Characterization of UV optical components for photon detector calibration in liquid argon TPCs
Argonne National Laboratory (ANL)（阿贡国家实验室）；South Dakota School of Mines and Technology（南达科他矿业理工学院）；Illinois Institute of Technology（伊利诺伊理工学院）
本文研究了用于液态氩时间投影室紫外光校准的光学组件特性，通过实验验证了其在极低温下的稳定性和可靠性，为大规模低温探测器的校准提供了重要参考。
2026-02-27 hep-ex physics.ins-det
Cryogenic RPWELL: a novel charge-readout element for dual-phase argon TPCs
本研究首次实现低温RPWELL探测器在液氩饱和蒸气中运行，表征了其在90K、1.2bar条件下的电荷增益与抗放电稳定性，获得约17的最大稳定无放电增益，并展示了掺碳纳米管3D打印热塑性板的初步结果，为双相氩TPC提供了新型电荷读出方案。
2023-12-11 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
Xenon-Doped Liquid Argon TPCs as a Neutrinoless Double Beta Decay Platform
本研究探讨了在10 kton级地下液氩TPC中掺杂2%氙以搜寻无中微子双贝塔衰变的方案，分析了设计要求与背景抑制，发现该探测器有望达到2-4 meV的$m_{ββ}$灵敏度。
2022-03-24 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
First test of a high voltage feedthrough for liquid Argon TPCs connected to a 300 kV power supply
未来超大型液态氩时间投影室需要100千伏以上的电压来产生漂移场。最精密的部件是馈通，其作用是通过低温恒温器的厚绝缘壁将非常高的电压安全地输送到阴极，而不会损害内部氩气的纯度。这需要一个通常为米长的馈通，并仔细设计为真空密封且具有小的热输入。此外，应仔细选择所有材料，以允许在低温条件下操作。此外，液氩中的电场应保持在阈值以下，以降低放电的风险。从设计和制造的角度来看，所有上述要求的组合代表了重大挑战。在本文中，我们报告的成功操作的馈通满足所有上述要求。提供了馈通设计和制造步骤的细节。可以在长时间内重复施加高达前所未有的-300 kV电压的非常高的电压。观察到不稳定性的来源，这是特定于用于测试的设置配置，而不是由于馈通本身。
2016-11-07 physics.ins-det
Study of charging-up of PCB planes for neutrino experiment readout
本研究针对大型液体氩TPC中双面金属化打孔PCB阳极的电荷读出技术，在意大利LNL利用单面打孔PCB原型机进行宇宙射线测试，首次证实了绝缘体表面电荷积累对漂移电子轨迹的聚焦效应。
2024-07-26 hep-ex physics.ins-det
Adversarial methods to reduce simulation bias in neutrino interaction event filtering at Liquid Argon Time Projection Chambers
对于当前和未来的中微子振荡实验，使用大型液体氩时间投影室（LAr-TPC），一个关键的挑战是确定中微子相互作用的宇宙射线背景。使用传统的基于切割的选择，这种背景的拒绝通常是可能的，但是这通常需要预先使用计算上昂贵的重建算法。这项工作展示了一种替代方法，使用3D子流形稀疏卷积网络，对LAr-TPC内部相互作用的闪烁光信号的低级别信息进行训练。这种技术被应用到例子模拟ICARUS，远探测器的短基线中微子（SBN）计划在费米实验室。网络的结果表明，宇宙背景降低了76.3%，而中微子相互作用选择效率保持在98.9%以上。我们进一步提出了一种通过应用域对抗神经网络（DANN）来减轻不完美输入模拟的潜在偏差的方法，其中引入了修改后的模拟样本来模仿真实数据，并将其中一小部分用于adverserial训练。进行了一系列模拟数据研究，并证明了使用DANN来减轻偏差的有效性，表明中微子相互作用选择效率的表现明显优于没有对抗训练的情况。
2022-01-26 hep-ex physics.ins-det
DarkSide50 results from first argon run
Gran Sasso地下实验室的DarkSide（DS）是一个基于TPC的直接暗物质搜索计划，该计划使用来自地下源的液态氩。装有50公斤液态氩的DS-50 TPC安装在中子和μ子探测器内。DS-50自2013年11月以来一直在收集数据，收集了超过10^7个与大气氩有关的事件。该数据代表暴露于最大背景，39 Ar的β衰变，与使用地下氩气的DS-50的完整3年运行相当。当用一个阈值进行分析时，在100 GeV的WIMP质量下，整个运行的灵敏度约为10^-45 cm 2，没有观察到39 Ar背景。我们目前的检测器的设计和性能，从大气氩气运行的结果和计划的高档到一个多吨的检测器及其灵敏度。
2015-01-15 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
Prototype Analog Front-end for Negative-ion Gas and Dual-phase Liquid-Ar TPCs
我们报告了一个多功能的模拟前端兼容的负离子$μ$的定向暗物质搜索，以及双相，下一代$\mathcal{O}$（10~kt）液氩TPC研究中微子振荡，核子衰变，和天体物理中微子的最新发展。尽管负离子和液氩TPC的操作条件非常不同（分别为室温\textit{vs.} $\sim$ 88~K操作），但读出电子器件的要求是相似的。两者都需要一个宽的动态范围高达1600 fC，小于2000- 5000 e $^-$噪声为80 fC的典型信号与检测器电容为$C_{\rm det} \approx 300$ ~ pF。为了满足这样的挑战性要求，一个原型ASIC是新设计的使用180纳米CMOS技术。在这里，我们报告的ASIC的性能，包括整形时间，动态范围和等效噪声电荷（ENC）的测量。我们还演示了低压负离子$μ$ -TPC上的ASIC的第一次操作。
2019-01-09 physics.ins-det
Progress on the ALETHEIA project and a new approach to mitigate events overlap
ALETHEIA项目通过维持液氦温度接近1.0 K缓解事件重叠问题，证明单相液氦TPC在技术上可行。
2025-12-11 astro-ph.IM physics.ins-det
Test of \textit{Topmetal-${II}^-$} In Liquid Nitrogen For Cryogenic Temperature TPCs
\textit{Topmetal-${II}^-$}是一种高度像素化的直接电荷传感器，包含间距尺寸为83 $μ$ m的72 ${\times}$ 72像素阵列。\textit{Topmetal-${II}^-$}的主要特点是可以通过每个像素的金属节点直接收集电荷，形成电荷云分布的二维图像。\textit{Topmetal-${II}^-$}被证明在室温下测量带电粒子而不需要放大。为了测量其在低温下的性能，将\textit{Topmetal-${II}^-$}传感器嵌入液氮杜瓦中。结果表明，\textit{Topmetal-${II}^-$}也能在低温下工作，其噪声（ENC）为12 e $^-$，低于室温下的13 e $^-$.从噪声的角度来看，\textit{Topmetal-${II}^-$}是一个很有前途的候选人，为下一代读出的液体氩和氙时间投影室（TPC）用于实验寻找无中微子双β衰变和暗物质。
2016-06-07 hep-ex physics.ins-det
On the determination of the interaction time of GeV neutrinos in large argon gas TPCs
本文研究高压氩气光学读出TPC对GeV中微子相互作用的时间标记能力，通过端到端光学模拟证明可从初级闪烁信号以1-2.5 ns精度重建5 MeV以上事例时间，为下一代中微子振荡实验提供可行方案。
2024-11-20 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
Study of ionization signals in a TPC filled with a mixture of liquid Argon and Nitrogen
本文报道了在充有液态氩并掺有不同比例氮的时间投影室（TPC）中宇宙线μ子和康普顿电子电离径迹信号的证据。这项研究已经进行了鉴于可能使用的液态氩/氮TPC的氮吸收光谱，一个有前途的技术，用于安全和医疗应用的共振带中的伽马射线的检测。
2008-09-18 physics.ins-det
Reconstruction for Liquid Argon TPC Neutrino Detectors Using Parallel Architectures
中微子是很少相互作用的粒子，因此识别它们需要产生大量数据的大型探测器。随着探测器尺寸的增加，以现有的计算能力处理这些数据变得越来越困难。在液氩时间投影室（TPC）中，来自中微子相互作用的带电粒子产生电离电子，这些电离电子在电场中向一系列收集线漂移，收集线上的信号用于重建相互作用。目前在费米实验室收集数据的MicroBooNE探测器有8000根电线，而计划中的未来实验（如DUNE）将有100倍以上的电线，这意味着重建事件所需的时间将相应增加。液氩TPC重构代码的现代化，包括矢量化、并行化和GPU代码可移植性，将有助于缓解这些挑战。跨多个实验使用的\texttt{LArSoft} \xspace框架内的液氩TPC命中查找算法已经被矢量化和并行化。这在Intel架构上的独立版本中将算法的速度提高了十倍。此新版本已重新并入\texttt{LArSoft} \xspace，因此可普遍使用。这些方法也可应用于其他低层的线信号重建算法，如反卷积。本文将介绍这种现代化的液态氩TPC线改造的应用和性能。
2020-07-09 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 Operation of a Resistive Shell Liquid Argon Time Projection Chamber -- A new Approach to Electric-Field Shaping
我们提出了一种新的技术，用于在时间投影室（TPC）中使用载碳聚酰亚胺箔的电场的成形。该技术允许TPC的有源体积附近的无源材料的最小化，并且因此能够减少源自放射性衰变或材料本身上的散射的背景事件。此外，箔的高且连续的电阻率限制了每单位面积的功率耗散，并最小化了在电场击穿的情况下损坏的风险。用称为“外壳”的电阻塑料薄膜结构代替传统的场笼，减少了TPC内的组件数量，因此减少了操作检测器时的潜在故障点。成功地测试了具有这种电阻性外壳和由相同材料制成的阴极的原型液氩（LAr）TPC，用于在高达约1.5 kV/cm的电场值下的长期操作。实验表明，利用这种新技术成功地在液化贵气探测器中产生和整形电场是可行的。
2019-03-29 hep-ex physics.ins-det
Study of visible-light emission in pure and methane-doped liquid argon
在用于暗物质搜寻和中微子探测实验的液氩TPC中，由于准分子发射机制，初级闪烁光在真空紫外（VUV）中强烈产生，被用作粒子散射的提示信号。另一方面，有迹象表明液态氩中产生了可见光发射，尽管强度低得多，但其来源仍不清楚。与此密切相关的问题是掺杂甲烷的液态氩中的可见光发射，人们对它的兴趣是由于这些实验可能使用中子否决探测器。在这项工作中，我们详细研究了这种光发射的纯液体氩及其与甲烷的混合物的性质。特别是，在纯液氩中发射可见光的绝对光子产额被测量为约200和90光子/MeV的X射线和α粒子分别。在掺杂甲烷的液氩中，光子产率显著下降，在甲烷摩尔含量从0.01变化到1%时下降了大约一个数量级，然后当甲烷含量进一步增加到10%时几乎没有变化。
2022-07-19 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Ionization signals from electrons and alpha-particles in mixtures of liquid Argon and Nitrogen - perspectives on protons for Gamma Resonant Nuclear Absorption applications
本文报道了在充有不同混合液氩氮的时间投影室（TPC）中，康普顿电子和α粒子产生的电离信号的详细研究。在氮气浓度高达15%和漂移电场在0-50 kV/cm范围内进行测量。用插值法对质子电离信号进行了预测。这项研究已经进行了鉴于可能使用的液体Ar-N2 TPC的氮吸收光谱，一个有前途的技术，用于安全和医疗应用的共振带中的伽马射线的检测。
2010-08-24 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
First Demonstration of Imaging Cosmic Muons in a Two-Phase Liquid Argon TPC using an EMCCD Camera and a THGEM
大型两相液氩时间投影室（LAr TPC）是未来长基线中微子实验的一个建议选择。这项研究说明了使用EMCCD相机捕获在两相LAr TPC采用THGEM的单宇宙事件引起的光的可行性。Andor iXon Ultra 897 EMCCD相机通过硼硅酸盐玻璃观察口安装在Liverpool两相LAr TPC上。相机成功地捕捉到了由宇宙事件引起的THGEM孔产生的二次闪烁光。对不同EMCCD增益的相机的光收集能力进行了评估。对于64的THGEM增益和1000的EMCCD增益，以6的平均信噪比捕获清晰图像。结合相机图像、PMT信号和THGEM电荷数据，对宇宙μ子直线径迹进行了初步的三维重建。重建的宇宙μ子轨道被用来确定THGEM增益和校准EMCCD图像的强度水平。
2015-07-23 physics.ins-det
Rejecting cosmic background for exclusive neutrino interaction studies with Liquid Argon TPCs; a case study with the MicroBooNE detector
宇宙线（CR）相互作用是表面探测器中中微子振荡和截面测量的一个具有挑战性的背景源。我们提出的方法CR拒绝在测量带电电流准弹性（CCQE样）中微子相互作用，μ子和质子在最终状态，测量使用液氩时间投影室（LArTPC）。使用MicroBooNE探测器收集的宇宙数据样本，混合模拟中微子散射事件，一组事件选择标准的开发，产生一个事件样本，从CR背景的贡献最小。根据所使用的选择标准，可以实现50%至80%的纯度，信号选择效率在50%至25%之间，较高的纯度以较低的效率为代价。虽然使用来自MicroBooNE检测器的特定数据集和针对CCQE样事件优化的选择标准值，但这里提出的概念是通用的，并且可以适用于LArTPC中排他性νμ相互作用的各种研究。
2019-01-02 hep-ex nucl-ex physics.data-an
Argon Purification Studies and a Novel Liquid Argon Re-circulation System
未来的巨型液态氩（LAr）时间投影室（TPC）需要纯度高于十亿分之0.1（ppb），以允许电离电子漂移，而不会被任何电负性杂质显著捕获。我们提出了一个全面的研究电负性杂质对气体和液体氩闪烁光的影响，各种净化化学品的功效分析，以及利物浦LAR设置，它利用了一种新的再循环净化系统。在空气、O_2、H_2O、N_2和CO_2中，0.01 ~ 1000 ppm的H_2O对氩闪烁光的影响最大，N_2的影响最小。此外，还建立了液氩中0.01 - 100 ppm O_2污染水平下慢组分衰变时间与总能量沉积之间的关联式。用BET等温线分析了分子筛对Ar气、N_2气和H_2O蒸气的吸附性能优于无水配合物。研究了Cu和P_2O_5在室温和-130 ° C下从1巴N_6氩气中去除O_2和H_2O杂质的效率。开发了一种新型的、高度可扩展的LAr再循环系统。完整的系统由一个在液体中运行的电动波纹管泵和一个净化筒组成，是在内部设计和制造的。该系统成功运行了许多天，实现了27升/小时的再循环率和高纯度。
2011-06-26 physics.ins-det
Spectroscopic study of argon electroluminescence light with a wavelength-sensitive particle detector
Department of Physics, University of California, Davis（加州大学戴维斯分校物理系）；CIEMAT, Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas（能源、环境和技术研究研究中心）
本研究利用波长敏感粒子探测器，在气态TPC中观测氩气EL光的光谱与时间特性，明确其不同波段发射的差异，为下一代稀有事例探测器的设计优化提供关键依据。
2026-08-04 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Performance study of the effective gain of the double phase liquid Argon LEM Time Projection Chamber
大电子倍增器（LEM）是双相液氩TPC的关键部件。从液体中提取的漂移电荷在87 K纯氩蒸气中位于液体上方半厘米处的LEM中被放大。LEM的特征在于孔周围的电介质边缘的尺寸、LEM绝缘体的厚度、孔的直径以及它们的几何布局。通过在漂移21 cm的双相液氩TPC中测试具有10 $\times$ 10 cm $^2$的活性面积的七个不同LEM来检查那些设计参数对放大的影响。我们研究了它们的最大可达增益和收集的电荷的均匀性，以及长期稳定性的增益的影响方面的响应。我们表明，我们可以达到约150的最大增益，这对应于约800的信噪比（$S/N$）的最小电离粒子（MIP）信号3毫米读出条。我们还可以得出结论，LEM孔附近的电介质表面充电的时间常数不同，这取决于它们的设计参数。我们的研究结果表明，LAr LEM TPC是一个强大的概念，是很好理解的，非常适合在超纯低温环境中运行，可以匹配未来的大规模液氩探测器的目标。
2014-12-14 physics.ins-det
A 4 tonne demonstrator for large-scale dual-phase liquid argon time projection chambers
一个10千吨的双相液态氩TPC是深地下中微子实验（DUNE）考虑的探测器选择之一。该检测器技术依赖于超纯氩蒸气中电离电荷的放大，与传统的单相液态氩TPC相比具有多项优势。一个4.2吨的双相液态氩TPC原型，是同类中最大的，有效体积为3x1x1 $m^3$，已经在欧洲核子研究中心建造和运行。在本文中，我们详细描述了实验装置和检测器组件，以及报告的操作经验。我们还提出了第一个结果上实现的电荷放大，即时闪烁和电致发光检测，并从收集的宇宙射线μ子样品的分析液氩的纯度。
2018-10-19 hep-ex physics.ins-det
Assessment of few-hits machine learning classification algorithms for low energy physics in liquid argon detectors
Università di Milano - Bicocca（米兰比可卡大学）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN)（国家核物理研究所）；European Organization for Nuclear Research (CERN)（欧洲核子研究组织）；Università degli Studi di Milano（米兰大学）
针对液氩TPC低能少击中事件传统分类算法效果不佳的问题，评估了CNN和Transformer-Encoder两类ML算法，证实其在单/双β事件分类中优于确定性算法，并用于优化DUNE二期探测器参数。
2024-03-11 cs.LG physics.data-an physics.ins-det
Solar neutrino detection in a large volume double-phase liquid argon experiment
精确测量太阳中特定核反应链发射的太阳中微子对于加深对恒星形成和演化的理解具有重大意义。鉴于预期的中微子通量和已知的探测反应，这种测量需要能够收集中微子-电子散射数据的探测器，其曝光量为1千吨/年，具有良好的能量分辨率和极低的背景。两相液氩时间投影室（LAr TPC）是用于直接探测暗物质WIMP的一种正在研制中的装置，它具有灵敏质量大、闪烁光产额高、能量分辨率好、空间分辨率好等优点。在使暗物质搜索的灵敏度扩展到“中微子底”（由太阳中微子相干散射的核反冲事件的速率给出）的同时，这种探测器还可以利用中微子-电子弹性散射事件精确测量太阳中微子通量。模拟结果的宇宙成因和辐射成因的背景影响太阳中微子探测在300吨（100吨基准）LAr TPC在LNGS深度（3,800米的水当量）。结果表明，该探测器能以15%的精度测量CNO中微子率，与Borexino有机液体闪烁体探测器相比，能显著提高7 Be和pep中微子率的测量精度。
2016-08-01 astro-ph.IM astro-ph.SR hep-ph
A tagged low-momentum kaon test-beam exposure with a 250L LAr TPC (J-PARC T32)
2010年初，我们在J-PARC PAC上提出了一个R $&$ D计划，该计划针对大型（100千吨级）液氩TPC，适合于与J-PARC中微子束一起研究中微子扇区中CP破坏的可能性并寻找核子衰变。作为第一步，我们提出了一个测试实验，以确定和测量带电的K介子，包括他们的衰变，在液氩。探测器，一个250升LAr TPC，暴露于带电的K介子，在540-800 MeV/c的动量范围内，在J-PARC慢提取设施的K1.1BR光束线。这对于估计在带电K介子模式（$p \rightarrow \barν K^+$等）中核子衰变搜索的效率和背景是特别重要的，其中K介子动量预计在几百MeV/c范围内。2010年秋季，K1.1BR光束线中的原型装置已经曝光。本文介绍了光束线的能力，探测器原型的建设和设置，以及一些初步的结果。
2011-05-29 physics.ins-det
ARIADNE+: Large scale demonstration of fast optical readout for dual-phase LArTPCs at the CERN Neutrino Platform
本研究在CERN protoDUNE冷箱2×2米有源区验证双相LArTPC光学读出方案，ARIADNE+用带1.6ns时间分辨率的Timepix3相机搭配不同类型THGEM实现读出，完成宇宙线重建与能量校准，为该技术后续发展提供支撑。
2023-08-25 physics.ins-det
Electroluminescence pulse shape and electron diffusion in liquid argon measured in a dual-phase TPC
本文报道了用DarkSide-50双相时间投影室测量液氩纵向扩散常数的实验结果。在100 V/cm、150 V/cm和200 V/cm的漂移电场下使用来自大气氩的高统计$^{39}$ Ar衰变进行测量。我们推导出一个表达式来描述双相TPC中的电致发光信号（S2）的脉冲形状。将导出的S2脉冲形状拟合到来自TPC的最上部的事件，以便表征信号的径向依赖性。在200 V/cm漂移场和2.8 kV/cm引出场中，选择140 keV电子反冲事件，得到纵向扩散常数DL =（4.12 $\pm$ 0.04）cm $^2$ /s。为了研究我们测量的系统性，我们检查了不同事件能量、场强和探测器体积的数据集，得到扩散常数的加权平均值为（4.09 $\pm$ 0.09）cm $^2$ /s。所测得的纵向扩散常数被观察到具有能量依赖性，并且在所研究的能量范围内，该结果系统地低于文献中的其他结果。
2018-07-23 physics.ins-det
Detection of scintillation light in noble gases with wavelength-shifting optical fibers
Donostia International Physics Center, BERC Basque Excellence Research Centre（多诺西亚国际物理中心，BERC巴斯克卓越研究中心）；Ikerbasque (Basque Foundation for Science)（伊克拉巴斯克（巴斯克科学基金会））；Instituto de Física Corpuscular (IFIC), CSIC & Universitat de València（粒子物理研究所（IFIC），西班牙国家研究委员会与瓦伦西亚大学）；Department of Physics, Universidad del Pais Vasco (UPV/EHU)（巴斯克国立大学（UPV/EHU）物理系）；Nuclear Research Center Negev（内盖夫核研究中心）
研究用涂有四苯基丁二烯的波长转移光纤，在高达8.5巴压力的气态氙和氩中探测闪烁光，通过两种探测器配置及连续气体净化，用宇宙射线μ子和α粒子表征探测器响应，测量光收集效率等。
2026-07-07 hep-ex physics.ins-det
Performance of the ReD TPC, a novel double-phase LAr detector with Silicon Photomultiplier Readout
设计并建造了一个有效质量为185 g的双相氩时间投影室（TPC），用于反冲方向性（ReD）实验。ReD项目的目的是研究基于氩的TPC通过柱状复合对感兴趣的能量范围（20-200 keV $_{nr}$）内的核反冲的定向灵敏度，用于直接暗物质搜索。的关键新功能的ReD TPC是一个读出系统的基础上，低温硅光电倍增器，这是雇用和连续运行的第一次在氩TPC。在六个月的时间里，ReD TPC在各种操作条件下使用$γ$射线和中子源进行了调试和表征，证明了光学传感器的出色稳定性和结果的可重复性。TPC的闪烁增益和电离放大分别为$g_1 = (0.194 \pm 0.013)$ PE/光子和$g_2 = (20.0 \pm 0.9)$ PE/电子。电离闪烁信号的比率（S2/S1），有助于积极识别的候选人诱导的WIMPs定向信号，已被调查的核和电子反冲。在183 V/cm的漂移场下，对于大约60-90 keV $_{nr}$的核反冲，测量到12%的S2/S1色散，而对于沉积60 keV能量的电子反冲，测量到18%的S2/S1色散。这里报告的检测器性能满足所需的要求，以实现主要的科学目标的ReD实验中的方向性效应，由于柱状重组的搜索。在LAr的复合概率的唯象参数化，并用于建模的依赖性闪烁淬灭和电荷产量的漂移场之间的电子反冲50-500 keV和字段高达1000 V/cm。
2021-06-24 physics.ins-det
Cryogenic characterisation of the FBK NUV-HD-cryo Silicon Photomultipliers for the DarkSide-20k dark matter experiment
该研究针对DarkSide-20k暗物质实验所需的FBK NUV-HD-cryo硅光电倍增管，在低温下测量其暗噪声率、增益、串扰、光子探测效率及次级光子发射等关键特性，为探测器光学平面的传感器选型提供低温性能依据。
2026-10-14 hep-ex physics.ins-det
The track-length extension fitting algorithm for energy measurement of interacting particles in liquid argon TPCs and its performance with ProtoDUNE-SP data
本文提出一种用于液氩TPC中非弹性相互作用粒子动能测量的径迹长度延伸拟合算法，通过对比电离密度与理论能量损失预测来寻找径迹长度偏移，并在ProtoDUNE-SP数据和模拟中验证了其性能。
2024-12-26 hep-ex physics.ins-det
Doping Liquid Argon with Xenon in ProtoDUNE Single-Phase: Effects on Scintillation Light
本文研究了在ProtoDUNE单相中掺杂氙对液态氩闪烁光的影响，通过实验测试了氙掺杂对光收集均匀性和光损失恢复的效果。
2024-08-02 physics.ins-det
