,梳理了相关技术挑战,汇报了IAXO、TREX-DM实验的研发进展,指出该技术具备良好应用前景。
2024-04-15 physics.ins-det
The Pixel-TPC: first results from an 8-InGrid module
八芯片InGrid模块已被测试为原型时间投影室的读出。模块的建设以及第一个初步的结果。InGrids是一种类似Micromegas的放大结构,具有像素ASIC,已在晶圆级上在光刻工艺中生产。对于测量,使用了基于可扩展读出系统的新开发的读出系统。
2013-12-11 hep-ex physics.ins-det
Angular dependent measurement of electron-ion recombination in liquid argon for ionization calorimetry in the ICARUS liquid argon time projection chamber
该研究在 ICARUS LArTPC 中测量液氩电子–离子复合的角依赖,采用 EMB 模型描述数据,并用于能标校准与粒子鉴别及 μ 子、质子能量测量,从而提升准确度和精密度。
2024-08-09 hep-ex physics.ins-det
Cosmic Ray Measurements Using Charge and Light Readout in a Pixelated Liquid Argon Time Projection Chamber
University of Bern(伯尔尼大学);Imperial College of Science, Technology and Medicine(帝国理工学院);Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室);University of Manchester(曼彻斯特大学);University of Sheffield(谢菲尔德大学);University of California Berkeley(加州大学伯克利分校);Queen Mary University of London(伦敦大学玛丽女王学院);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);University of Edinburgh(爱丁堡大学)
SoLAr项目利用像素化液氩时间投影室的电荷和光读出技术,实现了对宇宙射线缪子的高效率探测和能量分辨率提升。
2025-12-11 hep-ex physics.ins-det
A Time Projection Chamber for High Accuracy and Precision Fission Cross Section Measurements
裂变时间投影室(fissionTPC)是一种紧凑型(直径15 cm)双室MICROMEGAS TPC,设计用于对中子诱发裂变进行精确的截面测量。锕系元素靶被放置在中央阴极上,并用轴向穿过TPC的中子束照射,从而在靶中引起裂变。4 $π$接受裂变碎片和完整的带电粒子径迹重建是裂变TPC的强大功能,它将用于测量裂变截面和检查相关的系统误差。本文详细介绍了裂变TPC的设计要求、设计解决方案和初始性能。
2014-03-26 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Development of large Micromegas readout planes for experiments searching for rare events
本文研究了用于稀有事件搜寻实验(PandaX-III 和 TREX-DM)的大型 microbulk Micromegas 读出平面,开发了平铺式读出平面与 GEM-Micromegas 复合系统以降低能量阈值,并设计了新型低本底 alpha 粒子探测器 AlphaCAMM。
2024-12-20 physics.app-ph physics.ins-det
Directional detection of Dark Matter with the MIcro-tpc MAtrix of Chambers
与普通物质弱相互作用的粒子,其相关质量为原子核(WIMPs)量级,是暗物质的可能候选者。由这些WIMP之一引起的靶核的弹性碰撞的直接检测必须与由中子产生的信号区分开,中子产生的信号在检测器中留下相同的信号。MIMAC(MIcro-tpc MAGNETIC of Chambers)合作开发了一种原始的原型探测器,该探测器将大型像素化Micromegas与快速自触发电子器件相结合。介绍了Modane地下实验室中运行的双室模块的各个方面:$^{222}$ Rn子体的校准和表征。建立了一个新的实验台,它结合了MIMAC室和COMIMAC便携式淬火线,用于表征MIMAC混合气体中低能离子的三维径迹:给出了初步结果。简要讨论了今后的步骤。
2016-07-29 astro-ph.CO astro-ph.IM physics.ins-det
A new gas-based proton-recoil telescope for quasi-absolute neutron flux measurements between 0.2 and 2 MeV neutron energy
中子注量率的绝对测量是中子感生截面测量、中子束线表征和剂量学研究的必要前提。研制了一种基于质子反冲过程的气体中子探测器,用于测量0.2 ~ 2 MeV中子通量。该探测器由两个分段电离室组成,采用Micromegas技术,可提供准绝对中子通量测量,精度为\simeq 3%。气压的灵活性使望远镜对γ和电子背景不敏感,因此作为中子通量仪器比半导体材料更有优势。可调节的气体压力和H样品厚度,Micromegas技术的使用和跟踪能力允许在大动态范围内检测中子,低至200 keV,具有良好的散射中子事件和随机背景抑制
2019-01-18 nucl-ex physics.ins-det
Analysis of test beam data taken with a prototype of TPC with resistive Micromegas for the T2K Near Detector upgrade
本文评估了为T2K ND280升级设计的HA-TPC原型,采用ERAM技术,在DESY测试束下测得空间分辨率优于800微米、dE/dx分辨率优于10%,模拟与数据吻合,满足实验要求。
2023-05-16 physics.ins-det
Future liquid Argon detectors
液氩时间投影室为稀有事件探测的新型大规模探测器提供了创新技术。它是一种精确的跟踪装置,允许电离径迹形态的毫米级精度的三维空间重建,具有“泡室“的成像质量,以高采样率提供$dE/dx$信息,并作为包含事件的高分辨率热量计。它于1977年首次提出,经过长期的成熟过程,它今天拥有打开新的物理学机会的潜力,在相关的多千吨质量尺度上提供出色的跟踪和量热性能,优于其他技术。在本文中,我们回顾了未来的液态氩探测器目前正在讨论的中微子物理社区。
2013-03-30 hep-ph physics.ins-det
MIMAC: A micro-tpc matrix for dark matter directional detection
暗物质定向探测开辟了一个新的领域,在宇宙学带来的可能性,以建立一个地图的核反冲,将能够探索银河系的暗物质晕,使访问这种物质的粒子表征和形状的晕。MIMAC(MIcro-tpc MAGNETIC of Chambers)合作在过去几年中开发了一种原始原型探测器,该探测器基于大型像素化micromegas与专用快速自触发电子器件的直接耦合,显示了新一代定向探测器的可行性。这种搜索策略的发现潜力进行了讨论和说明。2012年6月,第一个双室原型已经安装在Modane地下实验室(LSM),并显示了第一个地下背景事件,增益稳定性和校准。
2013-04-08 astro-ph.CO physics.ins-det
Measurement of the normalized $^{238}$U(n,f)/$^{235}$U(n,f) cross section ratio from threshold to 30 MeV with the fission Time Projection Chamber
用NIFFTE裂变时间投影室测量了从反应阈到$30$ ~MeV的归一化$^{238}$ U(n,f)/ $^{235}$ U(n,f)截面比。fissionTPC是一个两容积的MICROMEGAS时间投影室,可以对中子诱发裂变的裂变碎片电离剖面进行全三维重建。测量是在洛斯阿拉莫斯中子科学中心进行的,在那里中子能量是由中子飞行时间确定的。本文报道的$^{238}$ U(n,f)/ $^{235}$ U(n,f)比值是用裂变TPC进行的第一次截面测量,为评价中子通量测量中的重要标准--$^{238}$ U(n,f)截面提供了新的实验数据。在这项工作中使用的发展目标,防止了一个绝对的标准化,以解决在未来的测量的决心。相反,测量的截面比已归一化为ENDF/B-VIII。14.5 MeV的$β$ 5。
2018-02-23 nucl-ex physics.ins-det
A Low Background Beta Detection System using a Time Projection Chamber
University of Science and Technology of China(中国科学技术大学)
本文提出了一种低背景β探测系统,利用时间投影室和模拟优化技术,实现了背景率降低至0.0012 cpm/cm²
2025-12-31 nucl-ex physics.ins-det
Development of a TPC for an ILC Detector
ILD概念是计划中的国际直线对撞机(ILC)的两个拟议探测器概念之一,预见了一个时间投影室(TPC)作为主要的跟踪探测器。LCTPC(线性对撞机TPC)合作致力于研发,以开发基于最先进技术的TPC。在对较小的原型进行测试后,目前的工作重点是使用直径为770 mm,长度为610 mm的大型原型进行研究。该原型可以容纳7个读出模块,其尺寸与最终TPC中使用的模块相当。构建并测试了使用Micromegas或GEM结构作为气体放大的几个模块原型。除了传统的焊盘读出外,在这些测试中研究了基于TimePix芯片的像素读出,板上最多有8个TimePix芯片。介绍了该技术的研究现状和今后的发展计划。
2012-03-09 physics.ins-det