Ionization Chambers for Monitoring in High-Intensity Charged Particle Beams
使用布鲁克海文国家实验室（BNL）加速器测试设备（ATF）的强电子束对抗辐射电离室进行了测试。这些探测器被设计用来作为费米国家加速器实验室（FNAL）主注入器中微子束线（NuMI）中监测μ子的基本元件。测量响应的线性度，电压依赖性，和作为间隙电压的函数的电离饱和的开始。
2002-05-30 hep-ex physics.ins-det
Measurement of ion and electron drift velocity and electronic attachment in air for ionization chambers
空气-电离室已经在放射治疗和粒子治疗中使用了几十年。然而，在行动中的检测器响应的基本参数很少研究。本工作旨在测量空气中电离室的电子附着、电子和离子迁移率。主要思想是从IC对单个电离粒子的实际响应中提取这些，以确保它们在相同的条件下被测量，同时忽略不期望的现象：复合和空间电荷效应。这里进行的非标准信号形状分析也面临着使用飞行时间的更标准的漂移室测量。结果发现，这两个探测器显示出兼容的结果，关于正离子和负离子漂移速度的文献数据是很好地分散。同时，电子附着测量值位于已知测量值的中间，而电子漂移速度似乎显示出与公知的和建模的数据相比的偏移。
2016-09-13 physics.ins-det
A prototype liquid Argon Time Projection Chamber for the study of UV laser multi-photonic ionization
本文介绍了一个原型液体氩时间投影室（LAr TPC）的设计，实现和操作的检测器致力于开发一种新的在线监测和校准系统，利用紫外激光束。特别地，该系统旨在测量LAr中的初级电离的寿命，这又与LAr纯度水平相关。这种技术可以利用目前和下一代大质量LAr TPC的性能和校准的监测起着重要的作用。第一次测量的结果与一些考虑和展望。
2009-06-18 physics.ins-det
Design of a high-resolution ion pulse ionization chamber for 222Rn decays detection in air
Universität Siegen（锡根大学）
本文提出了一种高分辨率离子脉冲离子化室，用于精确检测空气中低浓度氡衰变，通过双圆柱设计和定制测量方法实现2-3%的光谱分辨率。
2025-12-23 physics.ins-det
A high dynamic Micro Strips Ionization Chamber featuring Embedded Multi DSP Processing
本文介绍了一种X射线探测器，它是一个具有一维空间分辨率的分段式电离室，集成了智能ADC前端、多DSP处理和嵌入式PC平台。该探测器针对扇形束几何形状进行了优化，有效面积为192 mm空间分辨率通过将阳极细分为读出条来获得，读出条具有150微米的间距，它连接到20个定制的集成超大规模集成电路芯片，（每个都能够进行64通道读出和多路复用），并由14位10 MHz ADC和快速自适应PGA读出到DSP板中。带宽达到3.2Gbit/s的原始数据，从1280条微带的实时采样产生的，是级联处理的FPGA和DSP，允许数据压缩，导致几天的不间断采集能力。由于MicroCAT结构不仅用作电离室模式中的屏蔽栅，而且还用于在气体中提供有源电子放大，因此允许达到10 kHz的快速采集速率。
2010-01-25 physics.ins-det
A time projection chamber with optical readout for charged particle track structure imaging
我们报道了一个核径迹成像系统，该系统被设计用于详细研究低压气体中带电粒子径迹的电离拓扑结构。该检测方法基于填充有低压三乙胺（TEA）的时间投影室（TPC）。利用增强型CCD系统记录电子雪崩产生的光，对高能带电粒子产生的电离电子进行三维成像。该探测器可用于研究气体中粒子径迹的空间电离分布，在组织中的等效长度和分辨率分别为4mm和40nm（RMS）。我们解释了这种技术的剂量学的相关性，描述了实验方法和基本操作参数。室响应质子和α粒子的第一个结果。
2004-10-27 physics.ins-det
Cosmic Ray Test of Mini-drift Thick Gas Electron Multiplier Chamber for Transition Radiation Detector
在宇宙线测试系统中，对有效读出面积为10 $\times$ 10 cm $^{2}$、电离间隙为11.3 mm的厚气体电子倍增器（THGEM）室和两个常规气体电子倍增器（GEM）室进行了测试。厚的电离间隙使THGEM室成为小型漂移室。这种微漂移THGEM室被建议作为一个过渡辐射探测器（TRD）的一部分，用于识别电子离子对撞机（EIC）实验中的电子。通过该宇宙线测试，THGEM电离室在-3.65 kV下获得了大于94 $\%$的效率和220 $μ$ m的空间分辨率$\sim$。由于其出色的空间分辨率和厚电离间隙，THGEM室显示出出色的径迹重建能力。文中还介绍了THGEM腔的增益均匀性和稳定性。
2015-02-17 hep-ex physics.ins-det
A liquid xenon ionization chamber in an all-fluoropolymer vessel
一种新的技术已经开发出来，以建立容器的液体氙离子化检测器完全超净含氟聚合物。我们描述了低放射性污染方面的优势，提供了一些细节的建设技术，并显示了原型全氟聚合物电离检测器实现的能量分辨率。
2006-11-20 nucl-ex physics.ins-det
Performance of a Large Area Avalanche Photodiode in a Liquid Xenon Ionization and Scintillation Chamber
用大面积雪崩光电二极管（LAAPD）探测了α粒子、电子和γ射线在液体氙（LXe）中产生的闪烁光。测量α闪烁产率作为施加的电场的函数。我们估计LAAPD的量子效率为45%。来自零电场下的光测量的最佳能量分辨率对于来自Bi-207的976 keV内转换电子为7.5%（sigma），并且对于来自Am-241的5.5 MeV α粒子为2.6%（sigma）。用于这些测量的检测器也作为网格电离室操作以测量电荷产额。我们证实，在LC 10中使用LAAPD不会引入抑制自由电子漂移的杂质。
2005-02-14 astro-ph nucl-ex physics.ins-det
A general algorithm for calculation of recombination losses in ionization chambers exposed to ion beams
临床放射治疗用离子束的电离室剂量测定需要校正复合效应。然而，常见的辐射协议区分初始和一般的复合，并没有提供通用的校正方法，在比质子重的带电粒子的离子束中的两种复合类型的存在。在这里，我们提出了开放源代码IonTracks，在原则上可以预测任何离子束与任意粒子能谱和时间结构的组合初始和一般的复合效应。IonTracks使用轨道结构理论来分布离子轨道中的载流子。载流子的运动由一对耦合的微分方程控制，该微分方程基于作为载流子漂移、扩散和复合的基本物理性质，在计算初始和一般的载流子复合的同时，对这些基本物理性质进行数值求解。该算法在数值上是稳定的，并根据实验验证的理论在重离子轨道和一般的重组质子束中的初始重组。IonTracks是针对Jaffé和Boag的多个离子种类的脉冲束中的复合理论进行验证的。IonTracks能够计算平行板电离室中初始和一般复合损失的校正因子。即使只有很少的实验数据在电离室中的复合效应是今天，IonTracks的通用概念并不局限于这里研究的离子。未来的实验研究的复合脉冲和可能也连续离子束可以进行与IonTracks，这最终可能会导致更精确的预测复合因素在复杂的辐射场。
2016-10-21 physics.ins-det physics.med-ph
First demonstration of a sub-keV electron recoil energy threshold in a liquid argon ionization chamber
我们描述了亚千电子伏的电子反冲能量阈值在双相液氩时间投影室的第一个演示。这是一个重要的一步，在努力开发一种探测器，能够识别电离信号产生的核反冲能量的顺序为几千电子伏及以下。我们通过观察Ar-37的K-和L-壳层电子俘获衰变后的能谱中2.82 keV和0.27 keV处的峰获得了这一结果。Ar-37源的制备进行了详细描述，因为它使校准，也可能证明是有用的暗物质直接检测实验。一个内部放置的Fe-55 X射线源同时提供了另一个校准点在5.9千电子伏。我们讨论了在这三个校准能量下液氩中的电离产额和电子复合。
2013-07-19 astro-ph.IM nucl-ex physics.ins-det
High-rate axial-field ionization chamber for particle identification of radioactive beams
本文介绍了一种适用于放射性核束离子鉴别的简单轴向场电离室的设计、结构和性能特点。该探测器优化用于低能量放射性核束（< 5 MeV/A），除了探测器气体外，仅向束提供三个0.5 $μ$ m/cm $^2$箔。还描述了集成到检测器设计中的快速电荷敏感放大器（CSA）。将该快速CSA耦合到轴向场电离室产生具有60-70 ns的上升时间和100 ns的下降时间的输出脉冲，使得检测器能够维持相对高的速率。用$α$源进行的试验确定探测器能量分辨率为$\sim$ 8 $\%$，能量沉积为$\sim$ 3.5 MeV。测量了2.5和4.0 MeV/A $^{39}$ K离子束的能量分辨率以及能量分辨率与束流强度的关系。在3 x 10 $^5$离子/s的瞬时速率下，能量分辨率已降低至14%，堆积为12%。该探测器的能量分辨率高达3 × 10 ~（-1）$^5$ ions/s，使其成为表征低能放射性核束的有效工具。
2016-08-10 nucl-ex physics.ins-det
Surface and buildup region dose measurements with Markus parallel-plate ionization chamber, Gafchromic EBT3 film and MOSFET detector for high energy photon beams
本研究的目的是调查表面和建立区域剂量为6 MV和15 MV光子束使用马库斯平行板电离室，GafChromic EBT 3膜，和MOSFET探测器不同的字段大小和光束角度。在水等效固体体模中，在表面和6 MV和15 MV光子束的积聚区域中，在100 cm的源-探测器距离处，针对5 x 5、10 x 10和20 x 20 cm 2的射野尺寸和0、30、60和80光束角度进行测量。对于Markus室、EBT 3膜和MOSFET探测器，发现使用6 MV光子束对于10 × 10 cm 2场尺寸的表面剂量分别为20.3%、18.8%和25.5%。对于Markus室、EBT 3膜和MOSFET探测器，使用15 MV光子束对于10 × 10 cm 2场尺寸的表面剂量分别为14.9%、13.4%和16.4%。所有剂量计的表面剂量随射野大小而增加。随着入射辐射束的角度变得更加倾斜，表面剂量增加。剂量计的有效测量深度各不相同;因此，测量结果可能不同。该问题可能导致表面和累积剂量测定错误，必须予以考虑。
2016-07-17 physics.ins-det physics.med-ph
Gaseous and dual-phase time projection chambers for imaging rare processes
通过气体和双相时间投影室的稀有粒子相互作用的检测和成像的现代方法进行了讨论。我们介绍和研究它们的基本工作原理和使能技术资产。
2017-10-07 physics.ins-det
Decay of $^{99m}$Tc as part of calibration procedure for $^{192}$Ir activity measurements using a well type ionization chamber
本研究检验井型电离室对 $^{99m}$Tc 响应的线性度，发现非线性源于静电计量程切换，并基于非线性不影响衰变常数的假设建立模型，成功校正非线性并准确测得 $^{99m}$Tc 活度，为 $^{192}$Ir 校准提供支持。
2023-08-03 nucl-ex physics.ins-det
Digital imaging of charged particle track structures with a low-pressure optical time projection chamber
我们描述的第一个结果获得的轨道结构成像系统测量的电离拓扑结构的带电粒子在低压气体。该检测方法基于填充有低压三乙胺（TEA）的时间投影室（TPC）。电子，质子和较重的离子的电离轨道的图像，并进行了分析。
2004-10-27 physics.ins-det
Sub-Penning gas mixtures: new possibilities for ton- to kiloton-scale time projection chambers
在这项工作中，我们提出了一个不寻常的气体混合物气体作为一个无缝的，高QE，近100\%的覆盖率闪烁或\cerenkov光子的光电探测器的大型低背景实验的概念。我们用真空紫外线电离气体填充一个大的时间投影室，再加上一个非常小的混合掺杂剂气体，具有低电离阈值（和高电离产率），类似于一个高度欠淬灭的潘宁混合物。闪烁光子在转换成光致电离电子之前远离主电离位点行进。使用标准的TPC方法，我们可以分别计算初级电离电子（沿着密集轨道发生）和双折射电离电子（将发生在一个大的球形区域），而无需使用PMT。该方案与两相和单相高压配置中的非常大的检测器兼容。我们讨论了如何漂移轴的事件的位置可以重建，在什么样的约束下，我们可以预期稳定的气体增益操作。我们提出了一些探测器来说明这种方案-无论是在传统的两相几何结构中，还是在开采溶液的盐穴中的加压空间中-如何使安全地建造以前无法到达的目标质量的气体时间投影室成为可能，能够研究暗物质、双β衰变、质子衰变和太阳中微子;更多的推测性气体混合物可能将该技术扩展到反应堆和地中微子
2015-12-15 hep-ex physics.ins-det
Characterization and performances of a monitoring ionization chamber dedicated to IBA-universal irradiation head for Pencil Beam Scanning
每个放射治疗中心都必须配备实时射束监测设备。2008年，来自粒子物理实验室（LPC Caen）的医疗应用小组与IBA（离子束应用）公司合作开发了一个电离室。这种被称为IC 2/3的监测装置被开发用于IBAs通用辐照头，用于双光束扫描（PBS）。本文介绍的目的是表征质子治疗中使用的能量和ux范围内的IC 2/3监测器。该设备已与IBAs回旋加速器进行了测试，提供质子束从70至230兆电子伏。该射束监测设备已经过验证，目前安装在Westdeutsches Protonentherapiezentrum Essen质子治疗中心（WPE，德国）。在空间分辨率和剂量测量方面获得的结果至少等于PBS目的所需的初始质量标准。探测器测量剂量的相对精度优于1%，在0.5 Gy/min至8 Gy/min的范围内，而空间分辨率高于250 m。该技术已获得专利，并向IBA交付了五个IC 2/3腔室。如今，IBA生产的IC 2/3射束监测装置是其Proteus 235产品的一部分
2013-09-12 nucl-ex physics.ins-det physics.med-ph
Traceable Dosimetry for MeV Ion Beams
对于临床和研究中使用的高穿透性光子和粒子束，存在标准剂量测定协议。然而，这些协议不能直接应用于浅穿透MeV范围的离子束。放射学研究加速器设施使用这种光束照射细胞单层已有近50年的历史，使用的是基于组织等效电离室的自行开发的剂量测定法。为了更好地与国际公认的标准保持一致，我们描述了一个商业化的，NIST可追溯的，空气填充的电离室的低能量离子的水的吸收剂量的测量，使用辐射质量校正因子计算使用TRS-398建议。报告的剂量不取决于10-150 keV/微米范围内的电离密度。
2022-01-24 physics.acc-ph physics.bio-ph physics.ins-det
Analytical calculation of the charge spectrum generated by ionizing particles in Resistive Plate Chambers at low gas gain
在这篇文章中，分析表明，电离粒子在电阻板室汤森雪崩条件下产生的电荷谱，也就是说，足够小的雪崩不受空间电荷和考虑单电子电离团簇密切遵循统计伽玛分布。这种分布描述了从文献中获得的具有很好可比性的模拟数据，但似乎也描述了超出这些假设的实验数据，从而引起了一些解释问题。
2013-03-05 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
Observables for Recoil Identification in High-Definition Gas Time Projection Chambers
核反冲的定向探测在核物理和粒子物理中是广泛需要的。在低反冲能量下，这种能力可以用来确认暗物质信号的宇宙起源，穿透所谓的中微子层，或者区分不同的中微子源。气体时间投影室（TPC）可以在读出粒度足够高的情况下实现定向反冲检测，如当利用微图案气体检测器（MPGD）时的情况。这种探测器的一个关键挑战是识别和拒绝由探测器材料和环境中的放射性污染物的伽马射线引起的背景电子反冲事件。我们定义了新的观测值，可以区分电子和核反冲，即使在千电子伏级的能量，基于模拟电离的拓扑结构。我们进行了模拟研究，表明这些观测优于传统上使用的判别式，dE/dx，高达三个数量级。此外，这些新的可观测值即使在远低于10 keV的电离能下也能很好地工作，并且即使在方向性失败的情况下也保持稳健。
2021-09-17 physics.ins-det
Development of novel ionization chambers for reference dosimetry in electron FLASH radiotherapy
本研究设计并表征了三种用于电子FLASH放射治疗UHDR参考剂量测定的平行板电离室，发现电荷收集效率受电极间距、电场强度、每脉冲剂量和脉冲宽度影响，并证明减小电极间距和提高电场可消除脉冲宽度依赖性。
2024-03-08 physics.ins-det physics.med-ph
Characterization of the new free-air primary standard for medium-energy X-rays at CMI
2011年，捷克计量研究所决定建造一个自由空气电离室（FAC），用作中能X射线（光子能量从40到300 keV，包括乳腺X射线质量）空气比释动能率的一级标准，以取代目前使用的二级电离室，并降低空气比释动能参考值的不确定性。在2013-2017年期间，FAC已设计，制造并投入运营。通过Monte Carlo方法测量或计算校正因子。使用校准的次级室初步测试FAC性能。的FAC的物理特性进行了描述，并提出了一个总结的修正系数与不确定性预算。
2019-12-06 physics.ins-det
Development of Multi-gap Resistive Plate Chamber (MRPC) for medical imaging
低成本和高分辨率的多间隙电阻板室（MRPC）为基于飞行时间（TOF）的正电子发射断层成像（Positron Emission Tomography，正电子发射断层成像）系统的灵敏度在很大程度上取决于探测器的时间分辨率，为寻找有效的替代探测器开辟了新的可能性。在分层结构中，可以使用合适的转换器来增加光子检测效率。本文讨论了四间隙流注式酚醛树脂基MRPC和六间隙雪崩式玻璃基MRPC的宇宙线实验结果。
2014-08-01 physics.ins-det physics.med-ph
Performance Optimizations and Evaluations for the Small Direct Currents Measurement System
本文开发了一套高精度积分-微分系统用于测量微弱电流，通过优化电路设计显著降低了噪声和增益误差，测试表明其性能与商用仪器相当，可提升NIM电离室放射性活度标准的测量能力。
2025-03-05 eess.SP physics.ins-det
Resistive Plate Chambers for brain PET imaging and particle tracking and timing (TOF-tracker)
本研究探索电阻板室的读出架构，可同时实现带电粒子高分辨率定时与二维径迹测量及PET的γ射线探测，在有效面积上获得了优异的时间、位置分辨率与源定位精度。
2025-01-14 physics.ins-det
Perspectives of a single-anode cylindrical chamber operating in ionization mode and high gas pressure
本文研究单阳极圆柱形高压气体探测器在氩气和氙气中的电离模式性能，用于搜寻无中微子双贝塔衰变等稀有现象，在最高气压下两种气体均实现优于1.5% FWHM的能量分辨率。
2024-04-30 hep-ex physics.ins-det
Space Charge Effects in Noble Liquid Calorimeters and Time Projection Chambers
电离探测器中的空间电荷的主题进行了审查，显示如何观察和用于描述的效果的形式主义已经演变，开始应用到量热计，并达到最近的大尺寸时间投影室。一般标度律，和不同的方式来呈现和建模的影响。讨论了探测器侧面的空间电荷效应和边界条件之间的关系，以及减轻部分效应的设计方案。漂移长度和横向探测器尺寸的相对大小的影响进行了说明。简要讨论了校准方法。
2021-02-11 physics.ins-det
Instrumentation for correlated prompt $n$-$γ$ emission studies in coincidence with fission fragments
最近的理论和实验结果引起了人们对裂变碎片角动量问题的新的兴趣和关注。对中子和$γ$射线与裂变碎片的测量仍然是裂变物理探索中最有价值的工具。为了实现这些科学目标，我们开发了一个系统，该系统结合了最先进的裂变碎片探测器和$n$ - $γ$辐射探测器。在美国阿贡国家实验室设计并建造了一个新的双Frisch栅电离室，用于一个自发裂变源和一个由40个\textit{trans} -二苯乙烯有机闪烁器（FS-3）组成的阵列。我们在这项工作中提出的新的电离室设计旨在最大限度地减少室壁中的粒子衰减，并提供了一个紧凑的装置，可以适合现有的实验系统。电离室能够测量裂变碎片质量和动能，而FS-3提供中子和伽马射线多重性和光谱。这两个检测器组件的细节，以及第一次实验结果，这种设置。计划事件的事件分析和未来的实验进行了简要讨论。
2022-10-30 nucl-ex physics.ins-det
LArPix: Demonstration of low-power 3D pixelated charge readout for liquid argon time projection chambers
我们报告了一个低功耗的像素化读出系统的演示设计的三维电离电荷检测和数字读出液氩时间投影室（LArTPC）。使用定制设计的片上系统ASIC（LArPix）来唯一地仪器化电荷收集垫的像素化阵列中的每个垫，实现了非生物相容性3D电荷读出。LArPix ASIC采用180 nm体CMOS制造，提供32通道电荷敏感放大，具有自触发数字化和多路复用读出功能，温度范围为80 K至300 K。使用832通道LArPix-based读出系统与3毫米之间的垫间距，我们证明了低噪声（$<$ 500 e $^-$ RMS等效噪声电荷）和非常低的功率（$<$ 100 $μ$ W/通道）电离信号检测和读出。读出被用来成功地测量三维电离分布的宇宙射线通过LArTPC，从现有的投影技术的模糊性。该系统设计依赖于标准的印刷电路板制造技术，能够使用普通的商业设施进行大面积读出系统的可扩展和低成本生产。该演示克服了LArTPC在高占用环境中运行的关键技术障碍，例如深地下中微子实验（DUNE）的近探测器站点。
2018-09-16 hep-ex physics.ins-det
Performance of a Radial Time Projection Chamber with Electroluminescence in Liquid Xenon
双相氙时间投影室（TPC）是研究暗物质和中微子物理学的一种领先的探测器技术。这种类型的探测器技术的成功依赖于它的能力，以检测两个主要的闪烁和电离信号的粒子相互作用在液体氙（LXe）。电离电子在气体氙（GXe）中转化为电致发光，其中单个电子在强电场中可以被放大超过100倍的光子数。在大直径TPC的小气体间隙中保持强且均匀的电场是具有挑战性的。一种替代的解决方案是直接在LiNbO3中产生电致发光以克服气隙均匀性问题。在这里，我们报告的设计和性能的单相径向TPC（RTPC），它可以创建和检测直接在发光二极管的电致发光。它通过在轴向中心使用单根导线来产生强电场，简化了LPETTPC的设计和操作。我们提出了这样的RTPC的性能，并讨论其潜在的应用局限性。
2022-02-09 hep-ex physics.ins-det
Energy dependence of W values for protons in hydrogen
对于能量范围在1 MeV和4.5 MeV之间的质子，获得了在分子氢中产生离子对所需的平均能量$W$。的W值来自现有的实验数据弹性{ \it $π^-$ p}散射在40 GeV的电子束能量。在实验中，电离室IKAR充氢压力为10伏，同时作为气体靶和反冲质子探测器。对于选定的事件的弹性散射，反冲质子产生的电离产率在IKAR测量，而确定的能量通过运动学的散射角的入射粒子测量系统的多丝正比室。由来自沉积在室电极上的$^{234}$ U的$α$源的$α$粒子产生的电离用于W值的绝对归一化。H $_2$中质子的$W$的能量依赖性表明，在所测量的能量范围内，随着能量的增加，$W$异常增加。在能量为4.76MeV时，α粒子的电离产额比质子的电离产额大2%。
2014-05-22 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Integration and characterization of Readout Electronics System for dN/dx Measurement with Drift Chamber Prototype
Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）；Spallation Neutron Source Science Center（散裂中子源科学中心）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）
本文设计并评估了用于漂移室的可扩展读出原型，验证了高精度粒子识别的可行性，展示了系统在带宽、噪声和时间抖动方面的性能。
2026-03-28 physics.ins-det
Understanding Current Signals Induced by Drifting Electrons
考虑一个电子在气体中向收集电极漂移。一个常见的误解是，电子只有在到达电极时才产生可检测的信号。事实上，情况恰恰相反。电子一开始穿过气体，就在电极中感应出可检测的电流。当电子到达板时，这种感应电流消失。为了说明这种现象的实验，我们使用一个充气的平行板电离室和一个准直的$^{241}$ Am α源，它产生一个轨道的一个固定数量的电离电子在一个恒定的距离从收集电极。我们发现，从电离室检测到的信号增长的电子漂移距离，如电荷感应模型所预测的，并在冲突的想法，即电子到达收集板时是可检测的。
2014-04-15 physics.ins-det
The Ion Fluorescence Chamber (IFC): A new concept for directional dark matter and topologically imaging neutrinoless double beta decay searches
介绍了一种用于大体积、细粒度粒子探测的新型粒子探测概念：离子荧光室（IFC）。在诸如SF $_6$和SeF $_6$的电负性气体中，电离粒子产生正离子和负离子的集合。在IFC中，正离子漂移到化学活性阴极，在那里它们与定制的有机开启荧光单层反应，编码长寿命的2D图像。负离子在阳极以粗略的分辨率被电感测，诱导光学显微镜行进到并扫描相应的阴极位置以获得荧光图像。这一概念建立在为无中微子双β衰变中的钡标记开发的技术基础上，将乳胶探测器的超精细成像能力与时间投影室的单片传感相结合。其结果是在任意大的体积上的高精度成像探测器，而没有膨胀的通道数或系统复杂性的挑战。概述的概念后，我们讨论了R\&D进行演示，并探讨应用到两个方向的暗物质搜索SF $_6$和搜索无中微子双β衰变在大$^{82}$ SeF $_6$室。
2022-03-19 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Multiple hits in wire chambers and other particle detectors
我们提出了一个分析的死时间损失计数成像探测器，如MWPC，可以解决$k$同时命中，并分析更详细的$X-Y$探测器，它有一个第三线集，允许识别同时的影响。
2007-06-08 physics.ins-det
Self-detection of x-ray Fresnel transmissivity using photoelectron-induced gas ionization
研究了在硬X射线全外反射条件下，气流电离室中X射线反射镜的电响应。结果表明，系统的电响应作为入射角的函数由反射镜材料的X射线菲涅耳透射和光子-电子衰减特性定义。对体系的量子产率给出了一个简单的解释。该方法可以作为一个基础，为非侵入性的硬X射线光学原位诊断，容易获得互补的X射线transmittance数据在X射线反射率实验，也可能铺平了道路，以先进的计划，角度和能量分辨X射线探测器。
2016-01-18 physics.ins-det
Development of a Time-resolved Neutron Imaging Detector Based on the μPIC Micro-Pixel Chamber
我们已经开发了一个原型的时间分辨中子成像探测器，采用微模式气体探测器称为微像素室（μPIC）与现场可编程门阵列为基础的数据采集系统耦合。我们的探测器系统结合了100μ m级的空间和亚μs级的时间分辨率、小于10^-12的低伽马灵敏度和高数据速率，使其非常适合于高强度脉冲中子源的中子射线照相应用。在本文中，我们介绍了探测器系统，并提出了几个测试测量在NOBORU（BL 10），J-PARC证明我们的原型的能力。我们还讨论了未来的空间分辨率和速率性能的改进。
2013-05-21 cond-mat.mtrl-sci hep-ex nucl-ex
A New Concept of Liquid Xenon Time Projection Chamber for Medical Imaging
The Bishop's School（主教学校）；University of California San Diego（加州大学圣地亚哥分校）
本文提出一种优化用于医疗成像的液氙时间投影室概念，结合闪烁和电发光电离读出技术，实现低噪声信号放大和内在深度交互测量，提升空间分辨率和事件选择效率。
2026-03-26 physics.ins-det physics.med-ph
Development of an alpha-particle imaging detector based on a low radioactivity micro-time-projection chamber
在寻找暗物质或无中微子双β衰变等稀有事件的实验中，一个重要的问题是减少探测器材料和实验环境的放射性。选择具有低放射性杂质的材料，例如铀和钍链的同位素，需要精确测量表面和本体放射性。针对第一种情况，研制了基于气体微时间投影室的α粒子探测器。在检测器中安装了具有降低的α发射背景的低α μ-PIC。该探测器具有位置灵敏度的优点，可同时对样品的α粒子污染进行成像和测量背景。通过使用α粒子源测量探测器性能。还演示了样品的测量，并讨论了灵敏度。
2019-10-30 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Performance of a Time-Projection-Chamber with a Large-Area Micro-Pixel-Chamber Readout
研制了探测体积为23*28*31 cm ^3的微型时间投影室，并对其基本性能进行了测试。微TPC由一个探测面积为31*31 cm ^2的微像素室作为二维成像装置和一个有效面积为23*28 cm ^2的气体电子倍增器作为前置气体倍增器组成。微型TPC在50，000的气体增益下运行，并测量了能量分辨率和空间分辨率。
2007-01-08 physics.ins-det
Track and energy reconstruction algorithms for a time projection chamber with orthogonal fields
Institute of Particle and Nuclear Physics, Faculty of Mathematics and Physics, Charles University（查理大学数学物理学院粒子与核物理研究所）；Institute of Experimental and Applied Physics, Czech Technical University in Prague（布拉格捷克理工大学实验与应用物理研究所）；Sorbonne Université, Université PSL（索邦大学巴黎文理研究大学）
针对正交场时间投影室（OFTPC），开发了基于模拟电离电子漂移图的径迹重建和Runge-Kutta拟合的能量重建算法，在理想条件下实现了电子和正电子相对能量分辨率优于1%。
2026-06-18 nucl-ex physics.ins-det
Measurement of the two-photon absorption cross-section of liquid argon with a time projection chamber
本文报道了在时间投影室（LAr TPC）探测器中激光诱导266 nm液态氩的多光子电离。由激光束产生的电子信号是用于校准和监测下一代大质量LAr TPC的强大工具。我们设计和测试的探测器使我们能够以前所未有的准确度和精度测量LAr的双光子吸收截面：sigma_ex=（1.24 \pm 0.10 stat \pm 0.30 syst）10^{-56} cm ^4 s {-1}。
2010-12-19 hep-ex physics.ins-det physics.optics
Xenon-gas ionization chamber to improve particle identification of heavy ion beams with Z>70
针对传统P-10气体电离室在Z>70重离子束鉴别中Z分辨差的问题，本研究采用氙基气体使束流达到电荷态平衡，实验证实其在宽Z范围实现更高Z分辨，为重离子鉴别提供实用方案。
2024-07-09 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Neutron imaging detector based on the muPIC micro-pixel chamber
我们已经开发了一个原型的时间分辨中子成像探测器采用微像素室（muPIC），一个微图案的气体探测器，再加上一个现场可编程门阵列为基础的数据采集系统在高强度中子源的中子射线照相的应用。该原型系统的有效面积为10 cm x 10 cm，在2个大气压的气压下运行，可测量每个中子诱发事件的能量沉积（通过超过阈值的时间）和三维轨迹，从而可以以更高的精度重建中子相互作用点。使用简单的位置重建算法，实现了349 +/-36微米的空间分辨率，并预期进一步改进。详细的跟踪可以很好地抑制背景伽马射线，从而使有效的伽马灵敏度达到10^-12或更低，同时还能稳定、可靠地识别中子。该探测器的时间分辨率为0.6微秒。
2012-09-26 cond-mat.mtrl-sci hep-ex nucl-ex
Absolute Position Measurement in a Gas Time Projection Chamber via Transverse Diffusion of Drift Charge
具有通过微图案气体检测器读出的电荷的时间投影室（TPC）可以提供电荷密度分布的详细测量。我们在这里报告测量的α粒子轨道，使用TPC的漂移电荷与气体电子倍增器放大和检测与像素ASIC。我们发现，通过测量漂移电荷的三维拓扑结构，并对其横向扩散进行拟合，可以得到径迹在漂移方向上的绝对位置。例如，对于1~ cm长的α轨道段，我们获得了1~cm的精度。据我们所知，这是首次在气体TPC中进行这种测量。这种技术有几个有吸引力的特点：它不需要知识的初始特定的电离，是强大的对偏置从扩散电荷低于检测阈值，也是强大的对高电荷密度饱和的检测器响应。
2014-10-05 physics.ins-det
Performance Reconstruction of Eco-Friendly Gas Mixtures for Improved Resistive Plate Chambers at GIF++ Using Geant4
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）
本文提出利用Geant4观测值和实验锚点，重建生态友好气体混合物在GIF++中电阻板室的性能，通过有效增益参数和宏观Townsend参数实现效率曲线和工作点的重建。
2025-12-15 physics.ins-det
Calibration and simulation of ionization signal and electronics noise in the ICARUS liquid argon time projection chamber
本文利用宇宙线μ子对ICARUS LArTPC的电荷响应进行时空均衡，并数据驱动地调谐电离信号与电子学噪声模拟，使蒙特卡罗与数据达到良好一致。
2024-08-05 hep-ex physics.ins-det
A two dimensional position sensitive gas chamber with scanned charge transfer readout
我们已建立并测试了一个二维位置敏感平行板气体电离室，并具有扫描电荷转移读出功能。这里描述的扫描读出方法是基于一种新的位置相关的电荷转移技术的发展。它已经通过使用垂直于集电极带取向的栅极带来实现。这种解决方案大大减少了覆盖大探测器区域所需的电子读出通道的数量。使用25微米厚的Kapton蚀刻电路允许高的电荷转移效率和低的选通电压，因此需要非常简单的放大电路。目前的原型覆盖8 × 8平方厘米，像素大小为1.27 × 1.27平方毫米。根据预期用途和光束特性，较小的有效像素是可行的，并且较大的有效区域是可能的。该探测器可用于X射线或其他连续光束强度轮廓监测。
2003-03-20 physics.ins-det
Study of the single cluster response of a helium-isobutane drift chamber prototype using 8 keV X-rays
在漂移室内电离粒子产生的电子信号中识别单个团簇有望显著提高这类探测器在粒子识别能力和空间分辨率方面的性能。为了开发完善的集群识别算法，它是必不可少的测量室和它的电子单电离团簇的响应。这可以通过用X射线照射腔室来完成。我们在这里报告的研究上进行的漂移室原型的MEG-II实验在X射线设施的INFN弗拉斯卡蒂的国家实验室“XLab弗拉斯卡蒂”。该原型是操作与氦异丁烷混合物和仪表与高带宽定制前置放大器。本研究的结果已被用来开发一种创新的方法，聚类识别，维纳滤波技术的基础上。作为一个侧面的测量，我们还进行了研究的气体增益的配置，这是类似的MEG-II实验。
2014-10-31 hep-ex physics.ins-det
Application of Time Projection Chambers with GEMs and Pixels to WIMP Searches and Fast Neutron Detection
本文介绍了在充气时间投影室中利用核反冲探测中性粒子的工作。我们采用气体电子倍增器（GEM）来放大信号和硅像素电子检测雪崩电荷。这些技术允许以低噪声、改进的位置和时间分辨率以及高效率来检测目标气体中的电离。我们回顾了前几年获得的实验结果，并报告正在进行的模拟研究和建设的第一个原型在夏威夷大学。我们还提出了使用这样的探测器进行方向敏感的搜索的WIMP暗物质和快中子从裂变材料的前景。
2012-06-11 hep-ex physics.ins-det
Imaging of microscopic features of charged-particle tracks in a low-pressure gas
本文介绍一种测量低压气体中带电粒子径迹空间分布的成象系统。该方法基于光学读出的时间投影室。快重离子的实验结果。
2004-10-27 physics.ins-det
Application of recoil-imaging time projection chambers to directional neutron background measurements in the SuperKEKB accelerator tunnel
气体时间投影室（TPC）具有高读出分割，能够重建详细的三维电离分布的核反冲产生的弹性中子散射。使用一个系统的6个紧凑的TPC与像素ASIC读出，充满了70：30的混合物的He：CO $_2$气体，我们分析了第一方向测量的Beam诱导中子背景的隧道区域周围的美女II探测器在SuperKEKB $e^+e^-$对撞机。使用三维反冲跟踪，我们表明，这些TPC能够保持近$100\%$核反冲纯度重建电离能（$E_\text{reco}$）低至5 $\mathrm{keV_\text{ee}}$。使用大样本的模拟$^4$他，$^{12}$ C，和$^{16}$ O反冲轨道，我们发现预测和测量的反冲能谱之间的一致性，在六个TPC中的五个，模拟中子生产机制建模提供了有用的验证。限制这个样本的$^4$他反冲轨道与$E_\text{reco}>40$ $\mathrm{keV_\text{ee}}$，我们证明了轴向角分辨率内$8^{\circ}$，我们介绍了一个程序，在适当的条件下，正确分配矢量方向$91\%$的模拟$^4$他反冲。应用此程序为测量的$^4$ He反冲轨道分配矢量方向，我们观察到观察到的反冲和模拟反冲的角分布之间的一致性，提供了加速器隧道中局部中子“热点”的第一个实验证据。观察到的核反冲率在这些TPC表明，模拟高估了这些热点的中子通量。
2022-07-14 hep-ex physics.ins-det
