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
Study of Resistive Micromegas in a Mixed Neutron and Photon Radiation Field
μ子ATLAS Micromegas活动(MAMMA)专注于基于体块Micromegas技术的大面积μ子探测器的开发和测试。鉴于欧洲核子研究中心大型强子对撞机(sLHC)的光度升级,这些探测器是ATLAS μ子系统升级的候选者。它们将在一个设备中结合触发和精确测量能力。提出了一种在读出电极上方使用电阻条的新型保护方案。电阻式Micromegas探测器的响应和火花特性在N.C.S.R.的串列加速器提供的混合(中子和伽马)高辐射场中进行了成功测试。雅典的德莫克里托斯。Monte-Carlo方法研究了5.5MeV中子对Micromegas探测器的影响。此外,还研究了Micromegas探测器对来自实验设施周围材料上不可避免的中子非弹性散射的光子的响应。
2011-11-14 hep-ex 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
Mapping of the Transient Electric Field Created by the Charge Spreading on the Resistive Strip of Micromegas used in the ATLAS New Small Wheels
本研究针对ATLAS新小轮所用Micromegas电阻条,描述其表面电荷扩散机制与瞬态电场,通过电报方程(两层近似)及三层几何计算,揭示电场对放大区火花的抑制作用并给出时空映射。
2024-11-27 hep-ex physics.ins-det
Design, simulation and performance of the resistive-anode PICOSEC Micromegas detector
European Organization for Nuclear Research (CERN)(欧洲核子研究组织);Ruđer Bošković Institute(鲁杰尔博什科维奇研究所);University of Zagreb, Faculty of Electrical Engineering and Computing(萨格勒布大学电气工程和计算学院);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(粒子物理实验与仪器实验室);Helsinki Institute of Physics, University of Helsinki(赫尔辛基大学赫尔辛基物理研究所);Jefferson Lab(杰斐逊国家加速器设施);University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);Helmholtz-Institut für Strahlen- und Kernphysik, University of Bonn(波恩大学赫尔姆霍茨射线与核物理研究所);Physikalisches Institut, University of Bonn(波恩大学物理研究所);CEA-LIST(法国原子能和替代能源委员会列表研究所);Center for Interdisciplinary Research and Innovation (CIRI-AUTH)(跨学科研究与创新中心);National Technical University of Athens(雅典国立技术大学)
该研究提出了一种电阻阴极PICOSEC微米玛格斯探测器,通过分析模型和仿真验证了其在高精度时间应用中的有效性,实现了十皮秒级的时间分辨率。
2025-12-22 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
Performances of Anode-resistive Micromegas for HL-LHC
Micromegas技术是一个很有前途的候选人,以取代阿特拉斯前μ子室-跟踪和触发-为未来的HL-LHC升级的实验。背景和堆积事件概率的增加需要探测器性能,目前正在密集的研发活动中进行研究。研究了四种不同读出带间距的阻性Micromegas探测器的性能。2010年秋季,在H6 CERN SPS束线上使用\sim 120 GeV动量π介子对这些腔室进行了测试。对于500微米的条带间距,我们测量到\sim 90微米的分辨率和~ 98%的效率。研究了轨道角度对效率的影响。我们的研究结果表明,电阻技术诱导的效率或分辨率上没有退化,相对于标准Micromegas。在某些配置中,电阻涂层能够将放电电流至少降低100倍。Micromegas技术是一种有希望的候选者,可以取代Atlas前向μ子室-跟踪和触发-用于未来的HL-LHC实验升级。背景和堆积事件概率的增加需要探测器性能,目前正在密集的研发活动中进行研究。研究了四种不同读出带间距的阻性Micromegas探测器的性能。2010年秋季,在H6 CERN SPS束线上使用\sim 120 GeV动量π介子对这些腔室进行了测试。对于500微米的条间距,我们测量到\sim 90微米的分辨率和\sim 98%的效率。研究了轨道角度对效率的影响。我们的研究结果表明,电阻技术诱导的效率或分辨率上没有退化,相对于标准Micromegas。在某些配置中,电阻…
2012-02-06 hep-ex physics.ins-det
Development and Performance of spark-resistant Micromegas Detectors
Muon ATLAS MicroMegas活动(MAMMA)专注于基于体块Micromegas技术的大面积μ子探测器的开发和测试。鉴于欧洲核子研究中心大型强子对撞机(sLHC)的光度升级,这些探测器是ATLAS μ子系统升级的候选者。它们将在一个设备中结合触发和精确测量能力。提出了一种在读出电极上方使用电阻条的新型保护方案。电阻Micromegas探测器的响应和火花特性在混合(中子和伽马)高辐射场,在X射线测试设施,强子束,并在ATLAS洞穴成功地进行了测试。最后,我们介绍了一个二维读出结构的电阻Micromegas和研究的探测器与X射线的响应。
2011-11-02 hep-ex physics.ins-det
Resistive Fine Granularity Micromegas: Characterization and Performance for Different Spark Protection Resistive Schemes
本研究开发基于Micromegas技术的电阻型MPGD,实现细粒度读出与高计数率运行,测试不同火花保护电阻方案性能,完成中型探测器建造及大型模块开发,为未来实验提供技术支持。
2024-11-26 physics.ins-det
Performances and ageing study of resistive-anodes Micromegas detectors for HL-LHC environment
随着HL-LHC设想的十倍亮度增加,背景(光子,中子,.)在不同的实验中,特别是在前向区域,例如ATLAS探测器的μ子室中,事件堆积概率预计会成比例地增加。基于Micromegas原理的探测器应该是HL-LHC框架中探测器升级的良好替代品,因为其具有良好的空间(<100 \mum)和时间(几ns)分辨率、高速率能力、辐射硬度、良好的鲁棒性和建造大面积的可能性。本研究的目的是证明在高通量强子环境中使用电阻性阳极板可以降低放电概率并保护电子学。在CERN(pi+@SPS)测试了具有不同间距(0.5至2 mm)和不同电阻层的几个10 × 10 cm 2的原型。在不同电压下用望远镜进行了几次测试,以评估探测器在位置分辨率和效率方面的性能。在这些条件下的火花行为也进行了评估。电阻涂层已被证明是一种成功的方法,以减少火花的影响,对效率的micromegas。用1 mm间距的电阻条涂层探测器可获得良好的空间分辨率(~80 \mum),用连续阳极微兆气体探测器可获得高效率(> 98%)。还进行了X射线照射,显示在超过21天的暴露后没有老化效应,并且积分电荷几乎为1C。
2012-01-09 hep-ex physics.ins-det
Construction of two large-size four-plane micromegas detectors
我们报告的建设和初步性能研究的两个micromegas探测器四联体面积为0.5 m $^2$。它们作为ATLAS μ子系统计划升级项目的原型。他们的设计是基于连续带技术,从而使探测器火花容忍。每个四联体包括具有1024个读出条带和415 $μ$ m的条带间距的四个检测层。在四层中的两层中,通过$\pm$ 1.5 $^{\circ}$使条带倾斜,以允许测量第二坐标。我们提出的探测器的概念和报告的探测器建设过程中获得的经验。此外,给出了用宇宙射线和试验束数据对探测器性能的评价。
2015-11-12 physics.ins-det
Performance Optimization and Characterization of 7-pad Resistive PICOSEC Micromegas Detectors
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);CERN(欧洲核子研究中心);Stony Brook University(石溪大学);NCSR Demokritos(德墨忒尔国家科学研究中心);University of Bonn(波恩大学);Laboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas (LIP)(粒子物理实验与仪器实验室);University of Helsinki(赫尔辛基大学);Jefferson Lab(杰弗逊实验室);University of Zagreb(萨格勒布大学);University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);CEA-List, Diamond Sensors Laboratory, CEA-Saclay(CEA-列表,钻石传感器实验室,CEA-萨克雷);National Technical University of Athens(雅典国立技术大学);Ruđer Bošković Institute(鲁德·博什科维奇研究所);University of Virginia(弗吉尼亚大学)
本研究通过测试不同电阻架构的PICOSEC Micromegas探测器原型,证明了电阻层技术可在不牺牲时间性能的前提下提升鲁棒性,并优化了时间与空间分辨率。
2026-06-19 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
An ageing study of resistive micromegas for the HL-LHC environment
电阻阳极微兆气体探测器已经开发了几年,以解决在高通量和高电离辐射下工作时的火花问题,如在HL-LHC中(高达LHC亮度的十倍)。它们已被选为ATLAS新小轮项目(前向μ子系统)的技术之一。老化研究是强制性的,以评估它们长期处理HL-LHC环境的能力。一个原型已经暴露于几种类型的辐射(X射线,冷中子,$^{60}$ Co γ和α)以上的等效电荷在五个HL-LHC运行年的探测器在增益和能量分辨率方面的性能没有显示出任何退化。这项研究已经完成了跟踪性能的表征效率和空间分辨率方面,验证了与电阻micromegas探测器,辐照和非辐照的一个获得的结果的兼容性。
2013-01-31 hep-ex physics.acc-ph physics.ins-det
Ageing studies of resistive Micromegas detectors for the HL-LHC
电阻阳极Micromegas探测器已经开发了好几年,试图解决在高通量和高辐射环境下工作时的火花问题,比如在HL-LHC中(亮度是LHC的十倍)。它们已被选为ATLAS新小轮项目(前向μ子系统)的技术之一。老化研究是强制性的,以评估它们长期处理HL-LHC环境的能力。一个原型已暴露于几种类型的辐射(X射线,冷中子,60钴伽马)高达相当于HL-LHC的时间超过五年,而没有表现出任何退化的增益和能量分辨率方面的性能。2012年10月进行了波束测试研究,以评估跟踪性能(效率、空间分辨率.)。本文报告了老化研究和束流试验性能的结果。
2013-04-07 hep-ex physics.ins-det
Design and Performance of a 96-channel Resistive PICOSEC Micromegas Detector for ENUBET
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);CERN(欧洲核子研究组织);Stony Brook University(石溪大学);NCSR Demokritos(德墨忒勒斯国家科学研究中心);University of Bonn(波恩大学);LIP(粒子物理与实验仪器实验室);University of Helsinki(赫尔辛基大学);Jefferson Lab(杰斐逊实验室);University of Zagreb(萨格勒布大学);University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);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(鲁德·博什科维奇研究所);University of Virginia(弗吉尼亚大学)
96通道电阻式PICOSEC微米格栅探测器通过优化设计实现了皮秒级时间分辨,适用于高能物理中的精确时间测量。
2026-02-02 physics.ins-det
Ionization quenching factors and W-values of low-energy H$_2^+$ and He$^+$ ions in Ar gas at low pressure measured with a bulk resistive MICROMEGAS
本研究测量了低气压Ar/CO2中低能H2+和He+离子的电离猝灭因子及W值,发现与SRIM模拟存在偏差,为MPGD离子能量重建和空间探测提供关键数据。
2025-10-24 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
Towards robust PICOSEC Micromegas precise timing detectors
本文通过集成阻性MM和碳基光电阴极提升PICOSEC Micromegas探测器的稳健性,实验表明阻性原型时间分辨率仍低于20 ps,碳化硼光电阴极原型低于35 ps,验证了该方案在保持良好定时性能的同时增强探测器稳健性的可行性。
2023-03-31 physics.ins-det
High-Rate Capable Floating Strip Micromegas
我们报告的放电不敏感浮动条Micromegas(MICRO-MEsh GASeous)探测器的优化,适用于高能μ子谱仪。在高背景环境和高达60 MHz/cm $^2$的非常高的粒子通量下,这些探测器用于粒子跟踪的适用性被示出。微观放电行为的测量和模拟表明了优异的放电耐受性。一个有效面积为48 cm $\times$ 50 cm,阳极铜条数为1920的浮动条Micromegas,在120 GeV的π介子束流中,空间分辨率为50 $μ$ m,探测效率大于95%。脉冲高度、空间分辨率和探测效率在探测器上是均匀的。讨论了在单个探测器平面上重建粒子径迹倾角的方法,观察到了低于$5^\circ$的最佳角分辨率。充分了解该$μ$ TPC方法的系统偏差。在6.4cm $\times$ 6.4cm浮带Micromegas中,用20 MeV质子以550 kHz的频率对整个有源区进行强本底辐照,研究了最小电离μ子的重建能力。μ子的空间分辨率不受空间电荷效应的影响。本文研究了6.4cm $\times$ 6.4cm浮带Micromegas对在高电离质子和碳离子束中的应用。最高速率下的稳定运行,空间分辨率,检测效率,多命中和高速率的能力进行了讨论。
2015-08-04 hep-ex physics.ins-det
Performance of Multiplexed XY Resistive Micromegas detectors in a high intensity beam
我们提出了多路复用XY电阻Micromegas探测器的性能测试在CERN SPS 100 GeV/c的电子束强度高达3.3 $\times$ 10 $^5$ e $^- $ /(s $\cdot$ cm $^2$)。到目前为止,所有使用多路复用Micromegas的研究都只报告了使用放射源和宇宙射线进行的测试。由于多路复用特征引起的命中点重建中的模糊性的影响,没有探索在高强度环境中使用多路复用模块。在这项工作中分析的光束强度,并与复用因子为5,超过50%的模糊度的水平被引入。我们的研究结果证明,通过使用从XY带上感应的信号团簇的团簇大小和积分电荷的附加信息,模糊度可以降低到2%以下的水平。测试的探测器用于欧洲核子研究中心NA 64实验,用于跟踪在磁场中弯曲的入射粒子,以重建它们的动量。发现在最高光束强度下,每个模块的平均命中检测效率为$\sim$ 96%。通过使用四个模块,获得了1.1%的跟踪分辨率与$\sim$ 85%的组合跟踪效率。
2017-08-14 hep-ex physics.ins-det
Analysis of test beam data taken with a prototype of TPC with resistive Micromegas for the T2K Near Detector upgrade
本文评估了为T2K ND280升级设计的HA-TPC原型,采用ERAM技术,在DESY测试束下测得空间分辨率优于800微米、dE/dx分辨率优于10%,模拟与数据吻合,满足实验要求。
2023-05-16 physics.ins-det
A numerical study on the discharges in Micromegas
微图案气体探测器(MPGD)以其快速响应等优良特性,在核物理和粒子物理实验中得到了广泛的应用。为了实现所需的信号强度和检测效率,有时它们在高电压范围下工作。这通常挑战检测器的高电压稳定性的极限。气体探测器中的放电是一个复杂的过程,涉及几个相关因素。MPGD的微观几何结构本身有时可能诱发放电。在这项研究中,我们数值研究的放电现象,在非电阻Micromegas。在COMSOL框架下,建立了一个三维模型,观测Micromegas放电的发生和发展。计算中考虑了空间电荷的影响。该模型允许改变检测器的几何参数,以及研究气体杂质和不同数量的初级电荷的影响。
2019-07-21 physics.ins-det
PICOSEC-Micromegas Detector, an innovative solution for Lepton Time Tagging
本文介绍PICOSEC-Micromegas探测器,利用切伦科夫光实现低于25ps的时间分辨率,并探讨其在ENUBET项目中用于轻子时间标记的应用,包括电阻性技术和可扩展电子学设计。
2024-10-29 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
New pixelized Micromegas detector with low discharge rate for the COMPASS experiment
新的Micromegas(微网气体探测器)正在根据欧洲核子研究中心COMPASS合作计划的未来物理项目开发。与目前的探测器相比,几个主要的升级正在研究中:探测器的亮度比强子束高5倍,探测束粒子(通量高达几百kHz/mm^{2},比目前的Micromegas探测器大10倍),中央部分像素化读出,光和集成电子器件,以及改进的鲁棒性。已经研究了两种减少放电影响的解决方案,Micromegas探测器使用电阻层和使用额外的GEM箔。还测量了这种探测器的性能。2010年在COMPASS生产并安装了一个具有标称有效面积和像素化读出的大尺寸原型。2011年,在COMPASS安装了具有额外GEM箔的原型以及电阻原型,这些探测器的初步结果表现出非常好的性能。我们在这里提出的项目,并报告其状态,特别是大尺寸的原型与额外的创业板箔的性能。
2012-01-25 hep-ex physics.ins-det
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
Electric fields, weighting fields, signals and charge diffusion in detectors including resistive materials
在这份报告中,我们讨论了静态和时间依赖的电场检测器的几何形状与任意数量的平行层的给定的介电常数和弱导电性。我们推导出格林函数,即一个点电荷的字段,以及在这些几何形状的读出垫和读出带的加权字段。研究了体电阻率对电场和信号的影响。还详细讨论了电荷在薄电阻层上的扩散,并讨论了允许用扩散方程描述这种效应的条件。我们将结果应用于电阻板室,Micromega探测器,包括电荷扩散和放电保护的电阻层,以及使用电阻电荷划分读出像MicroCAT探测器的探测器,以获得字段和感应信号。我们还详细讨论了电阻层如何影响信号的形状和增加读出电极之间的串扰。
2016-02-25 physics.ins-det
Aging studies of Micromegas prototypes for the HL-LHC
微兆气体技术是ATLAS光度升级中取代前向μ子室的一个很有前途的候选者。LHC加速器的亮度将是标称亮度的五倍,增加了背景和堆积事件的概率。这就需要探测器的性能,目前正在密集的研发活动中进行研究。老化是高亮度LHC应用的关键问题之一。出于这个原因,我们研究了在强X射线辐射和热中子下,在不同的CEA-Saclay设施的电阻micromegas探测器的性能。这项研究是对已经使用快中子进行的研究的补充。
2011-11-25 hep-ex physics.ins-det
Position Sensing from Charge Dispersion in Micro-Pattern Gas Detectors with a Resistive Anode
微图案气体检测器,例如气体电子倍增器(GEM)和Micromegas需要窄的高密度阳极读出元件以实现良好的空间分辨率。对于某些潜在的微检测器应用,例如时间投影室,高密度阳极读出将需要难以管理的电子通道数量。我们在下面描述了一种新技术,以实现良好的空间分辨率,而不增加在配备有高表面电阻率阳极读出结构的改进的微检测器中的电子通道计数。下面描述了具有电阻阳极的改进的GEM检测器中电荷分散的空间分辨率的概念和初步测量。
2003-10-31 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
Advances in the Development of Micropattern Gaseous Detectors with Resistive Electrodes
我们描述了最近的努力,由不同的团体在实现电阻电极的微图案气体检测器的目的是在同一设计中结合的RPC的最佳功能(例如,其鲁棒性和火花保护性能)的高粒度,从而提供良好的位置分辨率的微电子技术。在这一活动的流,我们最近开发了两个新的探测器与电阻电极:一个是基于电阻微网和第二个是一个MSGC与电阻电极。我们已经证明,电阻网格是一个方便的结构元素,用于各种设计的火花保护探测器:RPC型,GEM型和MICROMEGAS型。这些新的探测器能够大大增强RPC和微图案探测器的应用,因为它们不仅具有高的位置分辨率,而且具有相对较好的能量分辨率(在6 keV下为25- 30%的FWHM),并且如果需要,它们可以以级联模式工作,从而实现高的整体气体增益。从这些研究的主要结论是,电阻电极的微图案检测器的实施,使他们完全火花保护,在此基础上,我们认为这个方向非常有前途。
2010-05-10 physics.ins-det
New Prototype Multi-gap Resistive Plate Chambers with Long Strips
为RHIC STAR实验的大面积μ子望远镜探测器(MTD)建造了一种新型的多间隙电阻板室(MRPC)。这些长读出条MRPC(LMRPC)具有87.0 × 17.0 cm 2的有效面积和10个250 μ m厚的气隙,布置为双叠层。每个读出条宽2.5厘米,长90厘米。信号在每个条带的两端读出。宇宙线测试表明,时间分辨率约为70 ps,探测效率大于95%。在费米实验室T963进行的束流测试表明,沿条带方向的时间分辨率为60-70 ps,空间分辨率为~1 cm。
2008-05-16 physics.ins-det
A method to adjust the impedance of the transmission line in a Multi-Strip Multi-Gap Resistive Plate Counter
虽然在触发实验中,RPC传输线阻抗与前端电子器件之一的匹配不太重要,但对于无干扰数据记录,这是强制性的。正如所预期的,当必须同时满足时间和位置分辨率、效率和粒度方面的其他要求时,阻抗匹配并不简单。一种方法和第一次获得的结果与RPC原型建立在它的基础上,本文提出的,表明阻抗匹配,独立于其粒度,可以实现使用一个创新的RPC架构。
2017-08-09 physics.ins-det
Characterisation of resistive MPGDs with 2D readout
本文表征了具有二维条带读出的阻性阳极MPGDs,包括uRWELL和细网MicroMegas原型,旨在用于未来气体束流望远镜的参考跟踪探测器,并展示了RD51 VMM3a/SRS电子学的应用。
2024-02-06 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
Aging effects in the COMPASS hybrid GEM-Micromegas pixelized detectors
本研究针对 COMPASS2 项目开发了混合式像素化 GEM-Micromegas 气体探测器,通过 GEM 前置放大结构降低打火率超百倍,在高通量环境下性能长期稳定,验证了该结构抗打火与老化的有效性。
2024-06-20 physics.ins-det
μRWELL-PICOSEC: Precision Timing with Resistive Micro-Well Detector
Thomas Jefferson National Accelerator Facility(托马斯·杰斐逊国家加速器设施);IRFU, CEA, Université Paris-Saclay(IRFU, 法国原子能和替代能源委员会, 巴黎萨克雷大学);Department of Physics, Aristotle University of Thessaloniki(塞萨洛尼基亚里士多德大学物理系);Center for Interdisciplinary Research and Innovation (CIRI-AUTH)(跨学科研究与创新中心);Department for Medical Physics, Ludwig Maximilian University of Munich(慕尼黑路德维希-马克西米利安大学医学物理系);European Organization for Nuclear Research (CERN)(欧洲核子研究组织);Dipartimento di Fisica, Università di Pavia(帕维亚大学物理系);INFN Sezione di Pavia(意大利国家核物理研究所帕维亚分部);Department of Physics and Astronomy, Stony Brook University(石溪大学物理与天文学系);Institute of Nuclear and Particle Physics, NCSR Demokritos(国家科学研究中心德谟克利特研究所核与粒子物理研究所)
基于μRWELL放大结构的μRWELL-PICOSEC探测器在高精度定时和稳定性方面取得进展,可应用于大规模实验。
2025-12-10 physics.ins-det
Characterization and simulation of resistive-MPGDs with resistive strip and layer topologies
MPGD探测器的电阻技术的使用正在利用许多新的应用,包括高速率和高能粒子通量的情况。最近在大面积探测器中使用这些技术使得有必要理解和表征这种类型的探测器的响应,以优化或约束其生产中使用的参数,材料电阻率,条带宽度或层厚度。待选择的值将取决于检测器将被放置的环境条件以及时间分辨率和增益的要求,从而改善每个给定应用的检测器性能。我们提出了两种不同的方法来计算通过不同的电阻拓扑结构的电荷扩散的传播,一个是基于有限元求解电报方程在我们的特定条检测器计划,另一个是基于半解析方法的电荷扩散,并用于确定在电阻层的电荷演变。
2013-04-07 physics.comp-ph physics.ins-det
Demonstration of new possibilities of multilayer technology on resistive microstrip/ microdot detectors
首次成功地尝试优化电场在电阻微带气室和电阻微点探测器使用额外的场整形带位于探测器基板
2014-06-26 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
Advances in photocathode development for PICOSEC Micromegas precise-timing detectors
European Organization for Nuclear Research (CERN)(欧洲核子研究组织);University of Turin(都灵大学);Middle East Technical University(中东技术大学);Technion - Israel Institute of Technology(以色列理工学院);IRFU, CEA, Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学CEA IRFU);Ludwig Maximilian University of Munich(慕尼黑路德维希-马克西米利安大学);Weizmann Institute of Science(魏茨曼科学研究所);Università di Pavia(帕维亚大学);INFN Sezione di Pavia(意大利国家核物理研究院帕维亚分部);Stony Brook University(石溪大学)
本文研究了PICOSEC微米量级探测器中光电阴极的性能,通过实验室测量和束流测试,发现5nm铯碘化物光电阴极在时间分辨率达到10.9±0.3ps,为高能物理实验提供了可行方案。
2026-07-01 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
Signal Formation Processes in Micromegas Detectors and Quality Control for large size Detector Construction for the ATLAS New Small Wheel
Micromegas技术是最成功的MPGD概念之一,广泛用于核物理和粒子物理实验。二十年的研究和开发使该技术足够成熟,被选为ATLAS μ子谱仪新小轮(NSW)升级的精密跟踪探测器。这将是Micromegas在大型LHC实验中的首次大规模应用。对Micromegas中信号形成的研究主要集中在微观信号电子损失机制和电子气相互作用中的放大过程。基于探测器参数依赖性模型,通过实验结果、宏观观测量的理论预测和微观过程模拟之间的迭代比较,详细分析了这些过程。利用本论文范围内开发的专用探测器以及精细的模拟算法,在过程描述中达到了前所未有的准确度,加深了对气体探测器基本过程的理解。第二部分是专门为ATLAS新南威尔士州的大规模微型megas生产所带来的挑战。一个选择的技术选择,一起讨论了两个生产相关的任务,解决探测器的核心组件的最终报告:对于电阻阳极PCB的工业生产,详细的质量控制(QC)和质量保证(QA)计划,以及因此所需的测试工具已经开发。与此同时,对微网参数优化和生产可行性的研究导致新南威尔士州社区选择了拟议的网。这两项任务的成功完成是建造大型Micromegas探测器的重要里程碑,为NSW系列生产扫清了道路。
2017-08-09 hep-ex physics.ins-det
A two-dimensional position-sensitive microchannel plate detector realized with two independent one-dimensional resistive anodes
采用一种新的阳极方案,实现了一个灵敏面积为100 mm的二维位置灵敏微通道板探测器,该探测器配备了四个集成放大器。阳极由两个独立的一维电阻阳极构成,每个电阻阳极由印刷电路板上的电阻串联连接的平行铜带阵列组成。阵列垂直对齐以实现二维位置分辨率,PCB上靠近MCP的相邻条带之间的间隔被切除以允许电子通过。用55Fe X射线源对探测器进行了测试,位置分辨率达到0.38 mm。
2018-06-19 physics.ins-det
High Negative Ion Gain MMThGEM-Micromegas Detector for Directional Dark Matter Searches
Adelaide University(阿德莱德大学);Australian National University(澳大利亚国立大学);ARC Centre of Excellence for Dark Matter Particle Physics(暗物质粒子物理卓越研究中心);University of Sheffield(谢菲尔德大学);Kobe University(神户大学)
本文提出了一种高增益MMThGEM-微米格斯探测器,用于方向性暗物质搜索,实现了前所未有的高负离子气体增益和粒子轨迹重建能力。
2026-07-17 physics.ins-det
ATLAS Micromegas Performance Studies with LHC Run3 Data
本研究针对ATLAS探测器缪子谱仪升级后的电阻式Micromegas探测器,基于2022-2024年LHC Run3数据,结合新数据采集系统、软件处理链及精确几何建模,开展其性能研究。
2025-03-20 hep-ex physics.ins-det
An improved design of spark-protected microstrip gas counters (R-MSGC)
我们已经开发了微带气体计数器制造的标准印刷电路板上,并具有以下特点:电阻阴极条,薄(10微米)的金属阳极条和电极保护表面放电的Coverlay层在其边缘。这些特性使探测器能够以与玻璃基板上制造的最佳微带气体计数器一样高的气体增益工作。我们相信,经过进一步的发展,这种类型的探测器可以在某些应用中与其他微图案探测器,例如MICROMEGAS竞争。
2011-07-27 physics.ins-det
Ageing studies of Multi-Strip Multi-Gap Resistive Plate Counters based on low resistivity glass electrodes in high irradiation dose
对基于低阻玻璃电极的多条多间隙电阻板计数器的高剂量辐照老化效应进行了详细的测试和分析。在基于$^{60}$ Co源的IFIN-HH多用途辐照装置上,测量了辐照前MSMGRPC效率和团簇尺寸,并与辐照后的数值进行了比较。采用SEM、XPS、foil-ERDA、RBS、AFM和THz-TDS等多种分析方法研究了玻璃电极上沉积层的组成和性能。
2021-08-25 hep-ex physics.ins-det
Photosensitive Strip RETHGEM
本文介绍了一种新颖的光敏气体探测器,它由双层电极(而不是通常使用的金属电极)涂有CsI反射光电阴极的GEM放大结构组成。在我们的最新设计中,内部电极由金属网格组成,外部电极由电阻条组成;后者通过丝网印刷技术在金属条网格顶部制造。内部金属网格用于2D位置测量,而电阻层在高增益下提供有效的火花保护操作-接近击穿极限。探测器的有效面积为10 cm × 10 cm和10 cm × 20 cm,在各种条件下进行了测试,包括在含有乙基二茂铁或TMAE蒸汽的光敏气体混合物中的操作。新技术可以有许多应用需要强大和可靠的大面积紫外可视化检测器,例如,在切伦科夫成像设备。
2008-07-17 physics.ins-det
Simulation Studies of Charge Transport on Resistive Structures in Gaseous Ionization Detectors
我们开发了一个工具,用于模拟有限尺寸的导电板上的电荷输运。这个工具叫做Chani。开发Chani的主要动机是为火花保护微图案气体探测器(MPGD)中阳极电极的尺寸和电阻率的优化提供一种工具。在这篇论文中,我们首先介绍了大型强子对撞机和ATLAS实验的概况。然后,我们回顾了气体离子化检测器技术,特别是micromegas技术。然后,我们提出的Chani的工作原理,以及示例计算。这些例子包括与解析可解问题的比较,表明模拟结果是合理的。
2012-07-19 hep-ex physics.comp-ph physics.ins-det
Response of Multi-strip Multi-gap Resistive Plate Chamber
在加尔各答的SINP研制了一个有效面积为40 cm $\times$ 20 cm的多带多间隙电阻板室(MMRPC)的原型。详细的响应开发的检测器进行了研究与ELBE在Helmholtz-Zentrum德累斯顿-Rossendorf的脉冲电子束。本文详细介绍了SINP研制的MMRPC在不同控制参数下的响应。在摆动校正后,探测器的时间分辨率($σ_t$)为91.5 $ \pm $ 3 ps。沿($σ_x$)和横跨($σ_y$)条带测量的位置分辨率分别为2.8、$\pm$、0.6 cm和0.58 cm。测得的探测器对最小电离类粒子电子的绝对效率为95.8 $\pm$ ± 1.3 $\%$。通过将事件限制到单个条带,可以实现检测器的更好的定时分辨率。探测器的响应主要是雪崩模式,但也观察到少数百分比的流光模式响应。研究了这两种模式的响应与触发率的关系
2016-01-15 nucl-ex physics.ins-det
Novel Strip-like Readout Geometries in Resistive AC-coupled Silicon Detectors (RSD / AC-LGAD)
Karlsruhe Institute of Technology (KIT)(卡尔斯鲁厄理工学院);CERN(欧洲核子研究中心)
本文通过瞬态电流技术(TCT)表征了FBK生产的第二代RSD传感器中新型条状与像素混合读出垫设计,验证了其在未来跟踪系统中实现优异一维空间分辨率的潜力。
2026-05-29 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