Liquid Argon Dielectric Breakdown Studies with the MicroBooNE Purification System
液态氩时间投影室探测器的激增使得液态氩的介电特性的表征成为一项关键任务。为了提高对这些性质的理解，使用连接到费米实验室MicroBooNE低温系统的专用低温恒温器对液氩中的击穿电场进行了系统的研究。使用直径为1.3 mm、5.0 mm和76 mm的球体实现电极球板几何形状。MicroBooNE低温系统允许在从百万分之几到万亿分之几十的各种负电性污染水平下进行测量。阴极-阳极距离从0.1 mm变化到2.5 cm。结果表明，击穿时的电场强度的几何依赖性。这项研究是第一次，击穿场的依赖性上的应力阴极面积已被证明为液态氩。
2014-08-01 physics.ins-det
Design and operation of a setup with a camera and adjustable mirror to inspect the sense-wire planes of the Time Projection Chamber inside the MicroBooNE cryostat
粒子物理学中的探测器，特别是当包括低温部件时，通常封闭在容器中，这些容器在安装后不提供对探测器本身的任何物理或视觉访问。然而，对于实验来说，视觉上研究容器的内部可能是期望的。MicroBooNE低温恒温器拥有一个带有传感线平面的TPC，必须检查其是否损坏，如断裂或下垂。本文介绍了一种方法来查看内部的MicroBooNE低温恒温器与相机和镜子的设置，通过其低温服务喷嘴之一。本文介绍了相机和镜子选择的操作，照明和机械结构的设置。它解释了该系统是如何操作的，并演示了其性能。
2015-08-26 hep-ex physics.ins-det
Measurement of Reconstructed Charged Particle Multiplicities of Neutrino Interactions in MicroBooNE
我们观察到的带电粒子多重性分布在MicroBooNE液氩时间投影室从中微子相互作用在一个有限的最终状态相空间预测这种分布从几个GENIE模型。测量使用的数据样本由中微子与完全包含在MicroBooNE探测器内的最终状态μ子候选者的相互作用组成。这些数据是在2015-2016年使用费米实验室助推器中微子束（BNB）收集的，BNB的平均中微子能量为800 MeV，使用对应于5e 19质子靶的曝光。该分析采用全自动事件选择和带电粒子轨道重建，并使用数据驱动的技术来确定中微子相互作用和宇宙诱导背景对每个多重性箱的贡献。所采用的受限相空间使得测量对预期从初级中微子-氩碰撞产生的较高能量带电粒子最敏感，而对预期在碰撞产物与目标氩核的终态相互作用中产生的较低能量质子不太敏感。
2017-09-01 hep-ex physics.ins-det
Electron attenuation measurement using cosmic ray muons at the MicroBooNE LArTPC
费米实验室的MicroBooNE实验使用液态氩时间投影室（LArTPC）技术来研究氩中的中微子相互作用。LArTPC的基本要求是在液体中实现并保持低水平的电负性污染物，以使漂移电离电子的捕获最小化。与最大漂移时间相比，漂移电子的衰减时间应该长，使得可以有效地检测来自产生具有长漂移路径的电离电子的粒子径迹的信号。在这次演讲中，我们提出了使用宇宙射线μ子的电子衰减的MicroBooNE测量。结果在典型的操作条件下产生18 ms的最小电子1/e寿命，这与2.3 ms的最大漂移时间相比是长的。
2017-10-01 hep-ex physics.ins-det
A Model for the Global Quantum Efficiency for a TPB-based Wavelength-Shifting System used with Photomultiplier Tubes in Liquid Argon in MicroBooNE
我们提出了一个模型的整体量子效率（GQE）的MicroBooNE光学单元。光学单元由一个平的圆形丙烯酸板组成，涂有四苯基丁二烯（TPB），位于直径为20.2 cm的光电倍增管的光电阴极附近。该板将液态氩中的紫外线闪烁光子转换成低温光电管敏感的可见光谱光子。GQE是将128 nm闪烁光从液氩转换为可见光的板的效率、到达光电阴极的移位光的效率和低温光电倍增管的效率的卷积。我们开发了一个基于GEANT 4的模型的光学单元，基于第一原理，并获得的范围内的可能值的预期数量的检测到的光电子（$N_{\rm PE}$）给定已知的系统误差的模拟参数。我们比较了从四个测量的$N_{\rm PE}$确定使用α粒子源放置在两个距离TPB涂层板在液氩低温试验stand.We还直接测量了量子效率的径向依赖性，并发现这与我们的模型预测的形状相同。我们的模型导致MicroBooNE光学单元的GQE为$0.0055\pm0.0009$。虽然这里显示的信息是MicroBooNE特定的，但模型的方法和模拟参数的收集将广泛适用于许多基于液氩的光收集系统。
2018-03-05 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Testing of Cryogenic Photomultiplier Tubes for the MicroBooNE Experiment
MicroBooNE探测器将位于费米国家加速器实验室（Fermilab）助推中微子束线（BNB）的轴上，由两个主要部件组成：一个大型液氩时间投影室（LArTPC）和一个光收集系统。30个直径为8英寸的Hamamatsu R5912- 02 mod低温光电倍增管（PMT）将检测液氩（LAr）中产生的闪烁光。本文首先介绍了MicroBooNE光电倍增管的性能测试程序，包括光电倍增管探测器中的光收集系统如何工作，以及光电倍增管底座的设计。然后讨论了低温试验台的设计，最后报告了低温试验的结果。
2013-06-17 hep-ex physics.ins-det
The Status of the MicroBooNE Experiment
MicroBooNE实验是即将进行的液态氩TPC实验，将于2014年初开始在费米实验室助推器中微子束中进行短基线中微子物理学计划。我给出了实验的描述，并回顾了MicroBooNE探测器的各个方面的现状。
2011-10-07 hep-ex physics.ins-det
Flash-matching for the Pandora based electron neutrino selection in MicroBooNE
描述了时间投影室读出与MicroBooNE探测器中的光学信息相结合，以减少宇宙起源背景和选择电子中微子诱导的相互作用。
2018-05-31 hep-ex physics.ins-det
Exploring Neutrino Interactions with MicroBooNE
最近，MiniBooNE在低能量下观察到电磁过剩。这种过度的性质是什么？20年前LSND的低能量过剩的本质是什么？MicroBooNE探测器将在费米实验室看到来自MiniBooNE所使用的相同助推器光束的中微子。MicroBooNE的设计将使我们能够区分光子和电子，从而阐明MiniBooNE和LSND的低能电磁过度。MicroBooNE是一个170吨重的液态氩时间投影室（LArTPC），能够对中微子与泡室的相互作用进行成像，但需要电子数据采集和处理。除了照亮低能过剩和测量低能中微子截面之外，MicroBooNE还为费米实验室更广泛的短基线中微子物理计划开辟了道路，它也是一个长基线数千吨级LArTPC探测器的研发项目。
2014-11-17 hep-ex physics.ins-det
Neutrino Interactions in MicroBooNE
MicroBooNE是一个基于液氩的中微子实验，于2015年10月开始收集费米实验室助推器中微子束的数据。该实验的物理目标包括探测MiniBooNE中异常过量电子事件的来源。除此之外，MicroBooNE正在执行一项广泛的截面物理方案，这将有助于探索中微子-核子相互作用和核效应的现行理论。这些会议记录总结了MicroBooNE的中微子截面分析的现状。
2017-05-13 hep-ex physics.ins-det
MicroBooNE
MicroBooNE实验是一个170吨重的液态氩时间投影室（LArTPC），将于2013年在费米实验室开始运行。它的主要物理目标是探索MiniBooNE实验所看到的事件的低能量过剩，这是研发的下一步，使LAr成为未来大型中微子探测器的可行选择。本次演讲概述了MicroBooNE实验，重点介绍了光收集系统和最新技术进展。
2011-10-07 hep-ex physics.ins-det
First Measurement of Neutrino Interactions in MicroBooNE
MicroBooNE探测器最近在费米实验室的助推器中微子束中完成了第一年的中微子束数据采集，收集了大约一半的预期数据（目标上$6.6\times10^{20}$质子的$3.4\times10^{20}$）。我们提出的中微子相互作用的运动学分布观察到从一个小的子集，这个数据（相当于$5\times10^{19}$质子的目标），作为第一步，对带电的μ介子中微子截面氩，并作为探索的能力和操作挑战的大型液态氩时间投影室中微子探测器。这些分布已经使用全自动事件选择和重建进行了评估。
2016-11-02 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
PMT Triggering and Readout for the MicroBooNE Experiment
本文介绍了建议PMT读出和触发系统，将用于MicroBooNE LArTPC实验。触发方案的设计是为了研究束中微子事件以及充分表征宇宙射线。此外，探索重要的物理应用，包括氩中的“晚期”闪烁光和μ子衰变的米歇尔电子将是可能的。将讨论各种类型的触发器以及它们如何在组合PMT+TPC读出电子系统中实现。
2013-08-15 hep-ex physics.ins-det
Current and Future Liquid Argon Neutrino Experiments
液氩时间投影室（LArTPC）探测器技术为精确的中微子振荡测量、中微子截面测量和寻找稀有过程（如超新星中微子探测）提供了机会。这些会议回顾了当前和未来的LArTPC中微子实验。特别关注的是ICARUS，MicroBooNE，LAr 1，2-LArTPC在CERN SPS，LBNE，和100千吨在冲绳实验。
2013-04-08 hep-ex physics.ins-det
LArSoft: A Software Package for Liquid Argon Time Projection Drift Chambers
我们在这些GLA 2011会议记录中描述了LArSoft软件包，这是一个工具包，用于在美国计划中使用液氩（LAr）时间投影室（TPC）进行模拟、分析和重建。我们证明，LArSoft是一个快速成熟的，复杂的软件包，已经采取了重要的分析，并随时准备通过多达五个液氩时间投影室。
2014-01-07 hep-ex physics.ins-det
Observation of Radon Mitigation in MicroBooNE by a Liquid Argon Filtration System
MicroBooNE液氩时间投影室（LArTPC）通过使用过滤系统来保持高水平的液氩纯度，该过滤系统可去除连续循环液体、再冷凝蒸发和外部供应氩气中的负电性污染物。我们使用MicroBooNE LArTPC重建兆电子伏级的放射性衰变。利用该技术，我们测量了液氩过滤系统的除氡效率。这是通过放置一个500 kBq的$^{222}$ Rn源上游的过滤器和寻找一个随时间变化的增加在LArTPC的放射性衰变的数量进行研究。在两个模型的背景下，氡缓解通过液氩过滤系统，减缓机制和捕获机制，MicroBooNE的数据支持氡减少因子分别大于99.999%或97%。此外，过滤器的放射性调查发现，铜基过滤材料是去除$^{222}$ Rn的主要介质。这是第一次观察到氡缓解液氩与大型铜基过滤器，并可能提供一个氡缓解解决方案，为未来的大型LArTPC。
2022-10-26 hep-ex physics.ins-det
ArgoNeuT: A Liquid Argon Time Projection Chamber Test in the NuMI Beamline
液氩时间投影室探测器非常适合研究中微子相互作用和探测表征中微子振荡的参数。电离粒子在纯化氩气中长距离漂移的能力以及在大量闪烁光下触发的能力允许优异的粒子识别和触发能力。在这些会议记录的细节ArgoNeuT试验束项目后，将简要介绍探测器技术。ArgoNeuT是一个175升的探测器，暴露在费米实验室的NuMI中微子束线下。在ArgoNeuT中观察到的第一个中微子相互作用将被呈现，以及对该数据样本进行的各种物理分析的讨论。
2009-10-18 hep-ex physics.ins-det
Electron-Hadron shower discrimination in a liquid argon time projection chamber
通过利用电磁和强子簇射之间的结构差异，在多元分析中，我们提出了一个有效的电子-强子鉴别算法的液态氩时间投影室，使用Geant 4模拟数据进行验证。
2013-03-14 hep-ex physics.ins-det
Search for a Low Energy Excess in MicroBooNE
微助推中微子实验（MicroBooNE）是一个液态氩时间投影室（TPC）实验，设计用于短基线中微子物理学，目前在费米实验室运行。它旨在解决MiniBooNE实验观察到的低能事件的异常过剩。最近的进展，对低能量事件的搜索带来了开发全自动的事件选择算法，以确定带电电流电子中微子事件的候选人没有π介子和至少一个质子在最终状态（$ν_e~\text{CC} 0π\text{N}p$）使用潘多拉多算法模式识别。到目前为止，已经研究了几个交叉检查和边带，以验证分析。
2019-05-14 hep-ex physics.ins-det
Energy Reconstruction and Calibration of the MicroBooNE LArTPC
液氩时间投影室（LArTPC）由于其在粒子跟踪和能量测量方面的优越性能，正日益成为当前和未来精密中微子振荡实验的首选技术。在LArTPC中，量热信息对于粒子识别是至关重要的，它是中微子截面和振荡测量以及寻找超标准模型物理的基础。采用LArTPC技术的主要挑战之一是表征其性能并量化相关的系统不确定性。MicroBooNE是迄今为止运行时间最长的LArTPC，已经进行了许多这样的测量，包括探测器物理和电磁簇射重建的研究。在这里，我们提出的操作和性能的检测器在其数据采集的结果，突出的成就对量热重建，校准和检测器物理。
2022-09-21 hep-ex physics.ins-det
Experimental study of the positive ion feedback from gas to liquid in a dual-phase argon chamber and measurement of the ion mobility in argon gas
氩时间投影室内粒子相互作用产生的正离子动力学在表征计划用于直接搜索暗物质和研究中微子性质的下一代大质量探测器中起着重要作用。我们已经构建了一个1 L的液氩室（ARION：氩离子实验）与高压脉冲发生器能够注入，在一个可控的方式，相当大的离子电流到漂移区。该室能够再现类似于大型探测器中发现的体积电荷，从而可以系统地研究其影响。本文讨论了有关液体中离子动力学的新实验结果和离子从气体反馈到液体的直接演示。此外，介绍了一种测量氩离子漂移速度的新技术，以及在气体中获得的初步结果。
2022-02-21 hep-ex physics.ins-det
Noise Characterization and Filtering in the MicroBooNE Liquid Argon TPC
在液态氩时间投影室（LArTPC）中读出电子器件的低噪声操作对于正确地提取沉积在TPC的线平面上的电离电荷的分布，特别是对于感应平面，是至关重要的。本文介绍了MicroBooNE探测器中观测噪声的特性和抑制方法。MicroBooNE的单相LArTPC包括两个感应平面和一个收集感应线平面，共8256条线。每根TPC导线上的感应电流都由浸入液氩中的定制低功耗、低噪声ASIC放大和整形。信号波形的数字化发生在低温恒温器外部。利用MicroBooNE运行第一年的数据，确定并减轻了TPC中的几个过量噪声源。噪声滤波后的剩余等效噪声电荷（ENC）随导线长度而变化，最长的导线（4.7米）低于400个电子。该响应与冷电子设计预期一致，并且被发现随时间稳定，并且在功能通道上均匀。该噪声水平显著低于先前利用热前端电子器件的实验。
2017-05-20 hep-ex physics.ins-det
The Photomultiplier Tube Calibration System of the MicroBooNE Experiment
我们报告的设计和建设的一个基于LED的光纤校准系统的大型液氩时间投影探测器。该系统是为了校准MicroBooNE实验的光学系统而开发的。除了详细说明材料和安装程序外，我们还提供技术图纸和规格，以便该系统可以轻松复制到未来的LArTPC探测器中。
2015-04-06 physics.ins-det
Exploring nucleon spin structure through neutrino neutral-current interactions in MicroBooNE
奇异夸克自旋对质子自旋的净贡献，$Δs$，可以由中性流弹性中微子-质子相互作用在低动量转移结合电子-质子散射的数据来确定。中微子-质子相互作用的概率部分取决于轴向形状因子，它代表质子的自旋结构，并可以分为夸克味贡献。在费米实验室的助推中微子束线上运行的第一年，可以在高分辨率液氩时间投影室（LArTPC）MicroBooNE中测量低动量转移中微子中性流相互作用。MicroBooNE中这些相互作用的信号是单个短质子轨道。本文介绍了我们在LArTPC中质子径迹的自动重建和分类方面的工作，这是确定中微子-核子截面和测量$Δs$的重要一步。
2017-02-02 hep-ex physics.ins-det
First demonstration of $\mathcal{O}(1\,\text{ns})$ timing resolution in the MicroBooNE liquid argon time projection chamber
MicroBooNE实验结合光信号与重建轨迹，首次实现纳秒级中微子相互作用时间分辨率，增强宇宙背景抑制，并为搜索长寿命粒子开辟新途径。
2023-08-29 hep-ex physics.ins-det
Liquid-Argon Time Projection Chambers in the U.S
液态氩时间投影室（LAr TPC）探测器非常适合研究中微子相互作用和探测表征中微子振荡的参数。电离粒子在纯化氩气中长距离漂移的能力以及在大量闪烁光下触发的能力允许优异的粒子识别和触发能力。本次演讲将讨论最近美国在大规模千吨级探测器的LAr TPC技术开发方面的工作，包括ArgoNeuT（氩中微子测试）测试束项目的细节，该项目是一个175升的LAr TPC暴露于费米实验室的NuMI中微子束线。
2009-10-19 hep-ex physics.ins-det
Performance Of A Liquid Argon Time Projection Chamber Exposed To The WANF Neutrino Beam
我们提出的结果的第一次曝光的液体氩TPC的多GeV中微子束。这些数据是在CERN西区中微子设施（WANF）的CHORUS和NOMAD实验之间的50升ICARUS样室中收集的。我们讨论了仪器性能的检测器和它的能力，以确定和重建低多重中微子相互作用。
2006-09-25 hep-ex physics.ins-det
ArgoNeuT, a liquid argon time projection chamber in a low energy neutrino beam
ArgoNeuT（氩中微子测试）是费米实验室的一个NSF/DOE项目，是第一个进入低能中微子束的LArTPC，也是第二个进入中微子束的LArTPC。ArgoNeuT位于NuMI光束线中轴上MINOS近探测器的上游，距离目标站约1公里，地下100米。该检测器具有47 X40 X90 cm（169 L）的有效体积TPC，并带有完全封闭的再循环和净化系统。在其他物理学中，ArgoNeuT将测量能量为~3 GeV的氩上的带电准弹性（反）中微子截面。
2009-10-14 hep-ex physics.ins-det
MicroBooNE Investigation of Low-Energy Excess Using Deep Learning Algorithms
MicroBooNE是费米实验室的一个中微子实验，由助推中微子束（BNB）中的液态氩时间投影室组成。该实验旨在研究同样位于BNB的MiniBooNE实验所观察到的电子中微子事件的过量，这是新的非标准模型物理学（如无菌中微子）的潜在证据。我讨论的MicroBooNE探测器内的低能量电子中微子相互作用的搜索状态。该分析采用传统重建方法的混合方法以及卷积神经网络（CNN）的使用，卷积神经网络是一种非常擅长模式识别的深度学习算法。我描述了事件的识别和CNN的使用方式。我还概述了我们解决将CNN应用于检测器数据的方法，CNN是在模拟数据上训练的。
2017-10-02 hep-ex physics.ins-det
Calibration of calorimetric measurement in a liquid argon time projection chamber
液态氩时间投影室为中微子物理研究和超标准模型物理的探索提供了高分辨率的事件图像和极好的量热分辨率。本文综述了影响探测器响应的主要物理过程，包括电子和场响应、空间电荷效应、电子与杂质的附着、扩散和复合等。我们描述了测量这些效应的方法，这些方法用于校准探测器响应并将测量的原始ADC计数转换为原始能量沉积。
2020-12-02 hep-ex physics.ins-det
The MicroBooNE continuous readout stream for detection of supernova neutrinos
自从1987年首次探测到核心坍缩超新星的中微子以来，所有大型中微子实验都试图探测下一颗附近超新星的中微子。其中，液态氩时间投影室（LArTPC）提供了一个独特的灵敏度的电子中微子通量的超新星。然而，这些事件的低能量（MeV的规模），以及目前所有大型（多吨）LArTPC都位于地球表面附近，因此受到强烈的宇宙射线通量的影响，使得触发超新星中微子非常具有挑战性。相反，MicroBooNE开创了一种基于连续读出流和其他中微子探测器（超新星早期预警系统或SNEWS）产生的延迟触发来探测超新星中微子的新方法。MicroBooNE的数据会暂时存储几天，等待SNEWS警报提示永久记录数据。为了应对由MicroBooNE的TPC和PMT系统的连续读出产生的大数据速率，已经开发了基于FPGA的零抑制算法。
2019-07-04 hep-ex physics.ins-det
A comparison between scintillation light Analog and Digital trigger for large volume Liquid Argon Time Projection Chambers
大体积液氩时间投影室（LAr-TPC）被用于中微子物理和稀有事件研究。这些探测器大多利用液态氩的闪烁光作为触发器。可以采用两种不同的方法来为这些检测器提供有效的触发系统，这依赖于对来自光电检测器（如光电倍增管或硅光电倍增器）的信号的模拟或数字处理。每种方法都有各自的优点和缺点，因此混合解决方案的实现可以从这两种方法中受益。为此，一个创新的电子板原型已被设计和提出用于大容量LAr-TPC探测器。
2020-04-10 hep-ex physics.ins-det
Demonstration of MeV-Scale Physics in Liquid Argon Time Projection Chambers Using ArgoNeuT
在ArgoNeuT液氩时间投影室（LArTPC）数据中，发现并重建了中微子-氩相互作用产生的低能光子在MeV尺度上的能量沉积.在费米实验室的NuMI束上收集的ArgoNeuT数据进行了分析，以选择TPC体积中的孤立低能沉积。这些沉积物的总数，重建的能量和位置进行了比较，从中微子-氩相互作用的模拟使用FLUKA蒙特卡罗发生器。测量的功能是一致的能量沉积从中微子的目标核的去激发和中微子-氩相互作用产生的初级中子的非弹性散射产生的光子。这项研究代表了一个成功的重建物理学在兆电子伏规模的LArTPC，在未来的大型LArTPC的超新星和太阳中微子相互作用的检测和重建的能力至关重要。
2018-10-15 hep-ex physics.ins-det
Performance study of a $3\times1\times1\mbox{ m}^3$ dual phase liquid Argon Time Projection Chamber exposed to cosmic rays
本文报道了用4吨（3 $\times$ 1 $\times$ 1~m $^3$）有效质量（体积）液态氩时间投影室（TPC）在双相模式下收集的宇宙线数据的分析结果。我们提出了一个详细的研究TPC的响应，其主要的检测器参数和性能。这些结果对于双相技术的理解和进一步发展非常重要，这要归功于对关键方面的验证，例如从液体到气体的电子提取及其通过整个一平方米读出平面的放大，增益稳定性，纯度和读出视图之间的电荷共享。
2021-04-16 hep-ex physics.ins-det
Automated proton track identification in MicroBooNE using gradient boosted decision trees
MicroBooNE是一个液态氩时间投影室（LArTPC）中微子实验，目前正在费米实验室的助推器中微子束中运行。LArTPC技术允许中微子相互作用的高分辨率三维表示。正在积极开发各种各样的软件工具，用于自动重建和选择LArTPC中的粒子轨迹。短的、孤立的质子径迹是低动量转移中性流（NC）弹性事件的信号，很容易隐藏在大的宇宙背景中。探测这些低能轨道将使我们能够探测质子自旋结构的有趣区域。选择NC弹性事件的一种有效方法是将高效的轨迹重建算法与使用机器学习算法的高精度颗粒识别相结合，找到所有候选轨迹。我们介绍了我们的工作粒子轨道分类使用梯度树助推软件（XGBoost）和模拟中微子数据的性能。
2017-10-02 hep-ex physics.ins-det
Enhancing Neutrino Event Reconstruction with Pixel-Based 3D Readout for Liquid Argon Time Projection Chambers
在本文中，我们探讨了中微子事件重建的潜在改进，三维像素化读出可以提供一个二维投影线读出液氩时间投影室。我们在这两种设计的两种通用的理想化检测器配置中模拟和研究事件，使用深度卷积神经网络对每个样本中的事件进行分类，以比较最佳2D结果和最佳3D结果。在几乎所有的情况下，我们发现，3D读出提供更好的重建效率和纯度比2D投影线读出，与3D的优势是特别明显的更复杂的拓扑结构，如电子中微子带电电流事件。我们的结论是，使用3D像素化探测器可以显着提高未来的液态氩TPC实验物理计划，如DUNE的范围和影响。
2020-01-23 hep-ex physics.ins-det
TITUS: Visualization of Neutrino Events in Liquid Argon Time Projection Chambers
高能物理实验所记录的数据的数量和复杂性正在迅速增长，并且随着这些增长，可视化这些数据的难度也在增加。为了研究中微子（一种基本粒子）的物理学，科学家们使用了液态氩时间投影室（LArTPC）探测器等技术。LArTPC具有非常高的空间分辨率，可以分辨出许多来自中微子的基本粒子，这些粒子与探测器中的氩气相互作用。可视化这些中微子相互作用对于理解中微子的性质至关重要，而且还可以监测和检查探测器的条件和操作。基于这些想法，我们开发了TITUS，一种事件显示器，可以显示这些中微子探测器记录的图像。TITUS是一款软件，可以读取来自LArTPC探测器的数据（以及相应的模拟），并允许用户以多种方式探索这些数据。TITUS具有灵活性，可实现快速原型设计和定制。
2020-10-25 hep-ex physics.ins-det
Benefits of MeV-scale reconstruction capabilities in large liquid argon time projection chambers
使用真理水平的蒙特卡罗模拟的粒子相互作用在大量的液态氩，我们展示了物理能力，使重建拓扑结构紧凑和孤立的低能量的功能，或“光点”，在大型液态氩时间投影室（LArTPC）的事件。这些特征主要是由光子相互作用的电子产物沉积电离能产生的。LArTPC的光点识别能力是由其独特的大小，位置分辨率精度和低能量阈值的组合。我们表明，考虑在LArTPC物理分析重建的光点可以导致中微子和新的物理相互作用的量热法的实质性改善，并为最终状态的粒子范围内的能量从MeV到GeV规模。光点活动分析也表明，使相互作用的通道和最终状态的粒子类型之间的歧视。除了证明这些收益量热和歧视，光点重建能力和物理结果的一些限制也进行了讨论。
2020-10-21 hep-ex physics.ins-det
The MicroBooNE Experiment and the Impact of Space Charge Effects
MicroBooNE是一项旨在探测中微子物理现象和开发LArTPC（液体氩时间投影室）探测器技术的实验。MicroBooNE实验于今年开始采集数据，是美国第一个大型LArTPC探测器。该实验是美国SBL（短基线）和LBL（长基线）计划设想的探测器（地面和地下）路径的开始。为了解释来自表面实验的数据，必须模拟和校准空间电荷效应的影响。空间电荷效应是由于例如来自宇宙射线的电离而在检测器中缓慢移动的正离子的积累，导致检测器内的电场的失真。这种效应导致LArTPC探测器中信号电离电子的重建位置发生位移。在MicroBooNE实验中使用的LArTPC预计会受到空间电荷效应的适度影响，TPC内某些位置的电场幅度变化约为5%（漂移场为500 V/cm）。我们讨论了模拟的空间电荷效应MicroBooNE以及校准技术，利用紫外激光系统和宇宙μ子事件。空间电荷效应的成功校准对于MicroBooNE物理计划的成功以及未来实验的LArTPC技术的发展都至关重要。
2015-11-05 hep-ex physics.ins-det
The Continuous Readout Stream of the MicroBooNE Liquid Argon Time Projection Chamber for Detection of Supernova Burst Neutrinos
MicroBooNE连续读出流是MicroBooNE液氩时间投影室（LArTPC）的并行读出，能够检测非束事件，例如超新星中微子爆发。超新星中微子的低能量和强烈的宇宙射线背景通量，由于近地表探测器的位置，使触发这些事件非常具有挑战性。相反，MicroBooNE依靠SNEWS（超新星早期预警系统）产生的延迟触发来检测超新星中微子。LArTPC的连续读出产生大量数据，并且需要使用在读出电子器件中的FPGA（现场可编程门阵列）中实现的实时压缩算法（零抑制和霍夫曼压缩）。我们提出的数据减少算法的优化结果，和他们的业务性能。为了证明连续流检测低能电子的能力，从停止宇宙射线μ子的Michel电子的样本被重建，并与来自无损触发读出流的类似样本进行比较。
2021-02-03 hep-ex physics.ins-det
First Demonstration of a Pixelated Charge Readout for Single-Phase Liquid Argon Time Projection Chambers
液态氩时间投影室（LArTPC）已被选定为未来的长基线深地下中微子实验（DUNE）。为了使LArTPC在DUNE的高多重性近探测器环境中工作，需要一种新的电荷读出技术。传统的电荷读出技术引入了固有的模糊性，结合缓慢的检测器响应，这些模糊性限制了LArTPC的性能，直到现在。在这里，我们提出了一种新的像素化电荷读出，使LArTPC的完整的3D跟踪能力。我们将电荷读出链的信噪比提高到14左右，并演示了由像素读出产生的3D空间点上的径迹重建。这种像素化的电荷读出使LArTPC成为DUNE近探测器复合体的可行选择。
2018-01-26 hep-ex physics.ins-det
DNN-based Signal Processing for Liquid Argon Time Projection Chambers
针对液氩时间投影室中感兴趣区域识别的难题，提出将其转化为图像分割任务并采用U-ResNet架构的深度学习信号处理方法，性能优于传统方法且鲁棒性强，已被短基线中微子项目采用。
2025-10-27 hep-ex physics.ins-det
Measurement of three-dimensional inclusive muon-neutrino charged-current cross sections on argon with the MicroBooNE detector
MicroBooNE探测器测量氩中μ子中微子电荷电流总截面，通过三维展开提供丰富的中微子振荡实验信息。
2025-11-26 hep-ex physics.ins-det
Measurement of the Atmospheric Muon Rate with the MicroBooNE Liquid Argon TPC
MicroBooNE是位于费米实验室的近表面液态氩（LAr）时间投影室（TPC）。我们测量的μ介子的特性来自宇宙在大气中的相互作用使用的电荷收集和光读出探测器。的数据进行了比较CORSIKA宇宙线模拟。观察，模拟和以前的结果之间有很好的一致性。此外，还对TPC中μ子的角分辨率进行了模拟研究。
2021-04-13 hep-ex physics.ins-det
Review of Liquid Argon Detector Technologies in the Neutrino Sector
液氩（LAr）具有成本低、利用率高、闪烁性能好等优点，是粒子探测中应用最广泛的闪烁体之一。中微子领域的大量实验都是基于在一个或多个时间投影室（TPC）中使用LAr，从而实现高分辨率的三维粒子重建。在本文中，我们回顾和总结了一些这些液体氩时间投影室（LArTPC）的实验，并简要介绍了具体的技术，他们目前采用。这包括单相LAr实验（ICARUS T600、MicroBooNE、SBND、LArIAT、DUNE-SP、ProtoDUNE-SP、ArgonCube和垂直漂移）和双相LAr实验（DUNE-DP、WA 105、ProtoDUNE-DP和ARIADNE）。我们还讨论了LArTPC读出领域的一些新的研究途径，这些途径显示出在不久的将来大规模使用的潜力。
2021-03-11 hep-ex physics.ins-det
First measurement of $η$ production in neutrino interactions on argon with MicroBooNE
本研究利用MicroBooNE首次测量了氩上中微子相互作用中η产生的通量积分截面，证明η产生可作为研究高阶共振的新探针，并为GeV加速器中微子实验的电磁簇射校准提供了新方法。
2024-05-04 hep-ex physics.ins-det
Cosmic Ray Measurements Using Charge and Light Readout in a Pixelated Liquid Argon Time Projection Chamber
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
Enhanced low-energy supernova burst detection in large liquid argon time projection chambers enabled by Q-Pix
从核心坍缩超新星中探测到中微子可能揭示重要的过程特征以及中微子的性质。超新星中微子的探测是未来基于液态氩的千吨级中微子探测器的主要科学驱动力之一。在这里，我们表明，对于这样的探测器的固有的3D读出Q-Pix提供了许多优势，相对于基于线的读出，如更高的重建效率，更低的能量阈值，相当低的数据速率，和潜在的指向信息。
2022-08-12 hep-ex physics.ins-det
The Yale liquid argon time projection chamber
在本文中，我们给出了一个在耶鲁大学设计，建造和运行的液氩时间投影室的全面描述。我们目前的结果，从校准运行的宇宙射线已被观察到的探测器，在美国的第一个。
2008-04-02 physics.ins-det
Continuous data acquisition for liquid argon time projection chamber neutrino detectors using FPGA-based real-time compression algorithms
液氩时间投影室（LArTPC）已被提议作为中微子探测器，它结合了大尺寸以最大化中微子相互作用的数量和详细记录的相互作用。以MHz采样率读出数千个通道产生具有毫米级分辨率的中微子-核相互作用的图像，从而能够识别产生的粒子，并提供多个手柄来测量它们的能量，但以牺牲大数据速率为代价。需要连续采集LArTPC数据，以便能够使用高延迟触发器来捕获非加速器射束事件。我们描述的情况下，连续读出的MicroBooNE LArTPC，授予的可能性，从超新星使用SNEWS（超新星预警系统）警报作为延迟触发获取中微子爆发。连续的数据采集是通过使用实时压缩算法（零抑制和霍夫曼压缩）实现在一个FPGA中的读出电子。
2019-09-06 hep-ex physics.ins-det
Study of Neutron-Induced Ionization in Helium and Argon Chamber Gases
用于监测NuMI中微子束线中的次级强子和三级μ子束的离子室将暴露于背景粒子，包括束流收集器中产生的低能中子。为了理解这些背景，我们研究了氦和氩填充电离室暴露于强中子通量从PuBe中子源（$E_n=1-10$ MeV）。这些源每秒发射大约10个$^8$中子。导出了每个入射中子在腔室气体体积中的离子对数目。虽然有限的精度，因为一个大的伽马射线背景的PuBe源，我们的结果是一致的期望，中子在腔室气体中纯粹弹性相互作用。
2004-05-05 hep-ex physics.acc-ph physics.ins-det
First Observation of Low Energy Electron Neutrinos in a Liquid Argon Time Projection Chamber
液氩时间投影室（LArTPC）重建中微子事件的空间和量热信息的能力使它们成为许多实验中的首选探测器，特别是那些希望观察电子中微子（$ν_e$）外观的实验。LArTPC承诺出色的背景抑制能力，特别是在这个“黄金”通道的短期和长期基线中微子振荡实验。我们提出的第一个实验观测的电子中微子和反中微子的ArgoNeut LArTPC，在相关的DUNE和费米实验室短基线中微子计划的能量范围。我们选择了37个电子候选事件和274个伽马候选事件，并测量了基于拓扑选择的80%的电子纯度。此外，我们提出了一个分离的电子从伽马使用量热能量沉积，证明进一步分离的电子从背景伽马。
2017-03-15 hep-ex physics.ins-det
Calorimetric classification of track-like signatures in liquid argon TPCs using MicroBooNE data
位于费米实验室的MicroBooNE液氩时间投影室是一个中微子实验，致力于研究短基线振荡，测量液氩中的中微子截面，并研究和开发这种新的探测器技术。准确和精确的量热测量对于事件重建至关重要，并且通过利用TPC以mm分辨率测量沿粒子轨迹的每单位长度的沉积能量来实现。我们描述了非均匀的量热重建性能的检测器，显示依赖于粒子轨迹的角度。这种非均匀重建直接影响从量热测量推断颗粒类型的颗粒识别算法的性能。这项工作提出了一种新的颗粒识别方法，占，并有效地解决这种不均匀性。与以前的算法相比，新开发的方法显示出更好的性能，例如94%的质子选择效率和10%的μ子错误识别率，以及对束流数据进行的相当宽松的轨道选择。通过识别$ν_μ CC$交互中的排他性最终状态，进一步证明了性能。虽然使用MicroBooNE数据和模拟开发，这种方法很容易适用于未来的LArTPC实验，如SBND，ICARUS和DUNE。
2022-01-04 hep-ex physics.ins-det
First Measurement of Inclusive Electron-Neutrino and Antineutrino Charged Current Differential Cross Sections in Charged Lepton Energy on Argon in MicroBooNE
我们提出了第一次测量的单差分$ν_e + \barν_e$带电电流包括截面氩在电子或正电子能量和电子或正电子散射余弦在整个角度范围内。使用MicroBooNE液氩时间投影室收集数据，该时间投影室位于主注入器射束处的费米实验室中微子的离轴位置，在靶上暴露$2.0\times10^{20}$质子。信号定义包括$ν_e$或$\barν_e$能量的60 MeV阈值和电子或正电子能量的120 MeV阈值。测量的总截面和微分截面与GENIE、NuWro和GiBUU中微子发生器的结果一致。
2022-02-03 hep-ex physics.ins-det
