Current Challenges and Perspectives in Resistive Gaseous Detectors: a manifesto from RPC 2012
电阻式气体检测器可以被广泛地定义为在几乎不存在连接位于不同电势的任何两个金属电极的场线的条件下操作的那些气体检测器。这种情况可以在操作上被识别为“没有气体间隙被两个金属电极界定”。自70年代初以来，电阻板室（RPC）是这一想法的最成功的实现，这导致了完全火花保护的气体探测器，在超过100 kV/cm的工作领域具有固态可靠性，但在灵活性，优化和定制方面享有气体探测器的一般特性。在弗拉斯卡蒂举行的第十一届电阻板室和相关探测器研讨会上，我们总结了电阻式气体探测器领域的现状，并特别回顾了将于2014年在北京举行的第十二届研讨会的前景和目标。由于在这次研讨会上也有两项具体的审查（[1，2]），因此发现不可避免地会有最低限度的重叠。然而，我们已经意识到，这三项工作提供了从不同光学角度观察该领域的方法，因此它们在很大程度上可以被认为是互补的。与最初的担忧相反，在我们看来，整体外观似乎相当圆。
2012-10-28 hep-ex physics.ins-det
First in-beam studies of a Resistive-Plate WELL gaseous multiplier
我们提出的第一个中等尺寸（10 $\times$ 10厘米$^2$）电阻板井（RPWELL）的束内研究的结果：一个单面THGEM耦合到一个垫阳极通过电阻层的高体电阻率（$\sim$ 10 $^9 Ω$厘米）。用150 GeV μ子和π子研究了6.2mm厚（不包括读出电子学）单级探测器。从1个$\times$ 1 cm $^2$正方形铜垫记录信号，该垫具有APV 25-SRS读出电子器件。单元件检测器在Ne 1（$\mathrm{CH_{4}}$）中以数倍于10 $^4$的气体增益操作，在平均垫多重性为$\sim$ 1.2时达到99 $\%$检测效率。在粒子通量高达$\sim$ 10 $^4$ Hz/cm $^2$的情况下操作导致$\sim$ 23 $\%$增益下降，从而导致$\sim$ 5 $\%$效率损失。其显著特点是无放电操作，在强π介子束中也是如此。这些结果为稳健，高效的大规模探测器的应用铺平了道路，需要经济的解决方案，在中等的空间和能量分辨率。
2016-01-20 physics.ins-det
In-beam evaluation of a medium-size Resistive-Plate WELL gaseous particle detector
介绍了一种装备齐全的中型30 $\times$ 30 cm $^2$电阻板阱（RPWELL）探测器的束内评价。它包括一个单元件气体雪崩倍增器，带有Semitron ESD 225电阻板、1 cm $^2$读出焊盘和APV 25/SRS电子器件。类似于以前的结果与小型探测器原型，稳定运行在高检测效率（>98%）和低平均垫多重性（~1.2）记录与150 GeV的μ子和高速率的π介子束，在Ne/（5%CH $_4$），Ar/（5%CH $_4$）和Ar/（7%CO $_2$）。这是实现适用于需要大面积覆盖的应用的鲁棒探测器的重要一步;其中包括数字强子量热法。
2016-09-08 hep-ex physics.ins-det
Simulation Studies of Charge Transport on Resistive Structures in Gaseous Ionization Detectors
我们开发了一个工具，用于模拟有限尺寸的导电板上的电荷输运。这个工具叫做Chani。开发Chani的主要动机是为火花保护微图案气体探测器（MPGD）中阳极电极的尺寸和电阻率的优化提供一种工具。在这篇论文中，我们首先介绍了大型强子对撞机和ATLAS实验的概况。然后，我们回顾了气体离子化检测器技术，特别是micromegas技术。然后，我们提出的Chani的工作原理，以及示例计算。这些例子包括与解析可解问题的比较，表明模拟结果是合理的。
2012-07-19 hep-ex physics.comp-ph physics.ins-det
A novel fast timing micropattern gaseous detector: FTM
近年来，在微型气体探测器方面取得了重要进展，使用电阻材料来构建紧凑的火花保护装置。这里提出的新想法包括仅使用电阻涂层的WELL结构的极化。这允许用基于若干耦合层的堆叠的架构来构建新器件，其中漂移和WELL倍增级在结构中交替。来自每个乘法级的信号可以通过电容耦合从任何外部读出板读出。每一层提供增益为10^4-10^5的信号。这种新设备的主要优点是通过不同漂移区中电离过程的竞争提供的计时的显着改善，这可以用于高亮度加速器（例如HL-LHC升级）的快速计时以及医学成像等应用。
2015-03-18 physics.ins-det
The Resistive-Plate WELL with Argon mixtures - a robust gaseous radiation detector
在Ne/（5%CH $_4$）、Ar/（5%CH $_4$）和Ar/（7%CO $_2$）中用150 GeV/c μ子和π介子束操作基于薄的单元件THGEM的电阻板阱（RPWELL）探测器;用1 cm $^2$方形垫和SRS/APV 25电子器件记录信号。在所有气体混合物中，在平均垫多重性为1.2时，检测效率值大于98%。使用10 $^9$ Ωcm的电阻板，在强π介子束中也能实现完全无放电操作。效率在高达$\sim$ 10 $^4$ Hz/cm $^2$的通量时基本上保持恒定在98-99%，当接近10 $^5$ Hz/cm $^2$时下降几个百分点。这些结果为未来粒子、天体粒子和应用领域中的各种应用铺平了道路，这些探测器具有成本效益、稳健、高效、大规模。一个潜在的目标应用是数字强子量热法。
2016-03-15 hep-ex physics.ins-det
Characterisation of resistive MPGDs with 2D readout
本文表征了具有二维条带读出的阻性阳极MPGDs，包括uRWELL和细网MicroMegas原型，旨在用于未来气体束流望远镜的参考跟踪探测器，并展示了RD51 VMM3a/SRS电子学的应用。
2024-02-06 physics.ins-det
Development of Fe$_2$O$_3$/YSZ ceramic plates for cryogenic operation of resistive-protected gaseous detectors
本文研制了Fe$_2$O$_3$/YSZ陶瓷板，通过调节Fe$_2$O$_3$浓度实现从室温到77 K的电阻率调控，用于气体探测器火花猝灭，并在液氙和液氩沸点下验证了无火花运行。
2023-10-28 physics.ins-det
Signal propagation and spark mitigation in resistive strips read-outs
由电阻条制成的微图案气体探测器（MPGD）作为一种有前途的技术，用于防止气体室中存在的火花过程。信号的再现及其通过电阻箔的传播是强制性的，以更好地理解其行为并优化可能取决于应用要求的关键参数。在这项工作中，它将提出一个电阻带模型和电荷扩散通过电阻带不同的模型参数，如带的线性电阻率和电容，连同这种类型的技术的优点和/或缺点。
2011-11-01 astro-ph.IM math-ph math.MP
Signal Characteristics of a Resistive-Strip Micromegas Detector with an Integrated Two-Dimensional Readout
近年来，微图案气体探测器，其中包括一个PCB层内的二维读出结构，在中高能物理实验中的精度和成本效益的跟踪探测器的发展受到了极大的关注。在这篇文章中，我们提出了第一次系统的性能研究的信号特性的电阻条micromegas检测器与二维读出，基于测试光束和X射线测量。特别是，讨论了两个独立读出层关于其信号形状和信号重建效率的响应的比较。
2014-06-26 physics.ins-det
First performance evaluation of a Multi-layer Thick Gaseous Electron Multiplier with in-built electrode meshes - MM-THGEM
我们描述了一种新的微图案气体检测器结构，包括一个多层孔型倍增器（M-THGEM）结合两个内置的电极网格：多网格THGEM型倍增器（MM-THGEM）。施加在各个电极之间的合适的电势差提供了MM-THGEM孔内的电离电子的有效收集和网格之间的大电荷雪崩倍增。不同于传统的空穴型倍增器（例如，气体电子倍增器-GEM、厚气体电子倍增器-THGEM等），其特征在于雪崩间隙内的可变（类偶极）场强，MM-THGEM中的电子很大程度上被在两个网格之间建立的强均匀场倍增，如在平行板雪崩几何结构中。孔内两个网格的存在允许捕获流回漂移区的大部分正离子。在Ar/（10%）CH_4和He/（10%）CO_2中，在标准的温度和压力条件下，用单个MM-THGEM进行单个光电子探测，气体增益超过10^5。当MM-THGEM与常规THGEM耦合并用作第一级联元件时，在He/（10%）CO2中最大可实现增益达到10^6以上，而在最佳探测器偏压配置的情况下，IBF接近1.5%。该IBF值比双GEM/THGEM检测器获得的IBF值低几倍（5-10%），并且与Micromegas检测器获得的性能相当。
2018-04-12 physics.ins-det
Development of a new generation of micropattern gaseous detectors for high energy physics, astrophysics and environmental applications
我们已经开发出一种具有成本效益的技术，用于制造各种布局的微图案气体检测器，用于广泛的应用。这种装置的特征在于与薄读出条/电极的网络接口的电阻电极。以下三个例子，这种创新的设计和它们的应用将被提出：一种新型的双相LAr探测器的原型与CsI光电阴极浸入LAr，一个CsI-RICH探测器原型ALICE升级和GEM类传感器的环境安全/安保应用。
2013-05-03 physics.ins-det
Performance of a fast timing micro-pattern gaseous detector for future collider experiments
快速定时MPGD是一种微模式气体探测器，旨在实现亚纳秒的时间分辨率，同时保持在高速率环境中大面积仪器的能力;这种技术的应用前景在未来的对撞机和医疗诊断的高能物理实验与飞行时间的方法。这项工作表明，进行了系统的研究FTM原型的性能的GEM箔涂有电阻DLC膜，其发展是必不可少的FTM操作。电阻箔的性能已经测试了几种气体的混合物，并与导电箔上获得的结果进行了比较。结果表明，FTM的性能目前受到DLC涂覆的GEM箔的制造技术的限制，仅在基于异丁烷的混合物中可获得高增益。
2021-07-20 hep-ex physics.ins-det
A resistive ACHINOS multi-anode structure with DLC coating for spherical proportional counters
球形正比计数器是一种气体探测器，用于各种应用，包括直接暗物质和无中微子双β衰变搜索。ACHINOS多阳极结构是一种读出技术，它克服了单阳极读出结构在大尺寸探测器和高压下工作的局限性。提出了一种电阻性ACHINOS，其中3D打印的中心组件涂覆有类金刚石碳（DLC）层。生产和测试的结构，在稳定性和分辨率方面，进行了说明。还讨论了在基础物理和工业中的进一步应用。
2020-10-26 physics.ins-det
Design and Performance of a 96-channel Resistive PICOSEC Micromegas Detector for ENUBET
Aristotle University of Thessaloniki（塞萨洛尼基亚里士多德大学）；Ludwig Maximilian University of Munich（慕尼黑路德维希-马克西米利安大学）；CERN（欧洲核子研究组织）；Stony Brook University（石溪大学）；NCSR Demokritos（德墨忒勒斯国家科学研究中心）；University of Bonn（波恩大学）；LIP（粒子物理与实验仪器实验室）；University of Helsinki（赫尔辛基大学）；Jefferson Lab（杰斐逊实验室）；University of Zagreb（萨格勒布大学）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；CEA-Saclay（法国原子能和替代能源委员会萨克雷中心）；National Technical University of Athens（雅典国立技术大学）；Ruđer Bošković Institute（鲁德·博什科维奇研究所）；University of Virginia（弗吉尼亚大学）
96通道电阻式PICOSEC微米格栅探测器通过优化设计实现了皮秒级时间分辨，适用于高能物理中的精确时间测量。
2026-02-02 physics.ins-det
Advances in Gaseous Photomultipliers
本文综述了固体光电阴极与各种新型电子倍增器相结合的气体光电倍增器（GPM）的最新进展。在切伦科夫探测器和其他探测器中，用CsI光电阴极覆盖的级联气体电子倍增器（GEM）可以有效地取代紫外线敏感的线室进行单光子记录。其他孔倍增器与图案化的电极（微孔和条形板）和改进的离子阻挡性能进行了讨论，这些允许大大减少光子和离子引起的二次效应。简要介绍了采用其他电子倍增器技术的光子探测器，其中包括基于Micromegas的GPMs、毛细管板、厚GEM和电阻厚GEM。后两种技术稳健且经济，特别适合大面积GPM应用，例如在RICH中。具有极高离子阻挡性能的级联空穴倍增器允许开发和首次演示具有双碱光电阴极和单光子灵敏度的直流操作的可见光灵敏气体光电倍增器。介绍了低温下工作的GPMs在稀有事件贵液探测器和医学成像方面的最新进展。
2008-07-14 physics.ins-det
Progress in Developing Hybrid RPCs: GEM-like Detectors with Resistive Electrodes
我们最近开发了一种创新的光子和带电粒子探测器：一种类似GEM的气体放大结构，具有电阻电极，而不是常用的金属电极。这种新型探测器结合了GEM的最佳性能-在级联模式和淬火不良气体中工作的能力-以及RPC的最佳性能-防止火花。本文将简要回顾我们在这一方向上的最新成就，但主要重点将放在一种新的先进设计上，这种设计允许通过丝网印刷技术制造大面积探测器。建议的检测器，根据应用，可以操作在GEM模式（电子倍增通过孔只）或作为一个混合RPC与同时放大的漂移区和孔。这种新的探测器的可能的应用进行了讨论。
2008-05-18 physics.ins-det
Development and preliminary tests of resistive microdot and microstrip detectors
在过去的几年里，我们的团队专注于开发各种火花保护微图案气体探测器的设计，其特点是电阻电极而不是传统的金属电极：电阻微带计数器，电阻GEM，电阻MICROMEGAS。这些探测器在一个设计中结合了RPC（火花保护）和微图案探测器（高位置分辨率）的最佳功能。在本文中，我们报告的进展，到目前为止，在开发其他类型的电阻微图案探测器：微点微孔探测器和微间隙微带探测器。对于某些特殊设计的双相贵液TPC，如CsI光电阴极浸入贵液中的情况，前者是最佳的电子放大器。这种探测器的初步测试，首次建成和调查，本文报道。后一种探测器主要面向医学成像应用，例如X射线扫描仪。然而，我们相信，经过适当的气体优化，这些探测器也可以实现高的时间分辨率，并因此可以在应用中使用，如TOF-PET，带电粒子的检测同时具有高的时间和位置分辨率等。
2012-08-23 physics.ins-det
Challenges for RPCs and resistive micropattern detectors in the next few years
如今，RPC正处于蓬勃发展的阶段：它们成功地用于许多实验，包括LHC;有雄心勃勃的计划将其用于几个升级探测器和一些新的实验以及各种应用。本文的目的是强调RPC社区在未来几年可能面临的主要挑战，这些挑战在本次会议上提出的会谈中得到了解决。例如：来自实验（及其升级）和应用的新的和困难的要求，现有传统探测器设计的优化和改进，其特性（定时/速率性能、老化、暗电流等）的改进，新的更灵敏的电子器件的实现，新材料的研究，大面积探测器的开发。我们还将回顾另一种类型的电阻电极气体检测器的快速和非常有前途的发展-微图案检测器，其至少一个电极由电阻材料制成。这些创新的探测器在一个设计中结合了RPC（火花保护）和微图案探测器（高粒度-高位置分辨率）的最佳功能。
2012-04-10 physics.ins-det
Studying signals in particle detectors with resistive elements such as the 2D resistive strip bulk MicroMegas
本文将导电介质扩展的 Ramo-Shockley 定理应用于 1 MΩ/□ 二维电阻条体 MicroMegas，利用 80 GeV/c μ子径迹和有限元法计算信号扩散，并通过测试束测量为电阻粒子探测器信号感应的微观建模方法提供基准测试。
2023-04-04 physics.ins-det
Performance of resistive MPGDs with pad readout coupled to VMM3a ASIC
本研究比较了Micromegas、RPWELL和$μ\mathrm{-RWELL}$三种电阻式MPGD技术配合VMM3a读出的性能，发现所有探测器效率均超96%，且各技术在不同实验条件下具有独特优势。
2025-11-02 physics.ins-det
First results of Resistive-Plate Well (RPWELL) detector operation at 163 K
我们提出的第一次，放电无操作在低温条件下的电阻板阱（RPWELL）探测器。它是一个单面厚气体电子倍增器（THGEM），通过高体电阻率板耦合到读出阳极。本文总结了163 K下Ne/5 $\%$ CH $_{4}$中单级和双级RPWELL探测器在稳定条件下工作的结果。RPWELL包括铁基（Fe $^{3+}$）陶瓷复合物（“Fe陶瓷”）作为电阻板，在该温度下体积电阻率为$\sim$ $10^{11}$ $Ω$ $\cdot$ cm。用单级RPWELL分别在6 keV X射线和单个UV光子下实现了$\sim$ $10^{4}$和$\sim$ $10^{5}$的增益。双级探测器（THGEM和RPWELL）分别在X射线和单个UV光子下达到$\sim$ $10^{5}$和$\sim$ $10^{6}$的增益。在第一倍增元件上有和没有CsI光电阴极的情况下获得了结果。在这些低温条件下的潜在应用进行了讨论。
2019-07-11 physics.ins-det
The micro-RWELL layouts for high particle rate
$μ$ -RWELL是一款单放大级电阻式微模式气体检测器（MPGD）。检测器放大元件采用单个覆铜聚酰亚胺箔实现，该箔采用盲孔（井）矩阵进行微图案化，并通过薄的类金刚石（DLC）溅射电阻膜嵌入读出PCB中。抑制从流光到火花的转变的电阻层的引入允许利用单个放大级实现大增益（$\geq$ 10 $^4$），同时部分地降低承受高粒子通量的能力。为低速率应用设计的最简单的电阻布局是基于边缘接地的单电阻层。在高颗粒通量下，这种布局遭受不均匀的响应。为了摆脱这种限制，已经设计了不同的电流疏散几何形状。在这项工作中，我们报告的几个高速率电阻布局的性能测试在CERN H8-SpS和PSI $π$ M1束流测试设施的研究。这些布局满足HL-LHC探测器和下一代对撞机FCC-ee/hh和CepC实验的要求。
2019-04-30 physics.ins-det
A Novel UV Photon Detector with Resistive Electrodes
在这项研究中，我们提出了第一个结果，从一个新的检测器的紫外光子：一个厚的气态电子倍增器（GEM）与电阻电极，结合碘化铯或CsTe/CsI光电阴极。空穴型结构显著抑制光子和离子反馈，而电阻电极保护检测器和读出电子器件免受任何最终放电的损坏。该设备比以前开发的光敏RPC达到更高的增益，不仅可用于UV源，火焰或切伦科夫光的成像，例如，还可用于X射线和带电粒子的检测。
2006-02-16 physics.ins-det physics.space-ph
Study of Performance of Bakelite Resistive Plate Chamber (RPC)
电阻板室（RPC）是一种具有良好时间和位置分辨率的气体探测器。VECC参与了本土开发的胶木RPC的研发。在印度开发的酚醛树脂RPC的最大尺寸是100 cm $\times$ 100 cm。本文介绍了胶木样品的测试结果以及在VECC制造的胶木RPC（30 cm $\times$ 30 cm $\times$ 0.2 cm）的宇宙射线测试结果。还讨论了研制大尺寸（240 cm $\times$ 120 cm $\times$ 0.2 cm）酚醛树脂RPC所采取的步骤。
2016-03-14 hep-ex physics.ins-det
Impact of trace amounts of water on the stability of Micro-Pattern Gaseous Detectors measured in Ar-CO$_2$ (90-10)
本研究探究痕量水对Ar-CO₂混合气体中GEM、厚GEM和Micromegas等非电阻性微模式气体探测器稳定性的影响，发现湿度增加可改善高增益和电场下的放电稳定性，减少伪放电率，有利于其稳定运行。
2025-08-21 physics.ins-det
Performance Optimization and Characterization of 7-pad Resistive PICOSEC Micromegas Detectors
Aristotle University of Thessaloniki（塞萨洛尼基亚里士多德大学）；Ludwig Maximilian University of Munich（慕尼黑路德维希-马克西米利安大学）；CERN（欧洲核子研究中心）；Stony Brook University（石溪大学）；NCSR Demokritos（德墨忒尔国家科学研究中心）；University of Bonn（波恩大学）；Laboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas (LIP)（粒子物理实验与仪器实验室）；University of Helsinki（赫尔辛基大学）；Jefferson Lab（杰弗逊实验室）；University of Zagreb（萨格勒布大学）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；CEA-List, Diamond Sensors Laboratory, CEA-Saclay（CEA-列表，钻石传感器实验室，CEA-萨克雷）；National Technical University of Athens（雅典国立技术大学）；Ruđer Bošković Institute（鲁德·博什科维奇研究所）；University of Virginia（弗吉尼亚大学）
本研究通过测试不同电阻架构的PICOSEC Micromegas探测器原型，证明了电阻层技术可在不牺牲时间性能的前提下提升鲁棒性，并优化了时间与空间分辨率。
2026-06-19 physics.ins-det
Discharge quenching mechanism and performance of RPWELL with tunable 3D printed resistive plates, charge evacuation in semiconductive glass RPWELL and discharge quenching for Cryogenic-RWELL over a wide range of resistivity
本文研究RPWELL阻性板的放电淬灭机制，利用掺杂碳纳米管的3D打印塑料实现厚度与电阻率可调，并揭示板厚、电阻率及载流子动力学对淬灭和增益恢复的影响。
2024-06-13 physics.ins-det
Characterization of a triple-GEM position sensitive detector for X-ray fluorescence imaging
在这项工作中，我们的特点是X射线位置敏感气体探测器的气体电子倍增器（GEM）的三层堆栈的基础上。读出电路被划分为256条为每个维度和使用电阻链互连的条带，我们能够重建的辐射相互作用点的电阻电荷划分。该探测器在Ar/CO $_2$（90/10）大气压下工作时，增益大于$10^4$，能量分辨率为15.28%（FWHM），位置分辨率为1.2mm。
2019-04-17 physics.ins-det
μRWELL-PICOSEC: Precision Timing with Resistive Micro-Well Detector
Thomas Jefferson National Accelerator Facility（托马斯·杰斐逊国家加速器设施）；IRFU, CEA, Université Paris-Saclay（IRFU, 法国原子能和替代能源委员会, 巴黎萨克雷大学）；Department of Physics, Aristotle University of Thessaloniki（塞萨洛尼基亚里士多德大学物理系）；Center for Interdisciplinary Research and Innovation (CIRI-AUTH)（跨学科研究与创新中心）；Department for Medical Physics, Ludwig Maximilian University of Munich（慕尼黑路德维希-马克西米利安大学医学物理系）；European Organization for Nuclear Research (CERN)（欧洲核子研究组织）；Dipartimento di Fisica, Università di Pavia（帕维亚大学物理系）；INFN Sezione di Pavia（意大利国家核物理研究所帕维亚分部）；Department of Physics and Astronomy, Stony Brook University（石溪大学物理与天文学系）；Institute of Nuclear and Particle Physics, NCSR Demokritos（国家科学研究中心德谟克利特研究所核与粒子物理研究所）
基于μRWELL放大结构的μRWELL-PICOSEC探测器在高精度定时和稳定性方面取得进展，可应用于大规模实验。
2025-12-10 physics.ins-det
Studies on tetrafluoropropene-CO2 based gas mixtures for the Resistive Plate Chambers of the ALICE Muon IDentifier
由于其简单和相对低的成本，电阻板室是气体探测器，广泛用于高能和宇宙射线物理学中，当需要大的探测面积。然而，目前最好的气体混合物是基于正丁烷，正丁烷具有约1400的大的全球变暖潜能值（GWP）的不期望的特性，因此，正丁烷目前正从工业用途中逐步淘汰。作为可能的替代品，已考虑使用三聚丙烯（其全球升温潜能值接近1）。由于正丙烯比正乙烷的电负性更强，因此必须用具有较低附着系数的气体稀释，以保持工作电压接近10 kV。其中一个主要的候选者是二氧化碳。为了确定以丙烯酰胺-CO2为基础的混合物的可行性和性能，ALICE合作正在进行一项研发计划，该计划采用了72个胶木RPC（μ子识别器，MID）来识别μ子。不同比例的正丙烯和CO2，添加少量的异丁烷和六氟化硫，已经用50 × 50 cm 2的RPC原型进行了测试，该原型具有2 mm宽的气隙和2 mm厚的胶木电极。在专题介绍中，将介绍宇宙射线测试的结果，以及关于暴露于欧洲核子研究组织伽马辐照设施伽马射线通量的RPC所汲取电流的数据。
2021-12-16 hep-ex physics.ins-det
Studies on environment-friendly gas mixtures for the Resistive Plate Chambers of the ALICE Muon Identifier
由于其简单和相对较低的成本，电阻板室是气体探测器，广泛用于高能和宇宙射线物理，当需要大的检测区域。然而，目前最好的气体混合物是基于正丁烷，正丁烷具有约1400的大全球变暖潜能值（GWP）的不期望的特性，并且正因为如此，正丁烷目前正从工业用途中逐步淘汰。四氟丙烯（其全球升温潜能值接近1）被认为是可能的替代品。由于正丙烯比正乙烷的电负性更强，因此必须用具有较低附着系数的气体稀释，以保持工作电压接近10 kV。其中一个主要的候选者是二氧化碳。为了确定基于丙烯酰胺-CO2的混合物的可行性和性能，正在ALICE合作范围内开展一项研发计划，采用72个胶木RPC（μ子识别器，MID）阵列来识别μ子。不同比例的正丙烯和CO2，并添加少量的异丁烷和六氟化硫，已被测试与50 × 50厘米2 RPC原型与2毫米宽的气隙和2毫米厚的胶木电极。在这篇文章中，将介绍宇宙射线测试的结果，以及关于暴露于欧洲核子研究中心伽马辐照设施（GIF）伽马射线通量的RPC电流的数据。
2022-02-28 hep-ex physics.ins-det
Two-dimensional solid state gaseous detector based on $^{10}B$ layer for thermal and cold neutrons
研制了热中子和冷中子二维固态气体探测器。探测器的有效面积为128 x 128 $mm^2$，有$^{10}B$中子转换器和带薄窗的气室。电阻电荷划分读出被应用于确定中子位置。在莫斯科核研究所使用$W-Be$光中子源对探测器进行了测试。探测器效率估计为约4%，在中子波长$λ= 1.82 Å$和8%，在$λ= 8 Å$。本底探测效率低于热中子的$10^{-5}$。得到的脉冲高度分辨率和空间分辨率分别估计为$\approx 15\%$和$\approx 2.5 mm$。
2016-12-20 nucl-ex physics.ins-det
Novel resistive charge-multipliers for dual-phase LAr-TPCs: towards stable operation at higher gains
开发了RWELL和RPWELL探测器的低温版本，通过在THGEM中嵌入电阻材料减轻放电，实现双相TPC中电离电子的稳定雪崩倍增，使其能在比标准THGEM更高的电荷增益下运行。
2023-05-21 hep-ex physics.ins-det
Signal formation and induction-gap optimization in a THGEM coupled to a resistive plate anode
Weizmann Institute of Science（魏茨曼科学研究所）
本文研究了与电阻板阳极耦合的THGEM探测器，确定最优感应间隙为0.2 mm，测得其在特定条件下的信号性能，建立新型配置并为粒子探测应用提供指导。
2026-08-27 physics.ins-det
Software digitizer for high granular gaseous detector
配备有具有数字读出的气体传感器层的采样量热计对于“粒子流算法”方法来说近乎完美，因为它在大表面上是均匀的，鲁棒的，成本有效的，容易分割成任何读出垫尺寸和大小，并且几乎对中子不敏感。细分数字量热计的响应特征在于跟踪效率和多样性。蒙特卡罗（MC）程序，如GEANT4，以高精度模拟粒子沉积的能量。传感器和与垫相关联的电子响应在单独的“数字化”过程中计算。我们开发了一种通用的方法来模拟垫的响应，数字化，再现效率和多样性，使用的空间信息，在更高的粒度进行模拟。本文提出的数字化方法已应用于气体探测器，包括玻璃电阻板室（GRPC）和MicroMegas。通过对实验束流数据的验证，得到了不同阈值下的效率、多重性和平均命中数等实验观测量，并得到了较高的精度。
2014-05-06 hep-ex physics.ins-det
Recent advances with THGEM detectors
厚气体电子倍增器（THGEM）是一种简单而坚固的电极，适用于大面积探测器。在这项工作中，不同的THGEM为基础的结构的物理性能的广泛的比较研究的结果进行了审查。重点是新建议的THGEM样的井配置，以及最近开发的表征方法。WELL结构是直接耦合到不同阳极读出电极的单侧THGEM电极。该结构的不同之处在于底部THGEM电极与金属读出焊盘的耦合概念：具有直接耦合的厚阱（THWELL）;通过沉积在绝缘片上的薄电阻膜耦合的电阻性阱（RWELL）和分段电阻性阱（SRWELL）以及通过高体电阻率板耦合的电阻板阱（RPWELL）。结果进行了比较，传统的双面THGEM电极，其次是感应间隙-在某些情况下，在间隙内的适度额外的乘法。我们比较不同的配置在增益，雪崩扩展，放电率和幅度以及速率能力在一个广泛的动态范围内-利用一种方法，模仿高度电离粒子在实验室中。我们报告最近的研究雪崩分布在THGEM孔使用光学读出。
2013-10-15 physics.ins-det
Design, simulation and performance of the resistive-anode PICOSEC Micromegas detector
European Organization for Nuclear Research (CERN)（欧洲核子研究组织）；Ruđer Bošković Institute（鲁杰尔博什科维奇研究所）；University of Zagreb, Faculty of Electrical Engineering and Computing（萨格勒布大学电气工程和计算学院）；Aristotle University of Thessaloniki（塞萨洛尼基亚里士多德大学）；Ludwig Maximilian University of Munich（慕尼黑路德维希-马克西米利安大学）；Stony Brook University（石溪大学）；NCSR Demokritos（德谟克利特国家科学研究中心）；Laboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas（粒子物理实验与仪器实验室）；Helsinki Institute of Physics, University of Helsinki（赫尔辛基大学赫尔辛基物理研究所）；Jefferson Lab（杰斐逊国家加速器设施）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Helmholtz-Institut für Strahlen- und Kernphysik, University of Bonn（波恩大学赫尔姆霍茨射线与核物理研究所）；Physikalisches Institut, University of Bonn（波恩大学物理研究所）；CEA-LIST（法国原子能和替代能源委员会列表研究所）；Center for Interdisciplinary Research and Innovation (CIRI-AUTH)（跨学科研究与创新中心）；National Technical University of Athens（雅典国立技术大学）
该研究提出了一种电阻阴极PICOSEC微米玛格斯探测器，通过分析模型和仿真验证了其在高精度时间应用中的有效性，实现了十皮秒级的时间分辨率。
2025-12-22 physics.ins-det
Thin gap parallel mesh chamber: a sparkless high-rate detector
在这项工作中，我们描述了一个平行的几何形状的气体检测器构成的薄（0.6毫米）放大的间隙之前的漂移区。间隙由金属板和金属丝网限定。该探测器在增益为1000时计数率可达10^7 Hz/mm 2，在较低计数率时仍能保持平行几何探测器的典型高增益（接近10^6）。此外，还发现，在薄的放大间隙中，放电似乎是自猝灭的，并且不会产生完整的火花。这一事实，加上电极材料的坚固性，使其成为一个非常有弹性的高速率检测器。
1998-03-16 physics.ins-det
Demonstration of a 25-picosecond single-photon time resolution with gaseous photomultiplication
本研究构建了带有LaB$_6$光电阴极的RPC原型探测器，在$3.3 \times 10^6$增益下测得单光子本征时间分辨率为$25.0 \pm 1.1$ ps，验证了低成本光敏气体探测器具备优异时间分辨率与大光覆盖范围的潜力。
2023-05-23 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
On the localization properties of an RPWELL gas-avalanche detector
本文研究了单元件电阻板阱探测器（RPWELL）的定域特性。该探测器包括一个单侧厚气态电子倍增器（THGEM），通过一个体积电阻率为10 $^{10}$ $Ω\cdot$ cm的掺杂硅酸盐玻璃板耦合到分段读出阳极。该探测器工作在Ne/（5 $\%$ CH $_4$）气氛中，在CERN SPS上用150 GeV μ子进行了研究。通过阳极读出条上的电阻板感应的信号用APV 25/SRS电子器件记录。实验结果与蒙特卡罗模拟的结果进行了比较。讨论了各种物理现象对位置分辨力的影响。在本配置中测得的位置分辨率为0.28 mm RMS -与倍增器的孔图案兼容。提出了提高探测器位置分辨率的可能途径。
2017-08-16 physics.ins-det
Photosensitive Strip RETHGEM
本文介绍了一种新颖的光敏气体探测器，它由双层电极（而不是通常使用的金属电极）涂有CsI反射光电阴极的GEM放大结构组成。在我们的最新设计中，内部电极由金属网格组成，外部电极由电阻条组成;后者通过丝网印刷技术在金属条网格顶部制造。内部金属网格用于2D位置测量，而电阻层在高增益下提供有效的火花保护操作-接近击穿极限。探测器的有效面积为10 cm × 10 cm和10 cm × 20 cm，在各种条件下进行了测试，包括在含有乙基二茂铁或TMAE蒸汽的光敏气体混合物中的操作。新技术可以有许多应用需要强大和可靠的大面积紫外可视化检测器，例如，在切伦科夫成像设备。
2008-07-17 physics.ins-det
Embedding the Timepix4 in Micro-Pattern Gaseous Detectors
本文展示用 Timepix4 像素芯片读出 MPGD 的首批结果，验证 GEM 的成像、能量与时间测量，并探索其嵌入 uRWell 结构。
2025-03-16 physics.ins-det
Detector of alpha particles and x-rays operating in ambient air in pulse counting mode or/and with gas amplification
在环境空气中以电流检测模式工作的电离室被广泛地用于诸如烟雾检测、剂量测定、治疗束监测等的若干应用中。这项工作的目的是调查，如果气体探测器可以在环境空气中的脉冲计数模式，以及与气体放大。.为了研究这种方法的可行性，我们制作了两种类型的开放式气体探测器，并成功地进行了测试。第一种是单线或多线圆柱形几何检测器，其在气体增益为1的脉冲模式下操作。第二种类型的阿尔法探测器是一种创新的GEM类探测器，具有在雪崩模式下以高气体增益（高达10 E4）在空气中工作的电阻电极。给出了这两种探测器之间的详细比较，以及与市售阿尔法探测器的比较。在空气中以脉冲检测模式操作的气体检测器的主要优点是其简单、低成本和高灵敏度。这些新探测器的可能应用之一是阿尔法粒子背景监测器，由于其成本低，不仅可以在房屋中，而且可以在公共区域（机场，火车站等）中找到广泛的应用。
2007-11-08 physics.ins-det
A numerical study on the discharges in Micromegas
微图案气体探测器（MPGD）以其快速响应等优良特性，在核物理和粒子物理实验中得到了广泛的应用。为了实现所需的信号强度和检测效率，有时它们在高电压范围下工作。这通常挑战检测器的高电压稳定性的极限。气体探测器中的放电是一个复杂的过程，涉及几个相关因素。MPGD的微观几何结构本身有时可能诱发放电。在这项研究中，我们数值研究的放电现象，在非电阻Micromegas。在COMSOL框架下，建立了一个三维模型，观测Micromegas放电的发生和发展。计算中考虑了空间电荷的影响。该模型允许改变检测器的几何参数，以及研究气体杂质和不同数量的初级电荷的影响。
2019-07-21 physics.ins-det
PICOSEC-Micromegas Detector, an innovative solution for Lepton Time Tagging
本文介绍PICOSEC-Micromegas探测器，利用切伦科夫光实现低于25ps的时间分辨率，并探讨其在ENUBET项目中用于轻子时间标记的应用，包括电阻性技术和可扩展电子学设计。
2024-10-29 physics.ins-det
Charge Transfer Properties Through Graphene for Applications in Gaseous Detectors
石墨烯是单层碳原子排列成蜂窝状晶格，具有显著的机械和电学性能。它被认为是最薄、最薄的导电网，在真空中受到电子和离子轰击时，其传输行为截然不同。这种性质，如果在气体中得到证实，可能是一个明确的解决方案，在气体检测器的离子回流问题。为了确定该方面，将在铜衬底上生长的尺寸为约2 × 2cm $^2$的石墨烯层转移到具有孔的平坦金属表面上，使得石墨烯层自由悬浮。将石墨烯和支撑物安装到配备有三重气态电子倍增器（GEM）的气体检测器中，并且研究了在气体中作为电场的函数的对电子和离子的透明性。描述了生产石墨烯样品的技术，并报告了石墨烯涂层GEM的初步测试。
2015-12-16 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
Towards robust PICOSEC Micromegas precise timing detectors
本文通过集成阻性MM和碳基光电阴极提升PICOSEC Micromegas探测器的稳健性，实验表明阻性原型时间分辨率仍低于20 ps，碳化硼光电阴极原型低于35 ps，验证了该方案在保持良好定时性能的同时增强探测器稳健性的可行性。
2023-03-31 physics.ins-det
Development of a picosecond-timing Cherenkov detector using gaseous photomultiplification
该研究开发了基于气体光电倍增的切伦科夫探测器，利用LaB6和CsI光电阴极实现皮秒级时间分辨，测试表明通过提高间隙电压可达到低于10皮秒的飞行时间测量目标。
2025-02-24 hep-ex physics.ins-det
Fundamentals of Gas Micropattern Detectors
我们对几种微模式气体探测器的增益和速率特性进行了一系列新的系统研究。扩展早期的研究，这些测量是在各种压力，气体混合物，在广泛的初级电荷，以及当整个区域的检测器被照射高强度的x射线束。几个新的影响被发现，共同的所有测试的探测器，定义基本的操作限制。这些研究的结果使我们能够确定几个具体的方法，提高微图案检测器的性能，并建议在某些应用中的RPC可能构成一个有效的替代方案。这些探测器通过电阻电极防止放电破坏，具有高增益、高速率能力（10^5 Hz/mm^2）、良好的位置分辨率（优于30微米）和出色的定时（50 ps sigma）。
2001-06-05 physics.ins-det
Progress in the development of a S RETGEM-based detector for an early forest fire warning system
在本文中，我们提出了一个原型的条阻厚GEM光敏气体探测器充满了Ne和乙基二茂铁蒸汽在1个大气压的早期森林火灾探测系统。测试表明，它比最好的商业紫外火焰探测器灵敏一百倍，因此，它能够可靠地探测到约1公里距离的1.5x1.5x1.5 m3的火焰。该探测器的另一个独特功能是其成像能力，与其他技术相结合，可以在自动模式下运行时显著减少误火警。还介绍了用充气光敏气体探测器进行的初步结果。该方法的主要优点包括制造的简单性和诸如塑料和胶水的构造材料的可负担性，特别是降低检测器生产成本。在某些条件下，这些充满空气的探测器的灵敏度可以与充满Ne和EF的探测器一样高。这种密封探测器的长期测试结果表明在这一方向上取得了重大进展。我们相信，我们的探测器与其他火焰和烟雾传感器一起使用，将大大提高森林火灾探测系统的灵敏度。我们未来的努力将集中在利用我们上述发现将这种探测器商业化的尝试上。
2009-09-14 physics.ins-det
Development of an RPC-based gaseous photodetector with picosecond resolution
International Master on Advanced methods in Particle Physics（高级粒子物理方法国际硕士项目）
本文研究了基于RPC的新型气体光电探测器GasPM，旨在抑制电磁 calorimeter 中的束流诱导背景，通过改进时间分辨率和光电效率，为Belle~II实验升级提供支持。
2026-05-19 hep-ex physics.ins-det
Feasibility study of TPC detector at high luminosity $Z$ pole on the circular collider
随着圆形对撞机的发展，需要对高光度$Z$极上的粒子性质进行精确的物理实验测量。微图形气体探测器（MPGD）是由气体电子倍增器（GEM）和微网格气体结构（Micromegas）组成的，作为时间投影室（TPC）跟踪探测器的读出器件具有很好的发展潜力。为了满足圆形正负电子对撞机（CEPC）对高亮度探测器$Z$从初步概念设计报告（preCDR）到概念设计报告（CDR）的物理要求，本文采用CEPC束流结构模拟了TPC探测器的空间电荷畸变。利用多物理场模拟软件包，以Geant 4估算的离子分布作为微分方程的输入，模拟了探测器室内离子密度分布与电场的关系。模拟结果表明，在高光度$Z$极上，Higgs $\mathcal{O}$的最大偏差（25 $μ$ m）满足CEPC TPC探测器的性能要求，而在$Z$极上，$\mathcal{O}$的最大偏差（$>100~μ$ m）仍然是一个相当大的挑战。在前人研究的基础上，对GEM和Micromegas探测器的级联结构进行了测量。对探测器的要求提出了新的考虑，当IBF $\times$ Gain小于0.1时，探测器的增益需要达到2000左右，IBF表示探测器的离子回流比。像素TPC具有低增益、低占用率和出色的模式识别能力，是取代传统MPGD的潜在选择。最后，对一些修正参数和实验结果进行了比较。
2021-02-18 physics.ins-det
