Picosecond Timing Resolution Measurements of Low Gain Avalanche Detectors with a 120 GeV Proton Beam for the TOPSiDE Detector Concept
本文介绍的结果,采取关键的一步证明10 ps的时间分辨率的可行性粒子识别的TOPSiDE探测器的概念,电子离子对撞机。用120 GeV质子束测量了厚度为35 μ m和50 μ m的LGAD。评估了增益和时序响应的性能,包括对反向偏置电压和工作温度的依赖性。迄今为止,使用三个组合平面的35微米厚的LGAD在-30度角处实现了测试光束中UFSD的最佳定时分辨率,精度为14.3 ps(不确定度为1.5 ps)。
2021-02-19 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Nuclear Astrophysics with Radioactive Beams
对理解核过程如何影响天体物理现象的探索正在推动世界范围内的实验和理论研究计划。核天体物理学的主要目标之一是了解恒星如何产生能量,如何在恒星事件中合成元素以及中子星的性质。新的实验能力、放射性核束的可用性和计算能力的提高,再加上新的天文观测,都促进了现有的知识。本文综述了核天体物理领域的进展,重点介绍了间接方法和涉及稀有同位素束流的反应的作用。
2009-10-06 astro-ph.IM nucl-ex nucl-th
A Spin-Light Polarimeter for Multi-GeV Longitudinally Polarized Electron Beams
升级后的杰斐逊实验室(JLab)的物理计划和为拟议中的电子-离子对撞机(EIC)设想的物理计划包括大量的努力,以寻找超越标准模型(SM)的相互作用,在电弱相互作用中使用宇称破坏。这些实验需要精确的电子偏振仪,不确定度为$<$ 0.5%。自旋相关的同步辐射,称为“自旋光”,可以用来监测电子束的偏振。在这篇文章中,我们开发了一个概念设计的“自旋光”偏振计,可用于高强度,多GeV的电子加速器。我们还建立了一个基于Geant 4的原型设备的模拟,并报告了这些模拟的一些结果。
2013-11-14 nucl-ex physics.acc-ph physics.ins-det
Experimental study of photon beam polarimeter based on nuclear e+e- pair production in an amorphous target
本文研究了在Yerevan同步加速器上,利用非相干e ~+e ~-对产生过程,对能量范围为0.9- 1.1GeV的相干韧致辐射(CB)光子束进行线偏振光偏振测量的实验方法。
2006-10-16 physics.ins-det
Precision beam telescope based on SOI pixel sensor technology for electrons in the energy range of sub-GeV to GeV
我们开发了一个光束望远镜系统,包括5层300- $μ$ m厚的INTPIX 4 NA单片像素传感器,每个像素大小为17 $μ$ m平方。传感器采用绝缘体上硅(SOI)技术制造。在偏置电压为20 V时,信噪比为140- 230。使用200- 822 MeV/c的正电子束对跟踪系统进行了测试,并检查了各种跟踪方法,以优化在这些能量下可实现的空间精度。最好的跟踪精度,包括精度的传感器本身的测试是11.04 $\pm$ 0.10 $μ$ m的822 MeV/c的正电子的等距传感器间距为32 mm。所获得的精度结果结合所获得的固有空间分辨率值为一个类似的系统使用120 GeV的质子被用来估计电子的跟踪性能在GeV的能量范围;对于5-GeV电子,估计跟踪精度为2.22 $μ$ m。使用基于Geant 4的仿真验证了估计跟踪性能的方法。开发的高精度跟踪系统,使映射的像素大小为$\mathcal{O}$(10 $μ$ m)的传感器的详细性能,因此将是一个强大的系统,用于开发的设备,目标是精确的位置分辨率。
2022-08-23 physics.ins-det
Accurate single-shot measurement technique for the spectral distribution of GeV electron beams from a laser wakefield accelerator
我们提出了一种技术,基于偶极磁谱仪包含多个闪烁屏,精确地表征激光尾流场加速(LWFA)产生的GeV电子束的光谱分布。提出了一种优化算法,并编制了相应的数值计算程序,实现了单次测量电子束角、发散角和能谱的轨迹跟踪和重建。通过与电子束轨迹的蒙特卡罗模拟结果的比较,验证了该程序的有效性。我们应用该方法来分析从激光尾场加速实验中获得的数据,使用多拍瓦激光器加速电子束到多GeV的能量。我们的技术提供了更高的准确性,忠实地表征电子束与不可忽略的拍摄到拍摄的光束指向波动,特别是在国家的最先进的多GeV LWFA实验,以推动能源前沿。
2019-07-04 physics.acc-ph physics.ins-det physics.plasm-ph
Beam Test of a SiPM-on-Tile ZDC Prototype with 5.3 GeV Positrons at Jefferson Laboratory
University of California, Riverside(加州大学河滨分校);University of Regina(里贾纳大学)
利用5.3 GeV正电子束测试了SiPM-on-tile ZDC原型,评估其能量响应、 shower形状和空间重建性能,并与模拟结果对比,为最终ePIC ZDC设计优化提供关键输入。
2026-03-20 physics.ins-det
Experimental characterisation of a single-shot spectrometer for high-flux, GeV-scale gamma-ray beams
研究首次实验表征了一种面向GeV级高通量伽马射线束的单发谱仪,利用Apollon装置的激光尾场加速电子轫致辐射源验证了高信噪比单发测量,并表明其可扩展至多GeV范围并实现百分比级能量分辨率。
2023-09-07 physics.ins-det
Development of a Momentum Determined Electron Beam in the 1 -45 GeV Range
在俄罗斯Protvino的U 70加速器上建立了一条电子束线,其能量范围为1至45 GeV,强子和μ子的污染低,每次加速器溢出在27 GeV时强度高达10^6。基于160微米分辨率漂移室的电子束标记系统能够精确测量电子束相对动量。在45 GeV处,多重散射可以忽略,分辨率σ_pp为0.13%.该装置为在费米实验室进行BTeV实验中研究钨酸铅晶体的性质提供了可能。
2002-08-09 hep-ex physics.ins-det
Photon-rejection Power of the Light Dark Matter eXperiment in an 8 GeV Beam
LDMX实验在8 GeV束流下验证了为4 GeV设计的否决方法,能有效拒绝光子诱导背景,支持至少2×10^14电子打靶的暗物质搜索。
2023-09-04 hep-ex physics.ins-det
From nuclear physics to applications: detectors for beam handling, medical diagnostics and radioactive waste monitoring
核物理实验对探测系统的要求越来越高。在过去的几年中,相关的技术发展在探测器材料、传感器、电子学、计算和数据传输的性能和紧凑性方面有了许多改进。鉴于这些成就,以前主要由于尺寸和成本而被禁止的一些应用已经变得可行。本文讨论了核探测技术的一些应用,从粒子束诊断的邻近领域开始,到医学诊断,最后到放射性废物处理。新的辐射传感器显示和解释,在DMNR项目中开发的放射性废物在线监测,合并到MICADO欧洲原子能共同体项目。
2021-01-25 physics.ins-det physics.med-ph
Operation of the CESR-TA vertical beam size monitor at $E_{\rm b}$=4 GeV
我们描述了操作的CESR-TA垂直束流尺寸监测器(xBSM)与$e^\pm$束与$E_{\rm b}$ =4 GeV。xBSM通过将同步辐射X射线通过光学元件成像到具有50 $μ$ m间距的32个InGaAs光电二极管的检测器阵列上来测量垂直光束尺寸。该设备以前已成功地用于测量垂直束的大小为10-100 $μ$米的一束一束,逐圈的基础上,在$e^\pm$束能量为$\sim$ 2 GeV和源磁场低于2.8千克,其中检测器需要校准的入射x射线的1-5千电子伏。然而,在$E_{\rm b}=4.0$ GeV和$B$ =4.5 kG时,入射同步辐射光谱扩展到$\sim$ 20 keV,需要在该范围内校准探测器响应。描述了这样的校准,然后用于分析在检测器前面用几种不同厚度的滤波器采集的数据。在15-100 $μ$ m范围内,在1-12 keV和6-17 keV能量范围内,测量束流尺寸的相对精度优于4%。一个相同的检测器,但垂直倾斜60 $^\circ$,以增加放大率没有一个较长的光束线的响应,测量和显示,以提高4千电子伏以上的X射线检测,而不影响灵敏度的光束尺寸。我们还调查了操作的编码孔径使用黄金掩蔽支持的合成金刚石。
2015-08-05 physics.acc-ph physics.ins-det
Code intercomparison and benchmark for muon fluence and absorbed dose induced by an 18-GeV electron beam after massive iron shielding
1974年,Nelson、Kase和Svenson发表了一项使用SLAC高能LINAC进行μ子屏蔽的实验研究。他们测量了18 GeV电子束撞击铜/水束流收集器并在厚钢屏蔽中衰减引起的μ子通量和吸收剂量。在他们的论文中,他们将结果与当时可用的理论模型进行了比较。为了将他们的实验结果与目前的模型计算进行比较,我们使用现代传输Monte Carlo代码MARS 15,FLUKA 2011和GEANT 4来模拟实验装置并进行模拟。然后将结果在代码之间进行比较,并与SLAC数据进行比较。
2015-02-05 physics.acc-ph physics.ins-det