Optimization of Ray-tracing Simulations to Confirm Performance of the GP-SANS Instrument at the High-Flux Isotope Reactor
针对HFIR的CG-2光束线模拟与实测计数率差异问题，提出高维模拟参数优化方法，通过分组调整导管参数迭代缩小差异，有望揭示强度损失来源并提升模拟准确性与光束线性能。
2024-04-13 physics.ins-det
Characterization of Lateral Amorphous Selenium Photodetectors for Low-Photon and VUV Detection at Cryogenic Temperatures
University of Texas at Arlington（阿灵顿得克萨斯大学）；Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）；University of California Santa Cruz（加州大学圣克鲁兹分校）；University of Manchester（曼彻斯特大学）；Rutgers University（罗格斯大学）
本研究评估了横向非晶硒光电探测器在低温下的性能，首次在横向结构a-Se和a-SeTe器件中观察到雪崩倍增现象，并证明其具备可靠的低光子和VUV探测能力，有望应用于下一代液氩时间投影室。
2025-10-30 hep-ex physics.ins-det
Time-resolved neutron imaging at ANTARES cold neutron beamline
在用X射线进行的非破坏性评价中，嵌入致密、重（或高Z）基质中的轻元素显示出很少的对比度，并且它们的结构细节几乎不能被揭示。另一方面，中子射线照相术为这些情况提供了解决方案，特别是对于含氢材料，这是由于氢的大的中子散射截面和中子截面对原子序数的不相关依赖性。目前，大多数中子成像实验都是用静态物体进行的，这主要是由于中子束线设施的通量强度有限，有时也是由于探测器的限制。然而，有些应用需要动态现象的研究，现在可以在几个高强度光束线，如最近重建的ANTARES光束线在FRM-II反应堆进行。在本文中，我们展示了时间分辨成像的能力，重复的过程中，不同阶段的过程可以同时成像，并集成在多个周期。利用快MCP/Timepix中子计数探测器对10 Hz频率下运行的蒸汽机模型内的水分布进行了成像。在<10分钟的积分内，以亚毫米的空间分辨率测量水的量作为循环时间的函数，从而证明了时间分辨中子射线照相术用于未来应用的能力。ANTARES束线的中子谱以及铁样品的透射谱也测量与飞行时间（TOF）技术结合高分辨率束斩波器。我们的装置的能量分辨率被发现是~0.8%，在5 meV和~1.7%，在25 meV。
2015-01-31 physics.ins-det
A non-conventional neutrino beamline for the measurement of the electron neutrino cross section
绝对中微子截面测量在GeV尺度上最终受到初始$ν$通量的限制。为了避免这种限制并达到精密振荡物理学所需的精度（$\sim 1$ %），需要通量测量技术的实质性进展。我们在这里讨论的可能性，仪器的衰变隧道，以确定大角度的正电子和监测$ν_e$生产的$K^+ \rightarrow e^+ ν_e π^0$衰变。这种非传统的技术开辟了机会，测量$ν_e$ CC截面的百分比水平的能源范围内的利益，为DUNE/香港。我们讨论的进展，在模拟的设施（光束线和仪器）和正在进行的R&D。
2015-12-27 hep-ex hep-ph physics.ins-det
High Resolution Angle Resolved Photoemission with Tabletop 11eV Laser
我们研制了一台工作在桌面上的$113.778$ nm波长（10.897 eV）的真空紫外（VUV）激光器，并证明了它作为高分辨率角分辨光电子能谱（ARPES）光子源的可行性。这种亚纳秒脉冲真空紫外激光器以10 MHz的重复频率工作，提供2 $\times$ 10 $^{12}$光子/秒的通量，并使光电发射的能量和动量分辨率分别优于2 meV和0.012 μ $^{-1}$。空间电荷引起的能量移动和光谱展宽可以降低到2 meV以下。该装置的电子动量达到1.2 μ $^{-1}$，允许完全进入大多数材料的第一布里渊区。对VUV源的线偏振、重复率和光子通量的控制促进了ARPES对广泛的量子材料的研究，弥合了当代基于低能激光的ARPES和基于同步加速器的ARPES之间的应用差距。我们描述了该源的原理和操作特性，并展示了其对稀土金属三碲化物、高温铜酸盐超导体和铁基超导体的性能。
2015-09-04 cond-mat.str-el 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
Resonant scattering and diffraction beamline P09 at PETRA III
PETRA III的共振散射和衍射光束线P09是为需要小光束、能量可调、可变偏振和高光子通量的X射线实验而设计的。它在光束尺寸方面非常灵活，并提供完全的高次谐波抑制。现有技术的双相位延迟器设置提供可变的线性或圆偏振。一台高精度的PSI衍射仪和一台水平PSI结构的重载衍射仪可以适应各种样品环境。14 T低温磁体可用于磁场中的散射实验。
2013-04-04 cond-mat.str-el physics.acc-ph physics.ins-det
Tests of Modulated Intensity Small Angle Scattering in time of flight mode
本文报道了在橡树岭国家实验室（ORNL）高通量同位素堆（HFIR）CG-1D束线上进行的MISANS技术的测试结果。在束线处用40 Hz的斩波器模拟脉冲中子源。安装了一个紧凑的交钥匙MISANS模块与脉冲束操作，并进行了测试，以及表征MnSi样品。探讨了在样品位置施加强磁场的可行性。这些测试证明了这种技术的巨大潜力，特别是在脉冲源（如Spanitus中子源（SNS）或计划中的欧洲Spanitus源（ESS））的极端样品环境下，用于检查磁性和去极化样品。
2011-12-13 physics.ins-det
High-resolution soft-X-ray beamline ADRESS at Swiss Light Source for resonant inelastic X-ray scattering and angle-resolved photoelectron spectroscopies
我们描述的概念和技术实现的高分辨率软X射线束线ADRESS的能量范围从300到1600 eV，并打算共振非弹性X射线散射（RIXS）和角分辨光电子能谱学（ARPES）。光子源是一种新颖的固定间隙设计的波荡器，其中永磁阵列的纵向移动不仅控制光偏振（包括圆形和0-180度可旋转的线偏振），而且控制能量而不改变间隙。光束线光学是基于平面光栅单色器（PGM）在准直光下工作的成熟方案。在1 keV光子能量下，最终分辨率E/dE高于33000。介绍了闪耀光栅和片状光栅的选择及其轮廓参数的优化。由于反射镜上的掠射角以及光栅的优化凹槽密度和轮廓，在1 keV下实现了高达1.0e13光子/s/0.01%BW的高光子通量。用于RIXS终端站的椭圆形重聚焦光学器件将垂直光斑尺寸缩小到4 μ m，这允许无缝操作，从而使高分辨率RIXS光谱仪的最大透射率在1 keV光子能量下提供优于11000的E/dE。除了光束线光学，我们给出了控制系统的概述，描述诊断和软件工具，并讨论用于光学对准的策略。介绍了ARPES和RIXS终端站的概念和仪器实现。
2009-11-13 physics.acc-ph physics.ins-det
Energy-resolved fast neutron resonance radiography at CSNS
中国散斑中子源的白中子束线将主要用于核数据测量。它的特点是高通量和宽能谱。为了利用束线作为中子成像源，我们提出了一种用于快中子共振成像的液体闪烁体光纤阵列。光纤探测器单元具有较小的暴露面积，这将限制事件计数并及时分离事件，从而满足单事件飞行时间（SEToF）测量的要求。目前的研究涉及ToF测量的物理设计标准，包括通量估计和探测器响应。最后对该技术的发展前景和应用前景进行了展望。
2018-05-21 nucl-ex physics.ins-det
FINESSE: A Versatile Beamline for Fundamental Interactions with Neutrons at the European Spallation SourcE
Rio de Janeiro State University（里约热内卢州立大学）；University of Minnesota（明尼苏达大学）；European Spallation Source ERIC（欧洲散裂源）；The Grainger College of Engineering, University of Illinois Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校格兰格工程学院）；Lund University（隆德大学）；Columbia University（哥伦比亚大学）；Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）；Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN)（意大利国家核物理研究所）；National Research Council of Italy (CNR)（意大利国家研究委员会）；University of Milano-Bicocca（米兰比可卡大学）；Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；California Institute of Technology（加州理工学院）；Universidad Europea de Valencia（瓦莱西亚欧洲大学）；Polish Academy of Sciences（波兰科学院）；Universidad Autónoma de Zacatecas（萨卡特卡斯自治大学）；Jagiellonian University（雅盖隆大学）；Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）；University of Surrey（萨里大学）；University of Tennessee（田纳西大学）；Montclair State University（蒙特克莱尔州立大学）；Chinese Academy of Science（中国科学院）；China Spallation Neutron Source（中国散裂中子源）；Indiana University Bloomington（印第安纳大学伯明顿分校）
FINESSE是欧洲散裂源拟议的多功能双导管中子束线，可切换高通量/低本底配置，支持稀有过程搜索与精密测量，将为ESS提供长期粒子物理研究基础设施。
2026-10-14 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
High-resolution MHz time- and angle-resolved photoemission spectroscopy based on a tunable vacuum ultraviolet source
本文提出一套基于可调谐真空紫外飞秒光源的新型trARPES系统，在1 MHz重复频率下实现21 meV能量与<360 fs时间分辨率，并集成EUV HHG光束线提供优异的时间-带宽可调谐性。
2024-03-25 physics.ins-det physics.optics
In situ X-ray area detector gain correction at an operating photon energy
针对工作光子能量下难以生成 X 射线平场的问题，提出利用非晶散射体的快速散射测量原位计算增益图，实现低成本、高频的探测器增益再校准。
2022-08-10 physics.ins-det
Characterisation of the neutron beam in the n_TOF-EAR2 experimental area at CERN following the spallation target upgrade
CERN（欧洲核子研究中心）
本研究对CERN的n_TOF装置散裂靶升级后的EAR2中子束线进行特性表征，验证了FLUKA模拟的准确性，证实升级显著提升了中子通量与能量分辨率。
2025-10-29 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Characterization of the soft X-ray spectrometer PEAXIS at BESSY II
对BESSY II同步加速器上最近投入使用的共振非弹性软X射线散射（RIXS）和X射线光电子能谱学（XPS）谱仪PEAXIS及其主光束线U41-PEAXIS的性能进行了表征。光束线提供180 eV - 1600 eV的线性偏振光，允许在200 eV - 1200 eV的范围内进行RIXS测量。单色光学器件可以在不同的配置中操作，以获得高通量，在样品处的焦斑内提供高达$10^{12}$光子/s，或者在入射光子能量为~400 eV时具有<40 meV的半峰全宽的高能量分辨率。RIXS谱仪的总能量分辨率测量值与射线跟踪模拟的理论预测值非常吻合。PEAXIS具有5米长的RIXS光谱仪臂，可以在水平光子散射平面内围绕样品位置连续旋转106°，从而能够研究动量转移相关激发。为了证明仪器的能力，d-d激发和磁激发已被测量单晶NiO。用流体池测量了液体丙酮中的振动级数。计划升级的光束线和RIXS光谱仪，将进一步增加20 - 30%的能量分辨率~ 100 meV在1000 eV的入射光子能量进行了讨论。
2019-06-22 cond-mat.str-el physics.ins-det
Measurement of the neutron flux at spallation sources using multi-foil activation
在这项工作中使用的活化分析测量的快中子束线的通量在spiritual源在一个宽的能谱，从热延伸到数百MeV。实验方法是基于多元素的辐照和使用高纯锗探测器测量活化γ线。数据分析的方法，然后详细描述，特别注意不确定性的评估。反应的选择是为了覆盖整个能量范围，热中子和超热中子主要使用（n，γ），快中子区使用阈值反应。这些反应的多样性允许使用基于贝叶斯统计模型的算法来展开中子谱，并且在能量群之间发现了有限的相关性。
2018-06-15 nucl-ex physics.ins-det
The ERC ENUBET Project: high precision neutrino flux measurements in conventional neutrino beams
精密中微子物理学的挑战要求测量绝对中微子截面在GeV尺度与精致（1%）的精度。这种精度目前受到中微子通量的不确定性的限制，在源，它们的减少一个数量级可以实现监测的正电子产生的衰变隧道起源于$K_{e3}$衰变的带电的K介子在一个符号和动量选择的窄带光束。这种新的技术能够测量最相关的横截面的CP破坏（$ν_e$和$\overlineν_e$）的精度为1%，并需要一个特殊的仪表束线。这种非传统的光束线将在欧洲研究理事会最近批准的ENUBET Horizon-2020 Consolidator Grant的框架内开发。该项目，第一个实验结果的超紧凑型量能器，可以嵌入在仪器衰变隧道和光束线的模拟的进展。我们还讨论了计划在2016-2021年进行的探测器和加速器活动。
2017-04-29 hep-ex physics.ins-det
Machine Learning-Assisted Optimization of Modular Neutron Shielding Based on Monte Carlo Simulations
本研究提出结合MCNP模拟与机器学习优化中子截止器设计，通过神经网络快速预测通量并排序，选出最优配置，实现四数量级屏蔽效果，显著降低模拟成本。
2025-05-26 physics.ins-det
A facility for the analysis of the electronic structures of solids and their surfaces by synchrotron radiation photoelectron spectroscopy
在3 GeV钻石光源储存环上建成了光子能量范围为18 - 240 eV的同步辐射光束线和电子能谱终端站。该仪器具有可变偏振波荡器、高分辨率单色器、用于形成50 × 50微米^[2]束斑的重聚焦系统和用于角分辨光电子能谱学（ARPES）的终端站，包括一个6自由度低温样品操纵器。光束线的设计及其性能允许在10 - 15 meV的能量分辨率下高效精确地使用ARPES技术，用于快速k空间映射研究，光子通量高达2 10^13 ph/sec，远低于3 meV，用于高分辨率光谱。
2016-12-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con physics.ins-det
Off-Axis Characterisation of the CERN T10 Beam for low Momentum Proton Measurements with a High Pressure Gas Time Projection Chamber
我们目前的研究质子通量在T10束线在欧洲核子研究中心。将原型高压气体时间投影室（TPC）暴露于质子和其他粒子束，使用T10中的0.8GeV/c动量设置，以便进行氩中低能质子的截面测量。为了探索在振荡实验中由GeV尺度中微子相互作用产生的强子的能量区域，即，在接近0.1GeV的动能时，采用了慢化T10束的方法：使用丙烯酸块慢化束和测量偏离束轴的散射质子的双重技术来降低入射质子的动能，以及改变入射通量的质子/最小电离粒子（MIP）组成。使用TPC上游和下游的飞行时间系统进行光束特性的测量。到达TPC的质子的动能被成功地从没有减速器块的$\sim0.3$ GeV改变到具有四个减速器块（40 cm路径长度）的小于0.1 GeV。质子和MIP离开束轴的通量增加。质子与MIP的比率作为离轴角的函数而变化，允许检测器的可能优化以选择所需粒子的类型。由飞行时间测量得到的模拟结果表明，在束线中放置了四个减速器块，（$5.6 \pm 0.1$）能量低于0.1 GeV的质子每次溢出穿过活动TPC区域。测量的光束成分和能量。
2020-07-30 hep-ex physics.ins-det
High-resolution ARPES endstation for in-situ electronic structure investigations at SSRF
角分辨光电子能谱（ARPES）是凝聚态物理中最有效的实验技术之一。同步加速器ARPES使用高通量和连续可调能量的光子，已变得特别重要。然而，一个优秀的同步辐射ARPES系统必须具有小束斑、超高能量分辨率和友好的操作界面等特点。在上海同步辐射装置上设计并建造了一条同步辐射光束线和一个终端站（BL 03 U）。样品位置的束斑尺寸为7.5（V）$μ$ m $\times$ 67（H）$μ$ m，基本光子范围为7-165 eV; ARPES系统能够实现能量分辨率为2.67 meV@21.2 eV的光电发射。此外，该终端站的ARPES系统配备了六轴低温样品操纵器（最低温度为7 K），并集成了氧化物分子束外延系统和扫描隧道显微镜，可为凝聚态物质精细电子结构的原位表征提供先进的平台。
2021-02-19 physics.ins-det
Measurements of neutron fields in a wide energy range using multi-foil activation analysis
准确描述辐射源的中子场对于许多基于中子辐照的应用是至关重要的，例如需要精确剂量估计的辐射损伤测试。在这项工作中，我们提出了多箔活化技术在ROTAX和ChipIr束线的ISIS spiritus源，其特征在于缓和和unmoderated光谱，分别进行中子通量测量。我们选择了许多不同的活化反应，以涵盖广泛的能量范围，从热中子到非常快的中子高达约100兆电子伏。通过应用贝叶斯展开算法，我们证明了这种技术的有效性，在测量中子通量强度和能谱的精度和准确性。
2022-03-15 nucl-ex physics.ins-det
Pink-Beam Dark Field X-ray Microscopy: Expanding 3D/4D Imaging for Complex and Deformed Microstructures
本文提出在ESRF的ID03光束线实现粉红光束暗场X射线显微镜（pDFXM），在保持100纳米空间分辨率的同时将衍射强度提升27倍，可对高度形变及弱衍射晶体进行三维无损成像，并实现退火过程中晶粒生长的百毫秒级实时追踪。
2025-03-07 physics.app-ph physics.ins-det
A Laboratory-based Hard X-ray Monochromator for High-Resolution X-ray Emission Spectroscopy and X-ray Absorption Near Edge Structure Measurements
我们报告了一个基于实验室的罗兰圆单色仪的发展，它采用了低功率X射线（韧致辐射）管源，球形弯曲晶体分析仪（SBCA），和能量分辨固态探测器。这种相对便宜的入门级仪器对于5 keV至10 keV的光子能量实现了1 eV的能量分辨率，同时还显示了以前仅在具有更粗糙能量分辨率的实验室单色仪中看到的净效率。尽管只使用了一个紧凑的，空气冷却的10 W X射线管，我们发现计数率非共振X射线发射光谱（XES）可比的单色化光谱光束线在同步加速器光源。对于X射线吸收近边结构（XANES），单色化通量很小（由于使用低功率X射线发生器），但仍然适用于浓缩样品的常规透射模式研究。这些结果表明，升级到标准商用高功率线聚焦X射线管或旋转阳极X射线发生器将导致10^6至10^7光子/s量级的单色化通量，而能量分辨率没有损失。这项工作为实验室X射线光谱学的复兴建立了核心技术能力，这些光谱学可能与使用过渡金属、镧系元素或贵金属活性物质的催化或电能储存系统的当代研究特别相关。
2014-10-22 cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
The GlueX Beamline and Detector
Jefferson实验室的GREX实验旨在研究9-GeV线性偏振光子束的光生反应。利用闪烁体描迹器和闪烁光纤阵列对射束光子的能量和到达时间进行了标记。光子通量使用对光谱仪确定，而光子束的线性偏振使用基于三重态光产生的偏振计确定。带电粒子轨道的相互作用，在中央目标进行了分析，在螺线管字段使用中央吸管漂移室和六个包的平面室阴极条和漂移线。电磁簇射在磁体内部的圆柱形蒸发纤维量热器和下游的铅玻璃阵列中重建。带电粒子的识别是通过测量线室中的能量损失和使用粒子在目标和磁体外的探测器之间的飞行时间来实现的。来自所有探测器的信号均通过闪存ADC和/或流水线TDC记录到存储器中，从而允许在3.3 $μ$ s的延迟内做出触发决策。探测器通常以40 kHz的触发速率和每秒600兆字节的数据速率工作。我们描述的光子束，GST-X探测器组件，电子，数据采集和监测系统，并在第一个三年的操作实验的性能。
2020-10-26 nucl-ex physics.ins-det
Gas gun shock experiments with single-pulse x-ray phase contrast imaging and diffraction at the Advanced Photon Source
冲击载荷的高度瞬态性质和对动态材料响应的显著微观结构效应要求{ \it in situ}、时间和空间分辨、基于X射线的诊断。第三代同步加速器X射线源由于其高光子能量、高光子通量、高相干性和高脉冲重复率而有利于动态负载下的X射线相衬成像（PCI）和衍射。在先进光子源32 ID-B光束线上，研究了采用动态X射线PCI和衍射测量进行大规模气炮冲击实验的可行性。描述了X射线束流特性、实验装置、X射线诊断以及静态和动态测试结果。我们展示了超快，多帧，单脉冲PCI测量与前所未有的时间（$<$ 100 ps）和空间（$\sim$ 2 $μ$ m）的大规模冲击实验的分辨率，以及单脉冲动态劳厄衍射。研究结果不仅证实了基于同步加速器的实验解决各种冲击物理问题的潜力，而且还使我们能够确定与图像检测，X射线源和动态加载相关的技术挑战。
2012-04-26 cond-mat.other physics.ins-det
Development towards high-resolution kHz-speed rotation-free volumetric imaging
本研究在ESRF的ID19光束线实现了熔融铝三维动态的1000fps、8μm分辨率无旋转X射线多投影成像，还完成了最高3000fps的仪器测试，为高分辨高速体积成像提供了有潜力的技术路径。
2023-11-07 eess.IV physics.ins-det physics.optics
Development of Electroformed X-ray Optics Bridging Synchrotron Technology and Space Astronomy
Tokai National Higher Education and Research System, Nagoya University（东海国立高等教育及研究系统，名古屋大学）；National Astronomical Observatory Japan（日本国立天文台）；Center for Space Sciences and Technology, University of Maryland, Baltimore County (UMBC)（马里兰大学巴尔的摩县分校空间科学与技术中心）；Meijo University（名城大学）；The University of Tokyo（东京大学）；Natsume Optical Corporation（夏目光学株式会社）
开发了用于空间天文的高分辨率X射线光学，通过电形成技术实现超短焦距镜片，用于太阳爆发的高精度X射线成像光谱学实验。
2026-01-27 astro-ph.IM astro-ph.SR physics.ins-det
