CMS barrel Resistive Plate Chambers - tests and results
CMS实验将使用电阻板室(RPC)作为专用μ子触发探测器。CMS实验的桶μ子系统的前24个RPC已经组装和测试。简要介绍了用于测试的宇宙μ子望远镜。初步结果的室性能。
2003-08-30 physics.ins-det
First Tests of Gaseous Detectors Made of a Resistive Mesh
我们在这里描述各种探测器设计:GEM型,MICROMEGAStype,PPAC型以及级联探测器,由电阻网格制成,电阻网格由电阻Kapton箔制成,(20微米厚,电阻率为每平方几MOhm)通过激光钻孔技术。与任何其他微图案检测器一样,这些检测器的最大可实现气体增益受到Raether极限的限制,然而,电阻网格使它们和前端电子器件完全受到火花保护。这种方法可以是开发具有电阻阳极读出板的MICROMEGAS和GEM的持续努力的替代或补充,并且在与微像素型集成前端电子器件组合的微图案检测器的情况下可以是特别有益的
2010-02-06 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
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
Development of Hybrid Resistive Plate Chambers
针对常用RPC工作气体带来的性能限制问题,研发了涂覆Al₂O₃、TiO₂等高二次电子发射产额材料阳极的新型混合RPC,报道了其研制与测试进展。
2023-03-22 physics.ins-det
Signal coupling and signal integrity in multi-strip Resistive Plate Chambers used for timing applications
我们系统地研究了频率范围为$f=0.1-3.5$ GHz的电信号沿几个两条电阻板室(RPC)的传输。这样的范围被选择为完全覆盖与源自用于亚100ps定时应用的RPC中的信号的非常短的上升时间相关联的带宽。这项工作传达了实验证据的模式色散在计数器中的主导作用,建立在1米的规模,一个事实,结果在大串扰水平和强信号整形。结果表明,由于容感性耦合$C_m/C_o \neq L_m/L_o$之间的固有不平衡,RPC中出现模式色散。已经引入了一种恢复这种对称性的实用方法(下文称为“静电补偿”),允许约$\times 12$的串扰抑制因子和200 ps的上升时间减少。在补偿条件下,信号传输仅受介电损耗的限制,对于典型的基于浮法玻璃的RPC($\tan δ|_{glass} = 0.025\pm0.005$),产生每2米约1GHz的长度依赖性截止频率。它进一步表明,“静电补偿”可以实现任意数量的条,只要耦合的性质是“短程”,这是一个几乎精确的假设典型的带状线RPC。从占主导地位的TEM传播模式的偏差的证据已被观察到,虽然他们似乎有实际信号的可观测的影响可以忽略不计。这项工作扩展了以前的研究的带宽几乎$\times 20$的一个因素。
2011-02-07 physics.ins-det
Boron-10 lined RPCs for sub-millimeter resolution thermal neutron detectors: Conceptual design and performance considerations
提出了一种基于薄间隙电阻板室(RPC)的位置灵敏热中子探测器的新概念,并讨论了其可行性。介绍了几种实现多层和倾斜几何结构的RPC堆栈的检测器架构。的蒙特卡罗模拟研究的结果表明,预期的探测效率和空间分辨率的主要探测器的设计参数的效果。
2018-06-19 physics.ins-det
Stability studies of sealed Resistive Plate Chambers
针对含氟气体淘汰问题,本文研制由四块不同气隙密封 RPC 构成的大气 μ 子径迹望远镜,验证其可稳定运行逾五个月且性能接近连续气流 RPC。
2024-02-28 physics.ins-det
Performance study of large-area glass resistive plate chambers with different spacer configurations
本文对玻璃电阻板室(RPC)内的隔板和气体分布进行了优化。模拟研究表明,气体流速的均匀性和较低的涡室内的改善。与原始设计(100个间隔物)相比,优化的间隔物配置(76个间隔物)将间隔物的数量减少了$24\%$,因此有助于显著减少由间隔物引起的非有源或低效率区域,同时保持电极的类似变形均匀性。采用两种间隔层结构,构造了1 × 1 m $^2$尺寸的大面积玻璃RPC,并用宇宙μ子事件进行了测试。RPC的μ子探测效率大于$95\%$。
2021-11-26 physics.ins-det
GEMs with Double Layred Micropattern Electrodes and their Applications
我们已经开发和测试了几种新的设计的GEM探测器与微电子技术制造的微图案电极。在一种设计中,检测器电极的内层由薄金属条组成,外层由通过丝网印刷技术制造的电阻网格制成。在其他设计中,电极由HV通过丝网印刷技术制造的微电阻器馈送的金属条制成。由于这些特点,新的探测器有几个重要的优势,传统的宝石或普通厚宝石。例如,电阻网格(在第一种设计中)和丝网印刷电阻器(在其他设计中)在放电的情况下限制电流,使这些检测器具有固有的火花保护。我们将在这里描述我们的测试与光敏版本的这些探测器(涂有碘化铯层)和努力实现它们在几个应用程序。特别是,我们将把重点放在我们的活动,对爱丽丝丰富的探测器升级和测试的简化原型的低温暗物质探测器。
2008-11-25 physics.ins-det
Development of Glass Resistive Plate Chambers for INO
位于印度的中微子天文台(INO)合作计划建造一个巨大的50千吨磁化铁量热计(ICAL)探测器,以研究大气中微子并精确测量与中微子振荡相关的参数。玻璃电阻板室(RPC)的大小约为2米× 2米将被用作ICAL探测器的有源元件。我们已经制作了大量的玻璃RPC原型的1米× 1米的大小,并研究了它们的性能和长期稳定性。在此过程中,我们开发并生产了一系列制造RPC所需的材料和组件。我们还设计和优化了许多用于组装气隙的制造和质量控制程序。在本文中,我们将审查我们的活动对玻璃RPC的INO ICAL探测器的发展,并将提出的RPC的表征研究结果。
2008-10-26 hep-ex 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
A new concept for streamer quenching in resistive plate chambers
本文提出了一种电阻板室中流光猝灭的新概念。在我们的方法中,倍增过程通过插入在两个电阻电极之间的机械结构的适当设计来淬灭。我们表明,实现稳定的性能与基于氩气和一小部分异丁烷的二元气体混合物。被认为是RPC探测器电极内表面降解的原因的氟碳化合物因此从气体混合物中完全消除。这种设计{还导致}简化了组装程序。初步结果与几个原型的“机械淬火RPC”和一些未来的发展前景进行了讨论。
2006-02-21 physics.ins-det
Angular resolution of stacked resistive plate chambers
在这里,我们提出了详细的推导数学表达式的准确性估计使用一组堆叠的电阻板室(RPC)的粒子的到达方向。使用从即将到来的印度中微子天文台(INO)的原型探测器(无磁铁)收集的数据对实验结果进行验证的表达式。我们还提出了这样的设置的角分辨率的理论估计。原则上,这些表达式可以用于具有类似于RPC的架构的任何其他检测器。
2017-01-03 hep-ex physics.ins-det
Gas gap studies about streamer operated RPCs
由于LHC对高速率能力的要求,20年前,由于引入了新的气体混合物和前端电子设备的发展,实现了雪崩模式下的电阻板室。鉴于LHC的升级,需要进一步提高速率能力,这就要求采用具有更薄气隙和电极的新探测器几何形状。流光操作的RPC可能仍然适合于低速率的实验,因此在本文中,两种不同的探测器的几何形状,旧的标准和新提出的,在流光模式进行比较。
2017-05-15 physics.ins-det
Concept of a fast neutron detector based on 10B-RPCs
提出了一种基于10 B-RPC(hybrid double-gap Resistive Plate Chamber with 10 B4 C neutron converter)的探测10-4 ~ 5 MeV能量范围内快中子的方法。探测效率作为中子能量的函数是在蒙特卡罗模拟中获得的,使用Geant 4工具包对几种探测器配置进行模拟。中子转换器的厚度被优化以获得最大效率。结果表明,对于这种类型的探测器,有可能获得大于50%的平均探测效率与中子能量的弱依赖性。还讨论了暗计数率和γ灵敏度。
2021-12-23 physics.ins-det
The Development and Study of High-Position Resolution (50 micron) RPCs for Imaging X-rays and UV photons
目前,常用的电阻板室(RPC)的计数率能力约为10 E4 Hz/cm 2,位置分辨率约为1cm。我们已经开发出小型RPC原型(5 × 5和10 × 10 cm 2),其速率能力高达10 E7 Hz/cm 2,位置分辨率为50微米(“在线”,无需应用任何处理方法,如“重心“)。只有在解决了几个严重问题之后,才有可能在实现非凡的速率和位置分辨率方面取得突破:RPC清洁和组装技术、老化、杂散脉冲和后脉冲、放大间隙和间隔物中的放电。高速率、高位置分辨率的RPC可以在许多不同的领域中找到广泛的应用,例如在医学成像中。阴极涂有CsI光敏层的RPC可以探测到紫外光子,位置分辨率优于~30 μ m。这样的检测器也可以用于许多应用中,例如在高分辨率真空光谱仪的焦平面中或作为图像扫描仪。
2002-10-02 physics.ins-det
Measurements of the Rate Capability of Various Resistive Plate Chambers
电阻板室(RPC)在经受高颗粒通量时表现出用于检测颗粒的效率的显著损失。这种速率限制与其构造中使用的电阻板的通常高电阻率有关。本文报道了三种不同的玻璃RPC设计具有不同的总电阻的电阻板的性能的测量。测量是用120 GeV的质子在不同的束流强度下进行的
2015-09-07 physics.ins-det
Radiation background with the CMS RPCs at the LHC
在LHC的CMS实验中,电阻板室(RPC)被用作枪管和端盖中的专用触发系统。本说明介绍了利用CMS收集的2011年和2012年质子-质子碰撞数据进行的辐射背景测量结果。重点是给出的RPC内的背景分布的测量。在未来运行的LHC的预期背景率估计外推测量和模拟。
2014-06-11 hep-ex physics.ins-det
Boron-10 lined RPCs for sub-millimeter resolution thermal neutron detectors: Feasibility study in a thermal neutron beam
介绍了基于阻性板室(RPC)的位置灵敏热中子探测器的实验可行性研究结果。探测器原型的特点是一个薄间隙(0.35 mm)的混合RPC与铝阴极内衬2 $μ$米厚的$^{10}B{_4}C$中子转换层富含$^{10}B$和浮法玻璃阳极。在垂直入射下,对于中子束($λ$ =2.5 $Å$)测量到${\approx}$ 6.2 ${\%}$的探测效率。空间分辨率优于0.5 mm FWHM。
2018-09-25 physics.ins-det
Effect of water vapor on the performance of glass RPCs in avalanche mode operation
研究了水蒸气对玻璃电阻板腔雪崩工作模式下性能的影响。将受控和校准量的水蒸气添加到具有C $_2$ H $_2$ F $_4$作为主要组分的RPC气体混合物中。RPC的性能恶化,观察到,而与湿气操作和恢复后切换到标准气体。
2016-05-06 hep-ex physics.ins-det
Improving count rate capability of timing RPCs by increasing the detector working temperature
本文描述了普通浮法玻璃定时电阻板室(tRPC)暴露于$2.7$ ~GeV质子束并在高于环境温度下操作的测试束结果,重点关注检测效率和定时精度,以便通过利用玻璃电极电阻率的降低来提高室的计数率能力。结果表明,当探测器在$40.6^{\circ}$ C下工作时,计数率能力至少可以扩展到$1500~Hz/cm^2$,而不会有明显的效率损失或定时精度下降,对于这种特定的定时RPC布置,分别具有$90\%$和$100$ ~ps的值。
2022-06-24 physics.ins-det
Development and Performance Analysis of Glass-Based Gas-Tight RPCs for Muography Applications
National Institute of Science Education and Research Bhubaneswar(布巴内斯瓦尔国家科学教育与研究所);Ghent University(根特大学);Vrije Universiteit Brussel(布鲁塞尔自由大学)
本文开发了一种基于玻璃阻性板室(RPCs)的便携式气密型缪子探测器系统,研究了其电极表面电阻率的时间演变及不同电压阈值下的探测效率,并通过铅块缪子吸收实验验证了其在缪子成像应用中的可行性。
2025-04-10 physics.ins-det
Timing resistive plate chambers for thermal neutron detection with 3D position sensitivity
本研究提出一种带硼-10转换器的定时RPC堆叠式热中子探测器优化设计,可实现纳秒级时间分辨与高精度3D位置测量,探测效率近60%,还优化了拾取条结构并平衡了多项性能指标。
2023-03-06 physics.ins-det
Study of Glass and Bakelite properties as electrodes in RPCs
位于印度的中微子天文台(INO)合作计划建造一个磁化铁量热计探测器(ICAL),用于研究大气中微子。ICAL探测器将是一个由151层磁化铁板组成的堆栈,与电阻板室(RPC)交错,作为总质量为50千吨的有源探测器元件。电阻板室是气体探测器,由两个平行的电极组成,具有高体积电阻率,如浮法玻璃和酚醛树脂。这些探测器具有计数率高、时间和空间分辨率好、制作简单、操作方便等优点,自20世纪80年代以来被广泛应用于多个高能物理实验。由于探测器老化问题,有必要在制造探测器之前表征电极材料,以便选择合适的电极材料。在本研究中,我们测量了玻璃和酚醛树脂的体电阻率和表面电流。电木的体电阻率比玻璃的小约100倍,并且电木的表面电流比玻璃的表面电流高。此外,玻璃不需要任何表面处理来实现更好的表面均匀性。因此,在大多数情况下,玻璃电极优于酚醛树脂电极。在探测器制造的各个阶段之前,在本文所报告的研究期间对当地制造的约2 mm厚的旭玻璃和胶木片进行了测试。
2016-05-11 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
Measurement of electrical properties of electrode materials for the bakelite Resistive Plate Chambers
单间隙(气隙2毫米)电木电阻板室(RPC)模块的各种尺寸从10厘米\times 10厘米到1米\times 1米已制造,其特征在于和优化的效率和时间分辨率。不同等级的硅化合物的薄层被施加到内电极表面,以使它们光滑,并且还降低表面电阻率。在硅涂层RPC中,对于流光和雪崩工作模式,效率> 90%,时间分辨率\sim 2 ns(FWHM)。在制作探测器之前,对电极材料的体电阻率和表面电阻率等电学性质进行了仔细的测量。利用自行研制的高阻表面I-V曲线监测仪,评价了不同有机硅涂层对表面电阻率的影响。结果表明,探测器对大气μ子的探测效率和RPC噪声率与表面电阻率及其随外加偏压的变化有一定的相关性。还发现,不同等级的硅树脂材料作为涂层的表面电阻率不同,并且发现结果与使用这些RPC进行的检测器效率和噪声率测量一致。
2012-06-26 physics.ins-det
On a new environment-friendly gas mixture for Resistive Plate Chambers
本文研究了以二氧化碳和氢氟烯烃为主要成分的新型环保工作气体对反应器性能的影响。测试是在2 mm间隙RPC上进行的,并涉及检测效率、雪崩到流光跃迁概率、瞬发和离子电荷的测量。还测量了新气体的定时特性。
2021-12-13 physics.ins-det
Studies on fast triggering and high precision tracking with Resistive Plate Chambers
我们报告的快速触发和高精度跟踪使用电阻板室(RPC)的研究。在CERN使用1.00或1.15 mm气隙的RPC和1.27 mm间距的读出条进行了180 GeV μ子束的两束测试。这是第一次对具有细间距读出条的RPC进行光束测试,同时探索精确跟踪和触发能力。RPC信号是用精确定时和在条带两端的电荷积分读出电子器件获得的。时间分辨率被测量为优于600 ps,平均空间分辨率被发现是220 μ m使用电荷信息和287 μ m使用定时信息。双端读出允许确定信号到达时间的平均值和差值。平均时间被发现是独立的入射粒子的位置沿带,是有用的触发的目的。该时间差产生了沿条带以7.5mm的精度确定命中位置。这些结果证明了使用RPC进行快速和高分辨率触发和跟踪的可行性。
2012-10-24 hep-ex physics.ins-det
High-resolution TOF with RPCs
在这项工作中,我们描述了一些最新的结果有关的应用程序的电阻板室雪崩模式在大气压力下的高分辨率飞行时间测量。多个机械精确的薄气隙和最先进的电子器件的组合产生了优于50 ps sigma的总体(检测器加电子器件)定时精度,MIP的检测效率高达99%。单间隙室也进行了测试,以澄清实验这些探测器的操作模式的几个方面。这些结果开辟了负担得起的和可靠的高粒度大面积TOF检测器的前景,具有与现有的基于闪烁器的TOF技术相当的效率和时间分辨率,但具有显著的,高达一个数量级,每个通道的价格更低。
2001-03-19 physics.ins-det
Development of linseed oil-free bakelite resistive plate chambers
在本文中,我们想提出的电阻板室(RPC)的一个特定等级的电木纸层压板(P-120,NEMA LI-1989等级XXX),生产和商业上可在印度的一些特点。这种特殊等级用于潮湿条件下的高压绝缘。在流光模式下使用氩气、四氟乙烷和异丁烷以34:59:7的混合比用宇宙射线对腔室进行测试。在第一组用这种等级制造的探测器中,发现在酚醛树脂的内表面上的硅树脂流体的薄涂层对于探测器的操作是必要的。发现这些有机硅涂覆的RPC具有令人满意的性能,如前所述,连续长时间的稳定效率>90%。本文将介绍这些有机硅涂层RPC的串扰测量结果。最近,发现用相同等级的酚醛树脂制成的RPC具有更好的表面光洁度,即使内部没有任何涂层也具有相同的性能。这类RPC的初步结果也被提出。
2009-07-17 hep-ex physics.ins-det
New Readout Scheme for Large Area Timing & Position RPCs
本研究针对大面积阻性板室(RPC)前端电子学通道数随面积增长的问题,提出新型读出方案,在30 cm×30 cm双层多间隙定时RPC上实现了亚毫米空间分辨率、百皮秒级时间分辨率和98%以上的效率,有效降低了面积与通道数的依赖。
2024-07-15 physics.ins-det
The Time Response of Glass Resistive Plate Chambers to Heavily Ionizing Particles
HARP系统的电阻板室(RPC)的目的是执行颗粒识别的不同颗粒的飞行时间的差异的测量。在以前的论文中,RPC对最小电离π介子和重电离质子的响应之间存在明显的差异。利用氢靶弹性散射的运动学原理,将一束受控的低动量反冲质子射到电离室中。利用这种方法,可以精确地预测质子的轨迹和动量,从而可以精确地预测质子的飞行时间,而不需要测量质子的动量。结果表明,HARP实验的薄气隙玻璃RPC系统对粒子到达时间的测量依赖于粒子在探测器中沉积的初级电离。
2007-09-28 physics.ins-det
Study of Particle Multiplicity of Cosmic Ray Events using 2m$\times$2m Resistive Plate Chamber Stack at IICHEP-Madurai
在IICHEP-Madurai(\ang{9;56;14.5} \,N \ang{78;00;47.9} \,E,在表面上)建立了由12层尺寸为2\,m\,$\times$\,2\,m的玻璃电阻板室(RPC)组成的实验装置,以研究印度工业中大规模生产的RPC的长期性能和稳定性。这个装置一直在收集由带电粒子通过触发的数据。本文介绍了宇宙线相互作用引起的带电粒子多重数的测量。最后,将计算结果与CORSIKA模拟的不同强子模型进行了比较。
2020-12-11 astro-ph.HE hep-ex physics.ins-det
Environmental Dependence of the Performance of Resistive Plate Chambers
本文报道了电阻板室(RPC)的性能作为通过室的气体流量和环境条件,如大气压力,环境温度和空气的湿度的函数。腔室通过面积为1 x 1 cm 2的焊盘读取,每个焊盘的分辨率为1位。性能指标包括噪声率、探测效率和探测器对宇宙射线的多重性。这些测量持续了近一年的时间,对可能的长期老化效应很敏感。
2009-11-06 physics.ins-det
Effect of glass thickness variations on the performance of RPC detectors
位于印度的中微子天文台(INO)正计划建造一个磁化铁量能器探测器(ICAL),其中电阻板室(RPC)将是活跃的探测器元件。研究不同电极厚度的RPC的性能是优化ICAL RPC设计参数的关键。我们制作了具有不同厚度玻璃的RPC,并研究了它们在相同环境条件下的性能。本文对探测器效率、噪声率、时间分辨率和电荷分布进行了研究。
2016-10-11 hep-ex physics.ins-det
Artificial Neural Networks-based Track Fitting of Cosmic Muons through Stacked Resistive Plate Chambers
位于印度的中微子天文台(INO)合作,作为其探测器研发计划的一部分,已经开发了电阻板室(RPC)的原型堆栈,以研究其性能。这些堆栈也被用作相关硬件和软件开发的测试平台。这些探测器和其他物理研究的一个关键参数是探测效率,这是从宇宙μ子通过堆栈的轨道拟合估计。到目前为止,一个简单的直线拟合被用于跟踪拟合,这是敏感的噪声命中,并导致拒绝的事件。在本文中,我们提出了我们的第一个结果,使用人工神经网络(ANN)的轨道拟合宇宙μ子穿越一堆RPC。我们详细介绍,为此目的设计的仿真框架,并表明人工神经网络提供更好的跟踪重建效率比直线拟合。我们还讨论了噪声和宇宙μ子探测效率对径迹重建效率的影响。
2018-09-29 hep-ex physics.ins-det
Tests of a Novel Design of Resistive Plate Chambers
提出了一种仅使用单个电阻板的电阻板室(RPC)的新设计。基于这种设计,建造了两个大尺寸的原型室,并用宇宙射线和粒子束进行了测试。测试证实了这种新方法的可行性。与传统的2板设计相比,除了显示出改进的单粒子响应外,新型腔室还被证明适用于量热应用。
2015-03-04 hep-ex physics.ins-det
RPCs and readout system for the neutrino detector of the SHiP experiment
SHiP(Search for Hidden Particles)是一项拟议中的实验,将安装在CERN,目的是探索高强度光束前沿,以研究所谓的隐藏扇区。由于SPS质子束与SHiP高密度靶相互作用预计将产生大的中微子通量,因此该实验还将以前所未有的统计数据研究中微子物理。因此,正在设计一个专门的散射和中微子探测器。它由乳胶靶和磁场中的纤维跟踪探测器以及μ子识别系统组成。μ子系统由铁过滤器和跟踪板组成,装有雪崩模式下运行的电阻板室(RPC)。每个平面由三个间隙组成,由两个垂直条带平面读出。RPC读出电子学正在开发中。它基于使用连接到集中系统的前端现场可编程门阵列(FPGA),通过光链路将数据高速串行传输到数据采集和控制系统。SHiP μ子识别系统的一个小规模原型,由五个RPC平面组成,每个平面由一个大的间隙组成,已经在CERN H4的测试束中生产和曝光。
2020-04-20 physics.ins-det
Streamer studies in Resistive Plate Chambers
本文件的目的是作为一个更新的演示文稿在以前的电阻板室(RPC)研讨会,旨在寻找一种生态友好的气体混合物的拖缆操作的RPC。事实上,流注工作制度仍然适合于建立大型RPC系统专用于低速率的应用,如宇宙射线和中微子物理。除了其他研究的气体混合物的流光模式操作,在本文中的替代R134 a与CF 4,广泛使用的气体在其他气体探测器,进行了研究。还研究了气隙厚度对放电淬火的影响;这是一项重要的检查,因为1 mm的薄气隙(典型使用值的一半)已被引入高速率应用。最后,还报告了有关流光形成时间的实验结果。
2019-05-29 physics.ins-det
Study of glass properties as electrode for RPC
电阻板室(RPC)的操作和性能主要取决于电极材料的质量和特性。位于印度的中微子天文台合作已经选择玻璃RPC作为其铁量热计探测器的有源探测器元件,并将以前所未有的规模部署RPC。因此,我们有必要对电极材料方面进行详细的研究。我们在这里报告,从两个制造商的玻璃系统的表征研究。RPC探测器使用这些玻璃和性能相同的材料特性进行了比较。
2016-05-02 hep-ex physics.ins-det
High Rate Resistive Plate Chamber for LHC detector upgrades
在LHC实验中用作μ子探测器的标准酚醛树脂电阻板室(RPC)的探测率的限制已经阻止了在CMS和ATLAS探测器中的高速率区域中使用这种探测器。这些探测器的一种替代方案是用低电阻率玻璃板($10^{10} {\rm Ω.cm}$)制成的RPC,DESY的射束测试表明,这种探测器可以在几千Hz/cm $^2$下以高效率(> 90%)工作。
2012-11-24 hep-ex physics.ins-det
Towards Sealed Resistive Plate Chambers
减缓人为气候变化对人类的可持续性至关重要。为了实现这一目标,RPC社区在过去十年中付出了相当大的努力,以减少我们探测器的温室气体排放。这些措施包括寻找新的环保气体,实施回收和/或再循环系统,提高气密性,并在检测器的概念和操作中使用新材料和方法,以降低气体流速。沿着这条线的工作,我们在这里提出了一个RPC架构,旨在大幅减少气体的使用室意味着低速率操作。两个腔室在零气流下进行了超过六个月的测试,没有显示出与时间相关的影响的证据,从而可以认为永久密封的RPC可能是触手可及的,具有明显的实用和环境优势。
2020-06-15 physics.ins-det
Performance of a resistive plate chamber equipped with a new prototype of amplified front-end electronics
ALICE是大型强子对撞机实验,致力于研究重离子碰撞。在前向快度下,μ子谱仪可以从低质量介子、夸克偶素、开重味强子以及弱玻色子中探测μ子。利用由72个阻性板室(RPC)组成的触发系统实现了基于横向动量的μ子选择。对于LHC运行1和正在进行的运行2,RPC已经配备了称为ADFEE的非放大FEE。然而,考虑到运行3(2021-2023)预期的亮度增加,已经探索了使用放大的FEE的可能性,以便通过减少每次撞击的电荷来改善计数率限制并防止探测器老化。这种新型电子学的原型(FEERIC)在装备ALICE洞穴中的一个RPC之前已经被开发并首先用宇宙射线进行了测试。本文将回顾装备这种新型FEE的RPC的最重要的性能指标-效率、暗电流、暗率、团簇尺寸和总电荷-并与ADEIC读出的其他指标进行比较。在5和13 TeV的pp碰撞和在5 TeV的Pb-Pb碰撞中。
2016-06-24 hep-ex physics.ins-det
Resistive plate chambers for time-of-flight measurements
电阻板室(RPC)的应用程序最近已扩展的时间分辨率低于100 ps sigma的最小电离粒子的计数器的发展。已经在高能物理实验中应用,许多进一步的应用正在研究中。在这项工作中,我们解决的工作原理,这种计数器以及一些目前的挑战,重点对计数器老化。
2002-11-29 hep-ex physics.ins-det
The BIS78 Resistive Plate Chambers upgrade of the ATLAS Muon Spectrometer for the LHC Run-3
电阻板室用于ATLAS实验中的μ子触发和中心区域的两个坐标测量。为了准备未来几年LHC以更高的光度运行,除了新的小轮项目预计将补充端盖区域的ATLAS μ子光谱仪外,一个较小的项目,称为BIS 78,正在开发中,预计在LHC Long 2002期间安装。BIS 78项目将通过在内桶偶数扇区(BIS 7和BIS 8)的边缘添加32个RPC三重态来加强ATLAS桶和端盖之间过渡区域中的假μ子排斥和μ子触发的选择性,因为该区域的特点是由于束晕质子产生的二次带电轨道和缺乏探测器仪器而导致的高速率。由于可用空间狭窄,该项目预计将用集成的较小直径管和新一代RPC形成的μ子站取代现有的用于该地区精确位置测量的连续漂移管,能够承受更高的速率并提供强大的独立μ子确认。这些新的RPC是基于新的设计的气体体积与更薄的气隙和电阻电极,较低的工作电压和新的高增益前端电子相对于传统的RPC。除了在Run-3及以后的运行中使用外,该项目还作为HL-LHC升级的试点测试特别相关,因为新RPC三元组的额外完整层预计将补充最内层平面中的完整桶区域。介绍了该项目的核心,以及生产和测试结果的描述。还讨论了探测器基础设施和服务的详细信息,以及在长周期2期间进行最终安装和调试的路线图。
2020-06-19 hep-ex 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
Aging Study on Resistive Plate Chambers of the CMS Muon Detector for HL-LHC
在高亮度大型强子对撞机(HL-LHC)计划中,在未来几年内,瞬时亮度将增加到5 $\times$ 10 $^{34}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$,这意味着比名义上的LHC高出五倍。在此期间,目前的CMS电阻板室(RPC)系统将受到高于探测器设计的背景率的影响,这可能会影响探测器的性能并引起老化效应。为了研究目前的RPC系统是否能够在HL-LHC运行期间维持硬本底条件,CERN伽马辐照设施正在进行一项专门的寿命测试,其中一些备用RPC长期暴露于高伽马辐射以模拟HL-LHC运行条件。在寿命测试期间,主要检测器参数作为积分电荷的函数被连续监测。在HL-LHC收集到足够数量的预期综合电荷后,将介绍研究的初步结果。
2020-08-06 physics.ins-det
Characterization of sealed (zero gas flow) RPCs under strong irradiation source
本文研究密封RPC在强辐射源下约一个月的加速老化特性,结果显示效率、平均电荷和流光概率无明显降解,验证其长期用于宇宙线实验的可行性。
2025-02-20 physics.ins-det
Effect of electrical properties of glass electrodes on the performance of RPC detectors for the INO-ICAL experiment
位于印度的中微子天文台(INO)合作选择了玻璃电阻板室(RPC)作为铁量热计(ICAL)实验的有源探测器元件。在目前的工作中,我们研究的电性能,如体积电阻率和相对介电常数的玻璃从两个不同的制造商,并比较使用这些玻璃的RPC的性能。我们得出结论,具有较大体积电阻率和介电常数的玻璃电极更适合于制造ICAL实验的RPC,因为这些检测器可以在较低的偏置电流和电压下工作,并且与具有较小体积电阻率和介电常数的玻璃电极相比,可以产生更好的时间分辨率。
2016-08-15 hep-ex physics.ins-det
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
Optimisation and Characterisation of Glass RPC for India-based Neutrino Observatory Detectors
拟议中的磁化铁量热计探测器(ICAL)将在印度中微子天文台(INO)实验室建造,旨在探测大气μ子中微子。为了获得更好的物理结果,必须通过适当的表征和优化各种参数来充分了解探测器的组成部件。电阻板室(RPC)是ICAL探测器中的有源探测器元件,可以由玻璃或酚醛树脂制成。该检测器所需的RPC数量非常大,因此有必要进行详细研究,以确定这些RPC的特性和优化。这些探测器一旦安装,将收集15-20年的数据。在本文中,我们报告了从印度制造商采购的玻璃电极的选择标准。根据影响玻璃质量的因素,选择了电极。玻璃表征研究包括用于光学性质的UV-VIS透射,用于表面性质的SEM、AFM,用于确定玻璃样品的组成和电性质的WD-XRF、PIXE。基于这些技术,采用一个程序来达到最佳的玻璃样品。我们已经对制造的玻璃RPC的质量进行了二次检查。在这方面,测量了RPC的效率和串扰。Asahi和Saint Gobain玻璃RPC的结果最好。
2021-12-02 hep-ex physics.ins-det
Towards high-rate RPC-based thermal neutron detectors using low-resistivity electrodes
本文介绍了几种单间隙$^{10}$ B内衬电阻板室($^{10}$ B-RPC)的计数率测量的实验结果,其阳极由标准浮法玻璃、低电阻率玻璃和陶瓷制成。测量是在柏林亥姆霍兹中心的V17单色中子束线(3.35 μ m)上进行的。对于具有0.28 mm厚浮法玻璃的$^{10}$ B-RPC,获得约$8\times 10^{3}$ $Hz/cm^{2}$的最大计数率密度。在低电阻率玻璃和陶瓷的情况下,计数率密度没有偏离线性依赖于中子通量的最大通量在此束线和超过$3\times 10^{4}$ $Hz/cm^{2}$的值。
2021-04-01 physics.ins-det
Advances Towards a Large-Area, Ultra-Low-Gas-Consumption RPC Detector
大型电阻板室系统起源于欧洲核研究组织的高能物理实验:ATLAS,CMS和ALICE,其中部署了数百平方米的触发和定时RPC。这些装置与复杂的气体系统一起工作,所述气体系统配备有再循环和净化单元,其需要大约6 cm $^{3}$ /min/m $^{2}$的新鲜气体供应,从而产生后勤、技术和财政问题。在这篇文章中,我们提出了一个新的概念,在建设的RPC,使我们能够操作的检测器在超低气体流量制度。通过这种新方法,玻璃堆栈被封装在聚丙烯制成的密封塑料盒中,具有出色的水蒸气阻隔性能以及良好的大气气体保护。
2022-06-30 physics.ins-det