A Comparison of Micromegas with x/y Strip Charge Readouts for Directional Recoil Detection
本文比较了 9 种 Micromegas 与 x/y 条读出配置，发现 DLC 层可提高抗火花能力和增益分辨率，并据此为 40 L 方向性反冲探测器选出最佳读出方案。
2024-12-28 hep-ex physics.ins-det
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
Status of R&D on Micromegas for Rare Event Searches: The T-REX project
T-REX项目旨在为寻找稀有事件的实验中的时间投影室开发新的读出技术。最新Micromegas读出器在能量分辨率、增益稳定性、均匀性、材料预算等问题上的性能增强，结合低背景技术，为其在该领域的应用打开了新的机会之窗。本文综述了Micromegas读出器在轴子物理（CAST和未来的日光镜）中的应用和前景，以及在NEXT中进行的无中微子双β衰变研究的最新成果。
2011-09-19 hep-ex physics.ins-det
Development of MicroMegas for a Digital Hadronic Calorimeter
最近的事态发展MicroMegas的原型建立使用散装技术与模拟和数字读出电子。几个MicroMegas原型的堆叠的主测试束结果完全符合未来粒子物理实验的强子量热计的需要。介绍了一种大型样机的技术方案。
2009-01-30 hep-ex physics.ins-det
A High Spatial Resolution Muon Tomography Prototype System based on Micromegas Detector
宇宙线μ介子穿透力强，无电离辐射危害，是探测特殊核材料的理想探针。本文提出了一种基于Micromegas探测器的高空间分辨率μ子层析成像系统，以优化成像时间和质量。该系统包括八个Micromegas探测器的热结合技术和一个可扩展的读出系统的基础上。此外，基于位置编码的多路复用方法的发展，以减少数量级的电子通道。该系统的空间分辨率可达数百微米。最后，进行了层析成像测试，测试结果表明，该系统可以成像2厘米的物体和区分不同的材料。
2021-12-30 hep-ex physics.ins-det
High Rate Applications of Micromegas and Prospects
Micromegas目前在许多实验中使用，当在高颗粒环境中使用时提供增强的性能。与其他固态探测器或传统的气体计数器相比，Micromegas具有坚固耐用和抗辐射的特点。最近在低成本Micromegas的设计和制造方面的改进使大体积探测器的读出迈出了重要的一步。提出了一种新型的用于在线粒子识别和高速触发的Micromegas光电探测器切伦科夫计数器。
2006-10-19 physics.ins-det
Micromegas for imaging hadronic calorimetry
介绍了强子量热法用Micromegas探测器的最新研究进展，包括新的工程技术解决方案、电子学的发展以及伴随的模拟研究，重点是模拟和数字读出的物理性能的比较。所开发的原型具有2位数字读数，以利用Micromegas比例模式，从而提高量热计的线性度。此外，测量的探测效率，击中多重性，和能量簇射轮廓期间获得的小尺寸原型暴露于放射性源量子，宇宙粒子和加速器束的报告。最后，一个大规模的腔室（1{ \times }1米2）的状态也提出了对建设一个1米3的数字量热计由40个这样的腔室。
2011-02-07 hep-ex physics.ins-det
A High Precision Signals Readout System for Micromegas Detector Based on the VMM
微兆气体探测器是一种平行板结构的气体探测器，它由辐射释放电离电子的转换间隙和薄的放大间隙组成。微兆气体探测器的信号由两部分组成：电子峰和离子尾。电子信号仅保持几纳秒，用于精确的时间测量。离子信号携带大部分信号能量，并且它用于重建粒子能量。该探测器具有计数率高、增益高、时间分辨率和位置分辨率好、抗辐射性能好、灵敏面积大、读出方便等优点。介绍了一种基于VMM芯片的微兆气体探测器信号读出电子学系统。VMM是一种前端ASIC，将用于新小轮升级项目的micromegas和sTGC探测器的前端电子读出系统。VMM由Brookhaven国家实验室设计，每个芯片由64个线性前端通道组成。每个通道都集成了一个具有自适应反馈、测试电容和可调极性（处理正电荷或负电荷）的低噪声电荷放大器（CA）。基于这些特性，VMM适用于多通道探测器的信号读出系统。读出系统由三部分组成：前端板、数据采集板和上位机及控制软件。
2018-06-17 nucl-ex physics.ins-det
Development and Study of a Micromegas Pad-Detector for High Rate Applications
在本文中，两个原型探测器的设计和性能的基础上Micromegas技术与垫读出几何进行了讨论。此外，两个替代的实施方案的防火花保护层的顶部的读出垫已被测试，以优化充电行为的检测器在高速率下。原型探测器由500个尺寸为5x4 mm的焊盘组成，每个焊盘连接到一个独立的读出通道，覆盖10x10 cm的有效面积。这些原型及其相关读出基础设施的设计是以这样一种方式开发的，它可以很容易地适应大尺寸探测器的概念。
2015-06-03 physics.ins-det
A Gaseous Time Projection Chamber with Micromegas Readout for Low Radioactive Material Screening
低放射性物质筛选对于稀有事件搜索实验，如无中微子双β衰变和地下实验室中的暗物质搜索，正变得至关重要。气体时间投影室（TPC）可以用于具有大的有效面积和高效率的这种目的。成功地构建了一个具有约20 $\times$ 20 cm $^2$的Micromegas读出平面的气体TPC，用于表面α污染测量。我们的特点是能量分辨率，增益稳定性和跟踪能力与校准源。利用气态TPC的独特径迹相关背景抑制削减，我们已经确定TPC的α背景率为0.13 $\pm$ 0.03 $μ$ Bq/cm $^2$，与领先的商业解决方案相当。
2022-08-05 physics.ins-det
A UV Sensitive Integrated Micromegas with Timepix Readout
本文介绍了一种探测器系统，包括三个组件，CMOS成像阵列，与Micromegas布局和紫外光子敏感CsI反射光阴极的气体探测器结构。所有这三个元素都使用简单的后处理步骤进行了单片集成。Micromegas结构和CMOS成像芯片不受CsI沉积的影响。该探测器在He/异丁烷混合物中工作可靠，单光子电荷增益可达6 \cdot 10 ^4。Timepix CMOS阵列允许单个UV光子的高分辨率成像。该系统的MTF 50为0.4 lp/像素，相当于约7 lp/mm。
2010-03-10 physics.ins-det
Improvement and assessment of the radiopurity of Micromegas readout planes
Centro de Astropartículas y Física de Altas Energías (CAPA), Universidad de Zaragoza（萨拉戈萨大学高能天体物理与粒子物理中心）
Micromegas读出平面通过改进和评估，证实其在低背景条件下用于罕见事件探测的高放射纯度。
2026-03-03 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
A Compact Readout Electronics Based on Current Amplifier for Micromegas Detector in Muon Imaging
针对 Micromegas 缪子成像的多通道读出难题，本文设计基于 ADAS1128 的紧凑型 FEE，并通过放射源和宇宙射线缪子实验验证其能量与空间成像性能。
2024-10-25 physics.ins-det
Micromegas readouts for double beta decay searches
双β $ββ$衰变实验是中微子物理中最活跃的研究课题之一。对无中微子模$0νββ$的测量可以提供关于中微子质量尺度和性质的独特信息。目前这一代实验的目标是100公斤级的探测器目标质量，而下一代实验将需要达到吨级，以便完全探索中微子质量的逆层次模型。非常好的能量分辨率和超低的背景水平是成功实验的两个主要实验要求。气体时间投影室（TPC）等气体探测器提供的$ββ$事件的拓扑信息可以为信号识别和背景抑制提供非常强大的工具。然而，仅TPC读出的最新进展可确保高压气体TPC用于$ββ$搜索的竞争力，尤其是关于所需的能量分辨率。在本文中，我们提出了第一个结果的能量分辨率与国家的最先进的微散装Micromesh气体放大结构（Micromegas）使用5.5兆电子伏的α源在高压纯氙。在高达5巴的压力下，分辨率可达2%FWHM.这些结果，连同其最近测量的放射性纯度，证明Micromegas读数不仅是一个可行的选择，但一个非常有竞争力的$ββ$搜索。
2010-09-09 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Study in a beam test of the resolution of a Micromegas TPC with standard readout pads
2005年6月在KEK PS进行的梁测试的结果。氩-异丁烷混合物的漂移特性已被精确测量，并与预测在0和1特斯拉之间的磁场。均方根点分辨率的一个padrow进行了比较，模拟和分析计算。由于检测器的几何形状和气体性质的基本限制进行审查和检测器的测量性能被发现接近这一限制。线性碰撞TPC的情况下的数值应用。
2007-05-15 physics.ins-det
X-ray imaging with Micromegas detectors with optical readout
本文研究基于光学读出的 Micromegas 探测器 X 射线成像技术，介绍了其在低能 X 射线高颗粒度成像、中子及 beta 成像应用，并展示了在 SOLEIL 同步辐射设施下的空间分辨率初步测量结果。
2023-03-30 physics.ins-det
Radiopurity of Micromegas readout planes
自14年前构思以来，微网格气体放大结构（Micromegas）正被用于越来越多的粒子物理应用中。最近，它们被用于或被认为是稀有事件搜索领域（处理暗物质、轴子或双β衰变）中的时间投影室（TPC）的读数。在这些实验中，检测器组件和周围材料的放射性纯度被测量和精细控制，以保持实验背景尽可能低。本文介绍了在Canfranc地下实验室（LSC）的低本底设施中用高纯锗光谱法对Micromegas飞机的放射性纯度进行的首次测量。所获得的结果证明，Micromegas的微体类型的读出器目前制造的放射性纯度水平低于30 microBq/cm 2的Th和U链和~60 microBq/cm 2的40 K，已经可比的最干净的检测器组件的最严格的低背景实验，目前。考虑到所研究的读数是在没有对放射性纯度进行任何特定控制的情况下生产的，因此在专门开发后应该可以提高这些水平。
2010-08-02 nucl-ex physics.ins-det
Design, Construction and Performance Tests of a Prototype MicroMegas Chamber with Two Readout Planes in a Common Gas Volume
本文讨论了一种基于MicroMegas技术的原型探测器的设计和性能，该探测器在一个共同的气体体积中具有两个探测平面。该探测器适用于LHC探测器的前向区域，解决了高速率环境和有限的可用空间。每个检测平面的有效面积为9x9 cm^2，具有二维条带读数，并由高度为14 mm的公共气体区域隔开。将用作阴极的微网放置在公共气体体积的中间，将其分成两个单独的单元。该设置允许以2 mrad的精度对入射粒子进行角度重建。由于这种设计通过减少材料预算来减少多次散射效应的影响，因此可以设想低能束实验的可能应用。原型探测器的性能进行了测试与4.4 GeV的电子束，在DESY的测试束设施提供。
2016-10-29 physics.ins-det
Characterization of the Electronic Noise in the Readout of Resistive Micromegas in the High-Angle Time Projection Chambers of the T2K Experiment
针对T2K实验大角度时间投影室中基于电阻型Micromegas和AFTER芯片的读出系统，建立了电子学噪声分析模型，并验证了蒙特卡罗模拟与实验数据的高度一致性。
2025-04-10 physics.ins-det
A hadronic calorimeter with Glass RPC as sensitive medium
SDHCAL技术原型是一个$1 \times 1 \times 1.3$ m $^3$高粒度半数字强子量热计，使用玻璃电阻板室作为敏感介质。它是ILD协作组考虑的两个HCAL方案之一，将被提议作为未来国际直线对撞机项目的探测器。该原型由多达50个1 m $^2$尺寸和3 mm厚度的GRPC探测器组成，每个探测器都具有嵌入式半数字电子读出器，该电子读出器是自动触发和功率脉冲的。GRPC读数被精细地分割成1 cm $^2$的垫。测量性能的GRPC和完整的SDHCAL原型的均匀性，低噪声和能量分辨率方面提出了在这个过程中。
2014-07-07 physics.ins-det
Spatial resolution improvement of PICOSEC Micromegas precise timing detectors
CERN（欧洲核子研究组织）；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 (LIP)（粒子物理与实验仪器实验室）；University of Helsinki（赫尔辛基大学）；Jefferson Lab（杰斐逊国家加速器装置）；University of Zagreb（萨格勒布大学）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；University of Bonn（波恩大学）；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（鲁杰尔·博什科维奇研究所）；University of Virginia（弗吉尼亚大学）
研究通过高读出粒度的PICOSEC微米玛格斯原型实现约0.5mm空间分辨率，但进一步减小读出垫尺寸未显著提升性能，计时分辨率仍优于20ps。
2026-03-19 physics.ins-det
Development of large Micromegas readout planes for experiments searching for rare events
本文研究了用于稀有事件搜寻实验（PandaX-III 和 TREX-DM）的大型 microbulk Micromegas 读出平面，开发了平铺式读出平面与 GEM-Micromegas 复合系统以降低能量阈值，并设计了新型低本底 alpha 粒子探测器 AlphaCAMM。
2024-12-20 physics.app-ph physics.ins-det
Monte carlo study of the physics performance of a digital hadronic calorimeter
以MICROMEGAS为主动元件的数字化强子量能器是未来轻子对撞机粒子物理实验的一个很有前途的选择。这些实验将针对粒子流算法的应用进行优化，因此需要具有非常精细的横向分割的量热计。LAPP目前正在开发一个1平方米的原型，该原型基于MICROMEGAS腔室，具有1x1平方厘米的读出垫。介绍了MICR0MEGAS热量计物理性能的GEANT 4模拟。主要特征，如能量分辨率，线性和簇射轮廓，已被仔细检查各种被动材料的π介子在一个宽的能量范围从3到200 GeV。重点对模拟读出和数字读出进行了比较。
2009-10-23 hep-ex physics.ins-det
Spatial Resolution of a Micromegas-TPC Using the Charge Dispersion Signal
国际直线对撞机的时间投影室将需要测量大约200个轨道点，分辨率接近100 $μ$ m。微图案气体检测器（MPGD）读出TPC可以利用使用亚毫米宽度焊盘的现有技术以检测器成本和复杂性的大幅增加为代价来实现期望的分辨率。我们最近应用了一个新的MPGD读出概念的电荷分散的原型GEM-TPC和实现良好的分辨率与垫的宽度类似的比例线TPC的可行性。用Micromegas TPC放大级重复电荷分散研究。我们在这里提出我们的第一个结果Micromegas-TPC分辨率与电荷色散。与Micromegas读出的TPC分辨率相比，我们早期的创业板的结果和预期的分辨率从电子统计和横向扩散在气态TPC。
2005-10-11 physics.ins-det
Detection of Alpha Particles and Low Energy Gamma Rays by Thermo-Bonded Micromegas in Xenon Gas
Micromegas是一种微模式气体探测器，目前正在研发中，用于稀有事件搜索实验。在这里，我们报告的Micromegas结构的性能与微网格热粘合到一个读出平面，其潜在的应用在两相氙探测器的暗物质和中微子双β衰变实验的动机。这项研究是在纯氙在室温下进行的。用来自镅-241源的α粒子进行的测量表明，在氙压力高达3个大气压时，可以获得大于200的气体增益。伽马射线下降到8千电子伏观察到这样的设备。
2013-08-09 hep-ex physics.ins-det
Micromegas TPC studies at high magnetic fields using the charge dispersion signal
国际直线对撞机（ILC）时间投影室（TPC）的横向空间点分辨率目标是100微米的所有轨道，包括刚性90度轨道与完整的2米漂移。微图案气体检测器（MPGD）读出TPC可以以增加的检测器成本和复杂性为代价，利用使用1 mm或更窄的焊盘的现有技术来实现目标分辨率。新的电荷分散MPGD读出技术可以实现良好的分辨率，而不诉诸窄垫。这已经在之前的宇宙射线测试和1特斯拉磁体中的KEK束测试中针对具有GEM和Micromegas的2 mm x 6 mm垫进行了证明。我们最近在DESY的高场超导磁体中测试了使用电荷分散读出概念的Micromegas-TPC。测得的Micromegas增益被发现是恒定的磁场高达5特斯拉的0.5%。在高磁场的横向扩散的强烈抑制，我们测量了一个平坦的50微米的分辨率在5特斯拉超过我们的原型TPC的整个15厘米的漂移长度。
2007-03-28 physics.ins-det
Status of the Micromegas semi-DHCAL
本文评述了1 m ~ 3半数字式强子量能器的研制和测试工作。原型采样平面将由1平方米的Micromegas室组成，具有1平方厘米的粒度和嵌入式2位读数，适用于ILC检测器处的PFA量热法。首先介绍1平方米腔室的设计，然后概述小型原型的基本性能。构成1 m2腔室的基本单元是32个\times 48 cm 2板，带有集成电子器件和微网。示出了这些板的特征化测试的结果。Micromegas作为比例探测器非常适合于半数字强子量热法。为了量化使用一个或多个阈值时的性能增益，正在进行模拟研究，其中一些将在本文中报道。
2010-07-19 hep-ex physics.ins-det
Micromegas operation in high pressure xenon: charge and scintillation readout
本文研究了在1 ~ 10巴压力范围内纯氙中工作的Micromegas的工作特性。在每种压力下获得的最大电荷增益近似恒定，大约为4 × 10^2，氙压力高达5 bar，并在此压力以上缓慢下降，在10 bar时略高于10^2。与其他微图案气体倍增器相比，MM在4 bar以上的氙气压力下具有最高增益。对于22.1 keV的X射线，获得的最低能量分辨率随着压力的增加而稳定增加，从1 bar时的12%增加到10 bar时的32%。计算有效闪烁产率，定义为在转换区中产生的每个初级电子通过MM网孔离开的光子数。在1巴的压力下，每个初级电子的产额约为2 × 10^2个光子，在5巴的压力下增加到约6 × 10^2个光子，然后在10巴的压力下再次降低到2 × 10^2个光子。通过合适的光电传感器读出这种闪烁将导致更高的增益，但具有增加的统计波动。
2010-09-15 hep-ph physics.ins-det
Design and commissioning of a 600 L Time Projection Chamber with Microbulk Micromegas
我们报告的设计，施工，并初步调试结果的大型高压气体时间投影室（TPC）与Micromegas模块的电荷读出。检测器容器具有约600 L的内部容积和270 L的有效容积。在10 bar的工作压力下，有效体积包含约20 kg的氙气，可以对带电粒子轨迹进行成像。漂移电子由电荷读出平面收集，该平面容纳七个Micromegas模块的镶嵌。每个Micromegas覆盖20厘米乘20厘米的正方形。一种新型的Microbulk Micromegas由于其良好的增益均匀性和低放射性污染而被选择用于该应用。初步调试结果与1 Micromegas模块运行1巴氩气和异丁烷气体混合物和5巴氙气和三甲胺（TMA）气体混合物的报告。我们还记录了宇宙射线事件的扩展背景轨迹，并强调了这种气态TPC的独特跟踪功能。
2019-11-28 physics.ins-det
Fast Timing for High-Rate Environments with Micromegas
现有实验的快速定时分辨率的当前技术水平是带电粒子和电磁簇射到达时间的100 ps的量级。目前关于带电粒子计时的研发正在接近10 ps的水平，但主要不是针对高速率和高辐射下的持续性能（这是HL-LHC堆积缓解所需要的）。我们展示了一个基于Micromegas的解决方案，以达到这一性能水平。Micromegas充当耦合到切伦科夫辐射器前窗的光电倍增管，其产生足够的UV光子以将约100 ps的单光电子抖动转换为每个入射带电粒子10-20 ps量级的定时响应。一个原型已经建立，以证明这种性能。使用皮秒激光器的第一次实验室测试表明，使用大体积Micromegas读出器，对于约50个初级光电子，时间分辨率为27 ps。
2016-01-12 hep-ex physics.ins-det
Development of the Front-End Electronics for PandaX-III Prototype TPC
粒子和天体物理学氙实验III（PandaX-III）是一个寻找无中子双β衰变（NLDBD）的实验，使用200千克放射纯高压气态氙TPC，两端装有Micromegas探测器，中间装有阴极。一个小型TPC配备了7个Microbulk Micromegas检测器被开发作为原型检测器。按照X-Y设计，从一个Micromegas模块读出128个通道，其中条带的间距为3 mm（每个方向64个通道）。高度集成的前端电子设备由4个前端卡组成，具有1024个读出通道，用于读出Micromegas阳极信号的电荷，整形后对波形进行整形，并将压缩数据发送到DCM板。前端电子器件的基石是一个64通道专用集成电路，它基于开关电容阵列。前端电子器件的积分非线性小于1%，1 pC。每个读出通道的噪声（RMS）小于0.9 fC，峰值时间为1微秒，范围为1 pC。利用~（56）Fe和~（137）Cs两种放射性源，进行了前端电子学与原型TPC的联合测试，重建了7 Micromegas的命中图。
2018-06-25 eess.SP physics.ins-det
New developments in Micromegas Microbulk detectors
一种新的Micromegas制造技术，基于Kapton蚀刻技术，最近已经开发出来，改善这种读出的均匀性和稳定性。获得了很好的能量分辨率，对5.9keV的55 Fe源的光子峰和5.5MeV的241 Am源的α峰的半高宽分别达到11%和1.8%。这种新型探测器还具有结构灵活、使用材料少、放射性纯度高等优点。将描述这种技术的两种实际方法，并介绍氩-异丁烷混合物中这些读数的特点。此外，在放大间隙中存在的低材料使得这些探测器近似于Rose和Korff雪崩放大模型，这将针对相同类型的混合物进行讨论。最后，我们将介绍几个应用程序的微体技术。
2011-10-12 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
Micromegas for dark matter searches: CAST/IAXO & TREX-DM
目前最引人注目的暗物质候选者是WIMP和轴子。在这项工作中探索的适用性gasesous时间投影室（TPC）与微网格气体结构（Micromegas）的搜索这些粒子。在粒子探测器中，这两种粒子在非常低的能量下都会产生非常低的速率。Micromegas探测器可以提供低背景速率和低能量阈值，这是由于读出的高粒度、放射性纯度和均匀性。小型（几厘米宽）的Micromegas探测器被用来对CERN轴子太阳望远镜（CAST）实验中预期的轴子诱导的x射线信号进行成像。我们展示了在CAST中获得的本底水平和进一步将它们降低到国际轴子天文台（IAXO）所要求的值的前景。我们还介绍了TREX-DM，用于轴子研究的Micromegas的放大版本，但这次致力于低质量WIMP检测。TREX-DM是一种基于Micromegas的高压TPC，旨在容纳数百克轻核（氩或氖），其能量阈值可能在100 eV水平。详细描述了探测器，以及地面调试和表征阶段的结果。此外，TREX-DM的背景模型，以及预期的灵敏度，这可能会超出目前的实验限制。
2016-09-21 hep-ex physics.ins-det
The Pixel-TPC: first results from an 8-InGrid module
八芯片InGrid模块已被测试为原型时间投影室的读出。模块的建设以及第一个初步的结果。InGrids是一种类似Micromegas的放大结构，具有像素ASIC，已在晶圆级上在光刻工艺中生产。对于测量，使用了基于可扩展读出系统的新开发的读出系统。
2013-12-11 hep-ex physics.ins-det
Calibration of a Micromegas-based Gaseous Time Projection Chamber Using Cosmic Ray Muons
本研究利用宇宙射线缪子对基于 Micromegas 的气态时间投影室进行校准，通过径迹重建表征漂移速度等性能，并揭示了其在50天内随气体纯度的变化规律。
2023-07-27 hep-ex physics.ins-det
Piggyback resistive Micromegas
背驮式Micromegas是一种新颖的读出架构，其中阳极元件由陶瓷衬底上的电阻层制成。电阻层通过提供大的电阻率动态范围（10 $^6$至10 $^{10}$ 1，M $Ω$ /平方）的工业工艺沉积在薄陶瓷衬底上。这种新结构的特殊性在于，有源部分与读出元件完全分离。这在阳极结构和读出方案的设计上给出了大的灵活性。在没有显著损耗的情况下，信号通过电容耦合传输到读出焊盘。探测器提供高气体增益、良好的能量分辨率，电阻层确保电子器件的火花保护。该组件可以与现代像素阵列电子ASIC相结合。将介绍使用不同背驮式探测器和配置进行的首次测试。这种结构对于成本有效的制造和低释气检测器是足够的。它被设计为在密封模式下运行，其长期稳定性已被广泛研究。此外，还将唤起对未来发展的看法。
2013-10-04 physics.ins-det
Using Micromegas detectors for direct dark matter searches: challenges and perspectives
本文介绍了搭载Micromegas像素化读出的气体TPC在暗物质直接探测中的应用现状，梳理了相关技术挑战，汇报了IAXO、TREX-DM实验的研发进展，指出该技术具备良好应用前景。
2024-04-15 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
Characterization of resistive Micromegas detectors for the upgrade of the T2K Near Detector Time Projection Chambers
T2 K实验的第二阶段预计将于2022年秋季开始数据采集。近距离探测器（ND 280）的升级正在开发中，包括建造两个新的时间投影室，称为高角度TPC（HA-TPC）。这些TPC的两个端板将铺设八个Micromegas型电荷读出模块。Micromegas检测器电荷放大结构使用电阻阳极将电荷分散在几个焊盘上，以提高空间点分辨率。这项创新技术与Micromegas整体技术相结合，组成了“封装电阻阳极Micromegas”探测器。一个原型已经设计，建造和暴露于电子束在DESY II试验束设施。这些数据已被用来表征的电荷扩散，并产生一个RC地图。空间分辨率优于600 $μ$ m和能量分辨率优于9%的所有入射角。这些性能满足ND 280 TPC升级的要求。
2021-06-23 hep-ex physics.ins-det
Characterization of Charge Spreading and Gain of Encapsulated Resistive Micromegas Detectors for the Upgrade of the T2K Near Detector Time Projection Chambers
本文针对T2K近探测器升级中的阻性Micromegas模块，开发了X射线测试与物理建模方法，精确表征电荷扩散和增益均匀性，实现约10%能量分辨率并同时提取增益与RC参数。
2023-03-08 hep-ex physics.ins-det
Measurement and simulation of two-phase CO$_2$ cooling for the AFTER electronics of the Micromegas modules for a Large Prototype of a Time Projection Chamber
Micromegas（MM）模块的读出电子设备消耗近26 W的电功率，这导致电子板的温度升高至$70\,^{\circ}{\rm C}$。温度升高会导致电子设备损坏。时间投影室（TPC）中温度梯度的发展也可能影响精确测量。两相CO $_2$冷却已被应用于消除热的MM模块在两个测试梁实验在DESY，汉堡。在实验过程之后，通过数值模拟对单个MM模块的冷却技术进行了全面的研究。本文重点讨论了两相CO $_2$冷却技术的应用，以保持温度低于$30\,^{\circ}{\rm C}$并稳定在$0.2\,^{\circ}{\rm C}$内。
2017-12-31 physics.ins-det
Energy resolution of alpha particles in a microbulk Micromegas detector at high pressure Argon and Xenon mixtures
最新的Micromesh气体放大结构（Micromegas）正在实现对低能光子的出色能量分辨率，在大气压下，$^{55}$ Fe在氩气/异丁烷混合物中的5.9 keV谱线的FWHM值低至11%。在更高的能量（MeV规模），这些测量是更复杂的，由于在限制室中的事件的困难，虽然没有根本的原因，为什么不能达到1%的半高宽或以下的分辨率。由于Micromegas读数可能应用于$^{136}$的双β衰变搜索，或在其他需要在同一检测器中进行量热和拓扑的实验中，因此有很大的动机在实验上证明这一事实。在本文中，我们报告的系统测量的能量分辨率与国家的最先进的Micromegas使用5.5兆电子伏的α源在高压Ar/异丁烷混合物。已经获得了低至1.8%FWHM的值，可能有证据表明可以实现更好的分辨率。目前正在进行类似的测量，初步结果也在此列出。
2009-07-20 physics.ins-det
Experimental Characterization of Bulk Micromegas for Development of Active Target Time Projection Chamber for Nuclear Astrophysics Studies
Saha Institute of Nuclear Physics（萨哈核物理研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）；Naihati Prolife（奈哈提普罗利夫）
本文提出了一种基于Micromegas的主动靶探测器SAT-TPC，用于核天体物理研究，通过优化漂移和放大电场的比例，提高了电子透明度，并验证了该探测器在Ar-CO2和Ar-iC4H10气体中的能量分辨率和α粒子轨迹重建能力。
2026-11-05 nucl-ex physics.ins-det
New Developments and Future Perspectives of Gaseous Detectors
气体探测器是所有现有和计划中的高能物理实验的基本组成部分。在过去的十年中，微模式气体探测器（MPGD）概念的两个代表（GEM，Micromegas）变得越来越重要;高辐射阻力和出色的空间和时间分辨率使它们成为应对下一代对撞机未来探测器挑战的宝贵工具。GEM和Micromegas直接耦合到CMOS多像素读出的新颖结构代表了一个令人兴奋的领域，并允许重建物理事件的细粒度二维图像。MPGD最初是为高能物理而开发的，其应用已经扩展到天体物理、中微子物理、中子探测和医学成像。
2007-06-24 physics.ins-det
Time Projection Chambers for the T2K Near Detectors
T2 K实验旨在研究中微子振荡特性，方法是将日本东海J-PARC产生的高强度中微子束射向位于295公里外日本神冈的大型Super-Kamiokande探测器。该实验包括一个精密的近探测器复合体，位于中微子产生靶下游280米处，以测量中微子束的性质，并更好地了解能量低于几个GeV的中微子相互作用。近距离探测器的一个关键元件是ND 280跟踪器，它由两个有源闪烁棒靶系统组成，周围环绕着三个大型时间投影室（TPC），用于带电粒子跟踪。用跟踪器收集的数据被用来研究带电电流中微子相互作用率和运动学振荡前，以减少振荡测量的不确定性的远探测器。跟踪器被前UA 1/Nomad偶极磁体包围，TPC测量通过它们的带电粒子的电荷、动量和粒子类型。TPC设计的新功能包括由复合板构成的矩形盒布局，使用散装micromegas气体放大检测器，基于新ASIC的电子读出，以及光电子校准系统。本文介绍了TPC的设计和建设，micromegas模块，读出电子，气体处理系统，并显示的TPC的性能推导出与粒子束，宇宙射线，和校准系统的测量。
2010-12-03 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Development of new ultra-low-background particle detectors based on Micromegas technology for the search of Dark Matter at the low-mass frontier
本论文研究基于Micromegas技术的TREX-DM气体TPC，通过本底降低和GEM预放大实现亚GeV暗物质探测，将能量阈值降至单电离能级。
2025-07-02 physics.ins-det
Recent advances with a hybrid micro-pattern gas detector operated in low pressure H2 and He, for AT-TPC applications
针对有源靶时间投影室（AT-TPC）中电荷粒子径迹读出的可能应用，研究了混合微图案气体探测器（MPGD）在纯低压氢气（H2）和氦气（He）中的工作特性和性能。该探测器由一个MICROMesh气体结构（MICROMEGAS）耦合到一个单或多级联厚气体电子倍增器（THGEM）作为前置放大级。本研究报告的有效增益依赖的混合MPGD在相关的压力（在200-760欧姆的范围内）为不同的检测器安排。本文的研究结果对低压低质量惰性气体雪崩机制的研究具有重要意义，特别是对核物理和核天体物理中主动靶时间投影室（TPC）MPGD端盖读出的应用具有重要意义。
2015-12-22 hep-ex physics.ins-det
Timewalk correction for the Timepix3 chip obtained with real particle data
在这项工作中，我们已经开发了一个原型气体像素检测器相结合的micromegas网格与Timepix3芯片的读出。将由约50 $\mathrm{μm}$高的柱矩阵支撑的微兆箔手动放置在芯片顶部。通过在芯片上方放置阴极箔，创建了漂移间隙为13.5 mm的电离检测器。由于Timepix 3芯片可以通过时间超过阈值（ToT）同时测量到达时间（ToA）和电荷，因此可以对剩余的时间游走效应进行校正，进一步提高了沿漂移方向的位置分辨率。我们提出的时间走动校正的Timepix3芯片获得的实际数据从粒子束和跟踪性能的影响。所获得的结果表明，与以前的实验相比，沿漂移方向的单次命中和轨道的位置分辨率有显着的改善。
2019-02-15 physics.ins-det
Future Upgrade and Physics Perspectives of the ALICE TPC
大型强子对撞机（LHC）的ALICE实验提出了主要的探测器升级，以充分利用RUN~3中LHC亮度的增加，并扩展低横动量稀有探测器的物理范围。时间投影室（TPC）是ALICE中心筒的主要跟踪和PID装置之一。TPC的最大触发速率目前被选通栅极系统的操作限制在约3.5kHz。为了充分利用运行3中的亮度，TPC预计将以连续读出的非门控模式操作。现有的MWPC读数将被基于微模式气体检测器（MPGD）的读数所取代，该读数提供了内在的离子捕获能力，而无需门控。自2012年以来，已经进行了采用气体电子倍增器（GEM）和微网气体探测器（Micromegas）技术的广泛探测器研发，以及推进空间电荷畸变校正技术的模拟研究。在本文中，预期的探测器性能和状态的R\&D计划，以实现这一雄心勃勃的目标。
2014-08-15 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
PandaX-III: Searching for Neutrinoless Double Beta Decay with High Pressure Gaseous Time Projection Chambers
PandaX-Ⅲ（粒子和天体物理氙实验Ⅲ）实验将在中国锦屏地下实验室Ⅱ（CJPL-Ⅱ）寻找136 μ m的无中子双β衰变（NLDBD）。在实验的第一阶段，高压气体时间投影室（TPC）将包含200 kg、在10 bar下操作的90%的136氚富集气体。Microbulk Micromegas是一种细间距微图案气体探测器，将用于电荷读出，使我们能够以良好的能量和空间分辨率重建NLDBD事件的轨迹。仿真结果表明，该方法具有良好的背景抑制能力和跟踪信息。在本文中，我们将概述PandaX-III的最新进展，包括20 kg原型TPC的数据采集。
2017-10-24 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Screener3D: a Gaseous Time Projection Chamber for Ultra-low Radioactive Material Screening
在寻找稀有信号的实验中，探测器本身的背景事件是限制搜索灵敏度的一些主要因素。筛选超低放射性探测器材料变得越来越重要。我们建议开发一个气体时间投影室（TPC）与Micromegas读出的无线电筛选。TPC记录从放置在检测器的有效体积中的平坦样品发射的带电粒子的三维轨迹。探测器可以区分事件的起源，并根据轨迹信息识别粒子类型，这显著提高了筛选灵敏度。对于来自样品表面的$α$颗粒，我们观察到我们提出的检测器可以在两天内达到高于100 $μ$ Bq $\cdot$ m $^{-2}$的灵敏度。
2021-12-23 physics.ins-det
Charged particle timing at sub-25 picosecond precision: the PICOSEC detection concept
PICOSEC探测概念包括一个“两级”Micromegas探测器，它与切伦科夫辐射器耦合，并配备有光电阴极。概念验证已经过测试：在CEA/IRAMIS用飞秒紫外激光测量了76 ps的单光电子响应，而在CERN SPS H4次级线上测量了150 GeV μ子的时间分辨率为24 ps，平均产额为10.4个光电子。这项工作将展示该原型的主要结果以及2016-18年光束活动中测试的不同探测器配置的性能：读出器（体，电阻，多焊盘）和光电阴极（金属+CsI，纯金属，金刚石）。最后，将讨论建立一个基于PICOSEC探测概念的演示器，以供未来实验使用的前景。特别是，缩放策略的大面积覆盖与多通道读出平面，R\&D的固体转换器建立一个强大的光阴极和不同的电阻配置的强大的读出。
2018-08-04 physics.ins-det
A Low Background Beta Detection System using a Time Projection Chamber
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）
本文提出了一种低背景β探测系统，利用时间投影室和模拟优化技术，实现了背景率降低至0.0012 cpm/cm²
2025-12-31 nucl-ex physics.ins-det
