Monte-Carlo study of the MRPC prototype for the upgrade of BESIII
基于GEANT 4对BESIII实验中基于多间隙电阻板室(MRPC)的端盖飞行时间(ETOF)升级进行了数值模拟。介绍了MRPC样机和仿真方法。利用全蒙特卡罗模拟,研究了高压和阈值对时间分辨率和探测效率的影响。从模拟的初步结果,并与原型MRPC模块的实验数据进行了比较。
2016-05-07 hep-ex physics.ins-det
Improving the time resolution of the MRPC detector using deep-learning algorithms
多间隙电阻板室(MRPC)将用作螺线管大强度设备(SoLID)中的飞行时间(ToF)系统。MRPC系统实验所需的时间分辨率为20 ps,以便对碰撞中产生的$π/K$进行3 $σ$分离。为了实现这一目标,整个系统,包括MRPC探测器,前端电子和读出系统将升级。基于新系统,提出了一种使用组合LSTM(ComLSTM)神经网络的时间重构算法。在宇宙线实验中,该算法的最佳时间分辨率为16.8ps,大大提高了MRPC探测器的计时能力,满足了SoLID的要求。
2020-05-08 physics.ins-det
Performance simulation of a MRPC-based PET Imaging System
低成本和高分辨率的基于气体的多间隙电阻板室(MRPC)为基于飞行时间(TOF)的正电子发射断层成像(其中系统的灵敏度在很大程度上取决于检测器的时间分辨率)的有效替代检测器开辟了新的可能性。可以使用合适的转换器来增加对来自湮灭的光子的检测效率。在这项工作中,我们进行了详细的GEANT4模拟,以优化转换器的厚度,从而提高光子转换的效率。此外,我们已经开发了一个基于Monte Carlo的模拟MRPC响应,从而获得固有的时间分辨率的探测器,使其有可能模拟基于MRPC的PET成像系统的最终响应。讨论了四间隙胶木基MRPC在流光模式下的宇宙线测试结果。
2011-06-29 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
A detailed study on the intrinsic time resolution of the future MRPC detector
多间隙电阻板室(MRPC)系统的总时间分辨率为20 ps的一个具有挑战性的目标,最近已解决的高能物理实验。为了满足这一要求,人们应该有一个更深入的了解探测器的物理和因素,有助于本征时间分辨率的MRPC,这是本文研究。分析了时间不确定性的来源、影响以及与探测器几何结构的关系。使用两种不同的仿真算法获得的时间分辨率之间的比较。所得结果对设计性能更好的定时MRPC具有一定的参考价值,同时也为该领域的研究提供了指导。
2019-10-13 physics.ins-det
A neural network based algorithm for MRPC time reconstruction
多间隙电阻板室(MRPC)是一种广泛应用的时间探测器,其典型时间分辨率约为60 ps。这使得MRPC成为许多大型物理实验中飞行时间(ToF)系统的最佳选择。以前的工作主要集中在改变检测器的几何形状,提高时间分辨率,因此,数据分析算法的改进还没有得到充分的探讨。本文提出了一种新的基于深度神经网络(NN)的时间重建算法,将MRPC的时间分辨率提高了约10 ps。随着高能物理实验的发展,对MRPC的时间要求越来越高,该算法有望取代ToT方法,实现30 ps以下的时间分辨率。
2018-05-08 physics.ins-det
A standalone simulation framework of the MRPC detector read out in waveforms
专用探测器模拟对于高能物理实验的成功非常重要。它们不仅有利于探测器的优化,而且可以提高物理结果的精度。为了设计具有良好时间分辨率的多间隙电阻板室(MRPC),需要对探测器进行详细的蒙特卡罗模拟。仿真可以产生包含关于事件的完整信息的检测器信号波形。研究了不同混合气体对探测器性能的影响,并将模拟结果与实验结果进行了比较,两者吻合较好。
2018-09-21 physics.ins-det
The study of a new time reconstruction method for MRPC read out by waveform digitizer
测量半包容深度非弹性散射(SIDIS)产生的$K^{\pm}$可以进一步了解核子的结构,因此Jefferson实验室(JLab)的螺线管大强度装置(SoLID)打算采用这种方法。本实验计划用多间隙电阻板室(MRPC)来完成K介子的识别,对时间分辨率的要求是20 $\rm ps$左右。这对于目前的MRPC系统(典型分辨率为60 $\rm ps$)来说是非常具有挑战性的,而在本文中,证明了如果用神经网络方法获得信号波形并进行分析,则性能可以得到很大的改善。在宇宙线实验中,用这种方法,6-gap 0.25 $\rm mm$厚的MRPC的时间分辨率达到36 $\rm ps$,并且期望用更薄的MRPC获得更好的性能。
2018-09-21 physics.ins-det
The optimal structure of the MRPC detector for 0.511 MeV gamma based on Monte Carlo simulation
本文基于Geant4和Magboltz构建MRPC伽马探测模拟框架,通过分析时间分辨率和探测效率,提出用于0.511 MeV伽马射线的最优MRPC结构。
2024-12-30 hep-ex physics.ins-det
A Cosmic Ray Test Platform Based on the High Time Resolution MRPC Technology
为了在实验室环境下测试探测器/样机的性能,我们基于多间隙电阻板室(MRPC)设计并搭建了一个大面积($90\times52$ $cm^2$)宇宙线测试平台,该平台具有良好的时间分辨率和对最小电离粒子(MIPs)的高探测效率。MRPC模块的时间分辨率为~80 ps,沿条带方向的位置分辨率为~5 mm,垂直于条带方向的位置分辨率为~12.7 mm。由4个MRPC模块组成的平台可以实现空间分辨率~6.3 mm的宇宙射线跟踪,并提供~40 ps的参考时间。
2015-03-13 hep-ex physics.ins-det
Development and characterization of six-gap glass MRPCs and feasibility study of a PET device
多间隙电阻板室(MRPC)以相对较低的成本提供出色的定时和位置分辨率。因此,它们可用于PET等医学成像应用,其中精确的定时是测量的关键参数。我们设计并制作了几种六间隙玻璃MRPC,并对其性能进行了广泛的研究。在本文中,我们描述了探测器,电子和数据采集系统的设置的制造和表征。我们在这里提出的结果,我们的飞行时间(TOF)实验使用放射源Na-22,因此,以证明其在医学成像的潜在应用。我们还提出了基于Geant 4的模拟结果,我们的探测器的效率作为转换器材料的间隙和厚度的数量的函数。
2019-07-22 hep-ex physics.ins-det
Test of High Time Resolution MRPC with Different Readout Modes
为了进一步提高北京谱仪(BESIII)的粒子识别能力,提出了用多间隙电阻板室(MRPC)对现有的端盖飞行时间(eTOF)探测器进行升级改造。样机连同前端电子学(FEE)和时间数字化(TDIG)模块在北京正负电子对撞机(BEPCII)E3线上进行了测试,以研究单端和双端读出MRPC设计之间的差异。单端读出MRPC的时间分辨率(σ)为47/53 ps(600 MeV/c质子/π介子束),而双端读出MRPC的时间分辨率(σ)为40 ps(质子束)。用质子束和π介子束对三个MRPC组件的效率进行了测试,结果均优于98%。对于双端读出MRPC,没有观察到入射位置依赖性。
2014-05-08 hep-ex physics.ins-det
R & D of prototype iTOF-MRPC at CEE
本研究为兰州HIRFL的CEE实验设计了24气隙iTOF-MRPC原型,采用基于FPGA的读出电子学,经宇宙线测试时间分辨率约30 ps,还通过ANSYS HFSS仿真分析了影响定时性能的因素并提出优化方案。
2023-02-26 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
Development and test of a real-size MRPC for CBM-TOF
在德国达姆施塔特GSI反质子与离子研究中心(Fair for Anti-proton and Ion Research,简称Fair)的CBM(Compressed Baryonic Matter)实验中,利用MRPC(Multi-gap Resistive Plate Chamber)良好的时间分辨率、相对较高的效率和低廉的造价,采用MRPC(Multi-gap Resistive Plate Chamber)构建了大型飞行时间(Time-of-Flight,简称TOF)系统,实现了前所未有的强子识别精度。我们研制了一种双端读出条MRPC。它采用低阻玻璃,在高速率条件下保持了良好的时间分辨性能。2x 4气隙的差分双堆叠结构有助于将所需的高电压降低一半。一个计数器上有24条,每条长270 mm,宽7 mm,间隔3 mm。MRPC电极接地,馈通经过精心设计,以匹配PADI电子器件的100欧姆阻抗。利用宇宙射线对该器件进行了测试,获得了98%的效率和60 ps的时间分辨率。为了进一步检验探测器在更高粒子通量率下工作的性能,原型已经在2014年10月的GSI束流时间和2015年2月的CERN束流时间进行了测试。在两个射束时间中,获得了1 kHz/cm 2的相对高的速率。使用CBM ROOT进行校准。在校准和分析过程中考虑了几个校正(包括时间行走校正、增益校正、条带对准校正和速度校正),以…
2016-05-09 hep-ex physics.ins-det
Study of the ecological gas for MRPCs
多间隙电阻板室(MRPC)是一种气体探测器;性能在很大程度上取决于气体混合物以及设计。由于MRPC具有优良的计时性能,因此在多个对撞机实验和宇宙线实验中被用作计时装置。在当前实验中,RPC型检测器的典型气体混合物基于气体$\rm C_2F_4H_2$和$\rm SF_6$。这些气体具有非常高的全球变暖潜能值(GWP),分别为1430和23900。目前的贡献已被执行的努力,以减少在高能量实验中使用的温室气体的量的一部分。MRPC的性能已经用两种不同的气体混合物测量;基于$\rm C_2F_4H_2$的气体混合物和生态$\rm C_3F_4H_2$(HFO-1234 ze)。使用小型MRPC进行测试。其具有20 $\times$ 20 $\rm cm^2$的敏感区域;其构建有6个220 $μ$ m的间隙。在正常操作中,气体雪崩中产生的强空间电荷限制了雪崩的增长。$\rm SF_6$由于其在低电场下的高附着系数而在该过程中起重要作用。因此,有必要找到具有类似附着系数的另一种气体。$\rm CF_{3}I$是一个可能的候选者。将该气体加入到$\rm C_3F_4H_2$中进行试验。
2018-12-07 physics.ins-det
The upgrade system of BESIII ETOF with MRPC technology
提出了利用多间隙电阻板室(MRPC)技术对北京谱仪III(BESIII)端盖飞行时间(ETOF)进行升级改造,以取代目前闪烁体+PMT的ETOF,使时间分辨力提高到80 ps以上,增强粒子识别能力,满足更高精度的物理要求。ETOF系统包括MRPC模块、前端电路(FEE)、时钟模块、快速控制板和时间数字转换模块(TDIG),分别进行了设计、搭建和实验测试。为了检查整个ETOF系统的质量并培训所有参与部分的操作,在实验室建立了宇宙射线测试系统,并进行了约三个月的性能保证。本文给出的结果表明,整个ETOF系统运行良好,满足升级的要求。
2016-04-10 hep-ex physics.ins-det
Research on trigger technology of MRPC TOF-PET system and imaging results of $^{22}$Na radioactive source
本文针对MRPC TOF-PET系统开发了基于DRS4芯片的自触发数据采集与降噪方案,将噪声触发率降至0.004 Hz,并实现对$^{22}$Na放射源的准确定位成像及162 ps FWHM时间分辨率。
2025-05-10 physics.ins-det
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
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
Extensive beam test study of prototype MRPCs for the T0 detector at the CSR external-target experiment
CSR外靶实验(CEE)将是中国兰州重离子加速器(HIRFL)冷却储存环(CSR)上的第一个大型核物理实验装置。提出了一种新的T0探测器,用于测量重离子碰撞中产生的带电粒子在靶区的多重数、角分布和时间信息。选择多间隙电阻板室(MRPC)技术作为T0探测器结构的一部分,该技术提供精确的事件碰撞时间(T0)和碰撞几何信息。原型用强子和重离子束进行了测试,以研究其性能。通过比较实验结果与蒙特卡罗模拟,发现的MRPC的时间分辨率为$\sim$ 50 ps或更好。的定时性能的T0检测器,包括检测器和读出电子,我们发现,以满足CEE的要求。
2019-09-25 hep-ex physics.ins-det
The cosmic ray test of MRPCs for the BESIII ETOF upgrade
为了提高北京谱仪III(BESIII)的粒子识别能力,提出采用多间隙电阻板室(MRPC)技术对现有端盖飞行时间(ETOF)探测器进行升级改造。为了将ETOF的总时间分辨率提高到100ps以上,研制了包括MRPC探测器、新型前端电子学(FEE)、CLOCK模块、快速控制板和时间数字化模块(TDIG)在内的整个系统,并在宇宙射线下在线运行了3个月。宇宙线测试的主要目的是检查探测器的结构质量,测试各仪器的联合工作,保证系统的性能。实验结果表明,在正常阈值范围内,MRPC的时间分辨率优于100 $ps$,效率约为98 $\%$,条带噪声率低于1 $Hz/$($scm^{2}$),本文对此进行了详细的讨论和分析。测试表明,整个ETOF系统工作正常,满足升级要求。
2016-01-20 hep-ex physics.ins-det
Analytical calculation of the charge spectrum generated by ionizing particles in Resistive Plate Chambers at low gas gain
在这篇文章中,分析表明,电离粒子在电阻板室汤森雪崩条件下产生的电荷谱,也就是说,足够小的雪崩不受空间电荷和考虑单电子电离团簇密切遵循统计伽玛分布。这种分布描述了从文献中获得的具有很好可比性的模拟数据,但似乎也描述了超出这些假设的实验数据,从而引起了一些解释问题。
2013-03-05 physics.ins-det
Performance Study of the CMS Barrel Resistive Plate Chambers with Cosmic Rays
2008年10月和11月,CMS协作开展了一项宇宙射线数据采集方案,记录了约2.7亿次事件。电阻板室系统是CMS μ子探测系统的一部分,已成功地在满桶中运行。在演习期间,超过98%的渠道运作正常,典型的探测效率为90%。在本文中,在这些专用运行的检测器的性能报告。
2010-01-05 physics.ins-det
Development of the MRPC for the TOF system of the MultiPurpose Detector
多用途探测器(MPD)\cite{cite1.MPD_CDR}的设计目的是研究原子质量范围1- 197的重离子碰撞中的热而致密的重子物质,其质量中心能量高达$\sqrt{S_{NN}}$ = 11 GeV(对于Au 79+)。MPD实验将在正在建设中的JINR加速器复合体NICA \cite{cite2.NICA_CDR}上进行。MPD的桶部分由围绕相互作用点的各种探测器组成。它包括一个精确的跟踪系统(时间投影室(TPC)和硅内跟踪器(IT))和基于飞行时间(TOF)和热量计(ECal)的高性能粒子识别系统。选择三叠层多间隙电阻板室作为TOF的有源元件。它具有良好的时间分辨率和长期稳定性。本文介绍了用JINR加速器的氘束流获得的MRPC参数。时间分辨率为$\sim$ 40 ps,效率为99%.率能力的研究结果与60 ps的时间分辨率和效率高于90%的粒子通量密度高达2 kHz/cm的束$^2$。
2016-06-06 hep-ex physics.ins-det
Frequency-domain formulation of signal propagation in multistrip Resistive Plate Chambers and its low-loss, weak-coupling analytical approximation
在这项研究中,多条电阻板室中的信号传播制定正是在频域中的多导体传输线理论的框架,允许损失被纳入。对于弱耦合和低损耗的情况,一阶展开会产生简单的、完全解析的、包含反射的表达式。在这种近似中,模态谱也可以解析地计算,从而可以容易地估计模态色散现象的强度。
2013-01-09 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
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
mTOF performance during mCBM beam time at GSI
目前正在德国达姆施塔特建造的未来反质子和离子研究设施(FAIR)是世界上最大的研究项目之一。压缩重子物质(CBM)实验是FAIR的主要支柱之一,研究在高达10 MHz的重离子碰撞中具有前所未有的相互作用速率的高重子密度下的量子色动力学(QCD)相图。这需要新的数据驱动读出链、新的数据分析方法和高速率检测器系统。CBM飞行时间壁(CBM-TOF)的任务是带电粒子的识别。在CBM-TOF相应区域将使用具有不同速率能力的多间隙电阻板室(MRPC)。为了缩短煤层气的调试时间,于二零一九年在GSI SIS 18设施安装了煤层气全系统测试装置(称为迷你煤层气(mCBM)),并进行了梁测试。清华大学开发的高速率MRPC原型(称为MRPC 2)被选中用于mCBM的mTOF模块。在mCBM实验中,还测试了来自USTC的被称为MRPC 3的附加薄浮法玻璃MRPC,其被预见用于CBM较低速率区域。文中给出了两种MRPC的跟踪性能分析结果。
2020-05-30 hep-ex physics.ins-det
100 ps time-of-flight resolution of Dielectric Resistive Plate Chamber
最小电离粒子沿固定基底的飞行时间已通过具有4 x 0.3 mm气隙的介电电阻板室(DRPC)以100 ps的精度测量。研究了DRPC在不同外加电压、鉴别阈值和束流强度下的时序特性。可以说,在ALICE实验中开发的气体探测器的飞行时间分辨率已经达到了最著名的闪烁计数器的水平。
2005-02-21 physics.ins-det
Dielectric Resistive Plate Chamber as a detector for time-of-flight measurements
本文介绍了介质电阻板室(DRPC)的工作原理、结构和首次试验结果。该探测器在很宽的电压范围内,在气体放大的雪崩模式下工作稳定。双间隙DRPC的MIP配准效率达到97%,时间分辨率为180-200 ps。当试验光束强度达到10^3 Hz/cm ^2时,DRPC的运行没有变化。
2004-12-02 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
Measurement of the Rate Capability of Resistive Plate Chambers
本文报道了在变强度质子束流中对电阻板室性能的详细测量。使用连续事件来研究诸如死区时间之类的短期效应。在更大的时间尺度上,对于不同的束流强度,研究了腔室的效率作为粒子溢出内时间的函数。放置在同一光束中的腔室的效率之间的相关性提供了所观察到的效应的横向大小的指示。的测量结果进行比较的一个简单的模型的基础上的假设,电阻板的行为作为纯电阻器的预测。
2009-01-27 physics.acc-ph physics.ins-det
A Proof-of-principle for Time-Of-Flight Positron Emission Tomography Imaging
飞行时间(TOF)是一项在全球范围内用于正电子发射断层成像(PET)成像的重要技术。全世界用于TOF-PET的基于闪烁体的成像系统非常昂贵。多间隙电阻板室(MRPC)是一种易于制造、价格低廉、具有良好位置和时间分辨率的气体探测器。它们可以用作昂贵的制冷剂的合适替代品。为了TOF-PET的唯一目的,已经制造了一对18 cm $\times$ 18 cm、5间隙、玻璃基MRPC模块。我们的主要目的是确定这些制造的MRPC的源(Na-22)的位置的变化。在本文件中,将详细介绍实验结果。
2018-06-27 hep-ex physics.ins-det
Optimisation of Operating High Voltage of the large area Resistive Plate Chamber for ICAL experiment
电阻板室是高能物理中广泛使用的探测器。该室的工作潜力取决于设备的效率和噪声率的优化。这种优化是基于这样的假设,即设备在整个表面区域上的性能是均匀的。INO-ICAL实验将使用尺寸为$\sim$ 2\,m $\times$ 2\,m的$\sim$ 30000 RPC。所有RPC都必须通过最低质量保证标准,但可能无法在整个表面区域保持良好的均匀性,特别是在大约二十年的整个运行期内。本文介绍了非均匀响应RPC的最佳工作HV的选择。
2022-04-04 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
Comparison of CMS Resistive Plate Chambers performance during LHC RUN-1 and RUN-2
LHC CMS实验中的电阻板室探测器系统为μ子触发器提供了鲁棒性和冗余性。总共有1056个双间隙室覆盖了赝快度< 1.6的区域。主要的探测器参数和环境条件受到持续和密切的监控,以在质心能量为13 TeV的LHC第二次运行期间的恶劣条件下实现操作稳定性和高质量数据。整体探测器稳定性与2015年数据的第一个结果,并与LHC RUN-1期间在8 TeV的数据进行比较。
2016-05-30 hep-ex physics.ins-det
Batch test of MRPC3b for CBM-TOF/STAR-eTOF
本文介绍用于 STAR-eTOF 升级的 MRPC3b 批量测试,实现优于 70 ps 时间分辨率和约 95% 效率,并通过仿真优化设计抑制边缘条带噪声。
2023-08-31 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
Resistive Plate Chambers for Imaging Calorimetry - the DHCAL
DHCAL,数字强子量热计,是一种基于电阻板室(RPC)的原型量热计。该设计强调的成像能力的检测器,努力优化的应用程序的粒子流算法(PFAs)的强子射流能量在碰撞束环境中的重建量热计。腔室的读出被分割成1 x 1 cm 2的垫,每个以1位(单阈值)分辨率读出。具有大约50万个读出通道的原型在费米实验室和欧洲核子研究中心的测试束中进行了广泛的测试。本报告介绍了从试验梁收集的数据分析的初步结果。
2014-07-23 hep-ex 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
The gas flow pattern through a small size Resistive Plate Chamber with 2mm gap
作者研制了一台单间隙玻璃电阻板室(RPC)样机。为了找到更好地操作检测器的气体系统所需的考虑因素,我们已经模拟了通过使用计算流体动力学方法的检测器的Ar气体的流动。模拟结果表明,腔室内部的压力线性依赖于气体流量和腔室的输出软管长度。模拟结果与实验结果一致。我们已经发现,气体分子的压力驱动速度在入口和出口区域比14 × 14 cm 2腔室的阻塞角落大两个数量级,并且对于较大的检测器和不同的几何形状,最有可能似乎更高。
2021-09-06 astro-ph.IM 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
Performances of two resistive MicroMegas prototypes for the Time Projection Chambers of the T2K Near Detector upgrade
T2K是一个长基线中微子实验,自2009年以来一直在运行,提供了一些世界领先的中微子振荡参数测量。已提议对T2K的近距离探测器ND 280进行升级。它包括安装两个新的时间投影室(TPC),这两个室基于一种新的读出技术:电阻阳极MicroMegas(RMM)。该技术有望减少电子通道的数量,同时保持或改善当前ND 280 TPC的批量MicroMegas性能。已经进行了一系列测试,并正在进行进一步的研究,以验证这种方法。两个RMM原型进行了研究,在专门的波束测试。到目前为止,所有的结果,其中一些仍然是初步的,表明一个更好的性能可以实现,即使与更大的垫,由于RMM的优势。
2020-05-12 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
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
A GEANT4 Simulation Studyof BESIII endcap TOF Upgrade
建立了一个基于GEANT 4的Monte-Carlo模型,用于研究北京谱仪(BESIII)端盖飞行时间(ETOF)的性能。研究发现,多散射效应主要来自于MDC端盖材料,会引起ETOF读出单元的多次击中,从而显著影响ETOF的时序特性。具有更小读出单元结构的多间隙电阻板室(MRPC)更适合于ETOF探测器,这是由于显著降低了多命中率,从目前使用的基于闪烁器的ETOF的71.5%降低到基于MRPC的ETOF的21.8%或16.7%,这取决于所使用的读出垫尺寸。MRPC ETOF的定时性能也得到了改善。这些模拟结果表明,并指导ETOF升级工作在BESIII。
2012-08-15 hep-ex physics.ins-det
Fabrication and Characterisation of Oil-Free Large High Pressure Laminate Resistive Plate Chamber
VECC-Kolkata使用当地可用的P-302 OLTC级HPL开发了大型(240 cm $\times$ 120 cm $\times$ 0.2 cm)无油高压层压板(HPL),通常称为“酚醛树脂”,电阻板室(RPC)。该室已在流光模式下使用氩气、氟利昂(R134 a)和异丁烷(体积比为34:57:9)进行操作。电极和胶样品的特征在于通过测量它们的电参数,如体电阻率和表面电阻率。通过测量探测宇宙μ子的效率、均匀性和稳定性,研究了该室的性能。在灭菌室的中心位置进行了定时测量。该腔室在9000 V下的测量点处显示出效率$>$ 95 $\%$和时间分辨率($σ$),$\sim$ 0.83 ns。详细的材料表征,制造过程和性能研究进行了讨论。
2016-04-22 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
A portable muon telescope based on small and gas-tight Resistive Plate Chambers
我们报告了基于小有效面积玻璃电阻板室($16\times 16~{\rm cm}^2$)的小型μ子望远镜开发的第一步。该项目的长期目标是专注于muography的应用,其中望远镜可能必须在地下和/或小房间内操作,以及在具有挑战性的后勤情况下。因此,我们设计的驱动原则是尺寸紧凑、重量轻、气密性和坚固性。第一批数据采集经验令人鼓舞,我们详细阐述了所吸取的教训和今后的发展方向。
2018-12-18 physics.ins-det
Study of Streamer Development in Resistive Plate Chamber
这项工作已经进行了模拟电阻板室,并证实它与实验测量,以开发一个数值工具,用于研究任何气体混合物的设备的性能。这将使我们能够探索在印度中微子天文台的铁量热仪装置中以雪崩模式操作这些腔室的可行性,并使用任何环保替代品。模拟已经考虑了电荷传输的流体动力学模型,以模拟器件中的电子和离子生长作为所施加电压的函数,所述电压确定其工作模式为雪崩或流光。为了验证,模拟结果已与兼容的实验数据在文献中进行了比较。
2020-11-20 hep-ex physics.ins-det
Development of high-rate capable and ultra-low mass Resistive Plate Chamber with Diamond-Like Carbon
一种新型的电阻板室(RPC)正在开发中,使用基于类金刚石(DLC)的薄膜电阻电极。计划将该探测器放置在MEG II实验的高强度低动量μ子束的路径上,要求该探测器具有高速率能力和超低质量。使用具有2 cm $\times$ 2 cm尺寸和0.1% $X_0$材料预算的原型探测器,对低动量μ子束中的MIP探测效率、定时分辨率和高速率能力进行了性能研究。本文给出了测量结果,包括速率高达1 $\mathrm{MHz/cm^2}$的低动量μ子束的测量结果。在此基础上,讨论了MEG~II实验中全尺寸探测器的预期性能。
2021-09-28 physics.ins-det
Design of a Resistive Plate Chamber using additive manufacturing
在最近增材制造技术进步的推动下,我们设计了一种可以用标准和商用3D打印机完全打印的探测器。本研究的主要目标是关注边际设计和建造成本,产品的可重复性/模块化,以及减少装配时间。在这项研究的第一阶段,在确定了最合适的材料后,我们制作了10个探测器的例子。
2022-10-26 physics.ins-det
The CBM Time-of-Flight system
压缩重子物质谱仪(CBM)是位于德国达姆施塔特的反质子和离子研究设施(FAIR)的未来固定目标重离子实验。CBM中提供入射束能量在2和11 AGeV之间(对于Au核)的强子识别的关键元素将是120 m $^2$大飞行时间(ToF)墙,由多间隙电阻板室(MRPC)组成,系统时间分辨率优于80 ps。为了使Au+Au碰撞的相互作用速率达到10 MHz,MRPC必须根据其位置处理0.1 kHz/cm $^2$和100 kHz/cm $^2$之间的入射粒子通量。以粒度和速率能力为特征,ToF墙的实际概念设计预见了6种不同的计数器粒度和4种不同的计数器设计。为了详细说明这些计数器的最终MRPC设计,进行了几次重离子束内和宇宙试验。在这方面的贡献,我们提出的概念设计的TOF墙,特别是讨论性能结果的全尺寸MRPC原型。
2018-07-05 nucl-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