A multi-reflection time-of-flight mass spectrometer for the offline ion source of the PUMA experiment
PUMA实验设计了一种多反射飞行时间质谱仪用于离线离子源束流纯化，经SIMION仿真修改后，在Ar+离子测试中150圈后质量分辨本领超过50,000。
2023-11-07 nucl-ex physics.ins-det
Exact resolution function for double-disk chopper neutron time-of-flight spectrometers : Application to reflectivity
本文以里昂布里渊实验室的反射计HERMS为例，计算了双圆盘斩波中子飞行时间谱仪的传递矢量精确分辨函数。计算考虑了入射光束的波长分布、斩波器轴的倾斜、准直和重力，而没有高斯分布的近似或这些不同贡献的独立性。提供了与论文各部分相匹配的数值实现。我们表明，使用这个精确的分辨率函数的数据拟合，使我们能够达到更好的结果比它通常的近似高斯分布。
2019-10-14 physics.ins-det
An indirect geometry crystal time-of-flight spectrometer for FRM II
提出一种用于FRM II的间接几何晶体飞行时间谱仪，结合飞行时间初级谱仪与大型晶体分析器，利用嵌套镜光学系统实现灵活的动力学范围与高能量分辨率。
2024-09-20 physics.ins-det
High-resolution multi-reflection time-of-flight mass spectrometer for exotic nuclei at IGISOL
本研究在IGISOL设施上启用多反射飞行时间质谱仪，实现22纳秒峰宽和约1.5×10^5质量分辨能力，用于奇异核质量测量及快速分离。
2025-08-12 nucl-ex physics.ins-det
High Precision Momentum Calibration of the Magnetic Spectrometers at MAMI for Hypernuclear Binding Energy Determination
提出了一种利用飞行时间差对不同质量粒子对的绝对动量进行核物理磁谱仪绝对动量刻度的新方法。在飞行路径未知的情况下，可以通过使用三个粒子的两对组合的TOF差来确定校准。切伦科夫探测器是一种高分辨率、高稳定性的飞行时间探测器，它由射频光电倍增管读出。通过蒙特卡罗模拟，证明了MAMI电子散射装置上的磁谱仪可以绝对校准到$δp/p\leq 10^{-4}$的精度，这对于高精度测定超核质量是至关重要的。
2016-08-03 nucl-ex physics.ins-det
Methods for analytically estimating the resolution and intensity of neutron time-of-flight spectrometers. The case of the TOFTOF spectrometer
提出了一种分析方法，允许估计的能量分辨率的飞行时间中子谱仪，以及它的部分贡献，在一个动态范围内，从弹性线延伸到可访问的非弹性区域。这种方法在过去已经成功地应用于安装在ISIS中子散射源处的TOSCA和HET中子非弹性散射谱仪[AM Gaspar，PhD Thesis，Universidade Tecnica de Lisboa，2004]，在此应用于高分辨率飞行时间谱仪TOFTOF，其主要致力于准弹性中子散射研究并且安装在新的中子反应堆FRM II处。为了使这些计算容易理解，详细解释了TOFTOF仪器及其每个组件的工作原理。文中还简要介绍了一种估算仪器强度的简单方法，即估算单位时间内到达样品位置的中子数。为方便TOFTOF用户，本文以等分辨率线或等强度线的形式，给出了弹性线处仪器分辨率和仪器强度对相关仪器参数（即入射中子波长、斩波器转速和帧重叠率）的依赖关系曲线。帧重叠率的估计方法，通常使用的飞行时间的仪器，如TOFTOF的解释和替代方案有关这个参数，根据动态范围的利益，简要地讨论。
2007-10-28 physics.data-an physics.ins-det
High resolution ion trap time-of-flight mass spectrometer for cold trapped ion experiments
用激光冷却的原子离子捕获被共振冷却的分子离子是探索冷离子化学的一个有用的平台。我们设计并表征了一种新的实验装置，用于探测在低于1 K的温度下分子阳离子和中性自由基之间的化学反应动力学。离子被捕获在一个线性四极射频陷阱和同情冷却的共同捕获，激光冷却，原子离子。离子阱耦合到飞行时间质谱仪，以容易地识别产物离子种类，以及准确地确定捕获的离子数。我们讨论，并详细介绍了这种离子阱飞行时间质谱仪的设计，以及驱动陷阱和质谱仪所需的电子设备。此外，我们测量该系统的性能，产生质量分辨率的$m/Δm \geq 1100$在很宽的质量范围内，并讨论其相关性，为未来的测量化学反应动力学和动力学。
2017-07-21 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.ins-det
A novel time-of-flight mass spectrometer using radial extraction from a linear quadrupole trap for atomic, molecular, and chemical physics
我们演示了一个简单的飞行时间（ToF）质谱仪与中等质量分辨率（$m/Δm\sim50$）面向原子，分子和化学物理实验的需求的实施。通过利用一种新的径向离子提取方案，从线性四极阱，具有大的陷阱容量和高的光学访问的设备实现，而不牺牲质量分辨率。在这里，我们描述了该设备的构造和实现，以及目前代表性的ToF光谱。最后，我们证明了该设备的灵活性与验证的原理实验，包括观察分子离子的光解离和测量捕获离子的化学反应速率。
2012-02-04 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.ins-det
Multi-Grid Detector for Neutron Spectroscopy: Results Obtained on Time-of-Flight Spectrometer CNCS
多栅极探测器技术已经从原理验证和表征阶段发展而来。在这里，我们报告的性能的多栅极探测器，MG.CNCS原型，已安装和测试的冷中子斩波器谱仪，CNCS在SNS。这允许在操作仪器上与$^3$ He探测器的性能进行并排比较。演示器的有效面积为0.2 m $^2$。它是专门针对CNCS的规格定制的。该探测器于2016年6月安装，并从那时起开始运行，与CNCS的He-3探测器并行收集中子散射数据。在本文中，我们提出了一个全面的分析，这些数据，特别是仪器的能量分辨率，速率能力，背景和相对效率。稳定性，伽马射线和快中子灵敏度也进行了研究。在探测器组件中的散射的效果已经被测量，并提供输入比较的蒙特卡罗模拟。所有的数据进行比较，测量的$^3$ He探测器同时，显示所有的功能记录的一个探测器也记录了其他。能量分辨率非常匹配。我们发现，多网格是能够匹配的数据收集的$^3$他，并看到一个相当大的优势，在计数率能力的迹象。基于这些结果，我们相信，多重网格探测器将能够利用ESS前所未有的中子通量在斩波器谱仪上产生高质量的科学数据。
2017-04-03 nucl-ex physics.ins-det
A high-efficiency spin-resolved phototemission spectrometer combining time-of-flight spectroscopy with exchange-scattering polarimetry
我们描述了一种自旋分辨电子能谱仪，能够进行独特的高效和高能量分辨率的测量。自旋分析是通过基于低能量交换散射铁磁薄膜目标的偏振。这种方法可以实现与最先进的Mott散射偏振计类似的分析能力（谢尔曼函数），但由于增加的反射率，效率提高了100倍。通过将偏振仪集成到基于飞行时间（TOF）的能量分析方案中，并采用精确灵活的静电透镜系统，进一步提高了性能。由TOF方法提供的电子动能范围的并行采集导致与半球形分析器相比效率增加一个数量级（或更多）。该透镜系统还具有90°带通滤波器，通过去除光电子分布的不需要的部分，允许在宽范围的实验参数内以低电子漂移能量和高能量分辨率执行TOF技术。该光谱仪非常适合高分辨率的自旋和角度分辨光电子能谱（自旋ARPES），并显示了初步结果。TOF方法使光谱仪特别适合时间分辨自旋ARPES实验。
2010-06-11 cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
Upgrade to the MAPS neutron time-of-flight chopper spectrometer
自1999年以来，在ISIS脉冲中子和μ子源上的MAPS直接几何飞行时间斩波器谱仪一直在运行，其对大量位置敏感中子探测器的新颖使用为世界各地的下一代斩波器谱仪铺平了道路。近二十年的用户操作MAPS的经验，加上从新一代仪器操作中吸取的经验教训，导致决定对仪器进行三次并行升级。这些措施是取代主束线准直与超镜中子导管，安装一个磁盘斩波器，并修改中毒的水慢化剂的MAPS查看的几何形状。这些升级预计将大大增加中子通量，允许更灵活地使用重复率倍增，并减少一些背景源。在这里，我们报告这些升级的细节，并比较其安装前后的仪器的性能，以及蒙特卡罗模拟。这些情况表明，该文书的执行情况符合预期，在某些方面甚至超过预期。预计性能的改进将对仪器的能力产生重大影响。一些科学调试的例子来说明一些可能性。
2019-03-25 physics.ins-det
Large Acceptance Spectrometers for Invariant Mass Spectroscopy of Exotic Nuclei and Future Development
在飞行中的RI分离器上的大接受谱仪在研究奇异核的结构方面发挥了重要作用。这样的光谱仪是特别有用的探测外来核的非结合状态，使用不变的质量光谱与反应在中，高能量。我们在这里讨论的关键特性的光谱仪，通过介绍最近委托SAMURAI设施在RIBF，理化学研究所。我们还探讨了多个中子，这已成为探索进一步的非束缚态和核以外的中子滴线的检测中的串扰问题。最后，我们讨论了未来的前景，在新一代RI束设施的大型接受光谱仪。
2015-12-28 nucl-ex physics.ins-det
Applying Resonant Spin Flippers with Poleshoes and Longitudinal Radio Frequency Fields to Time of Flight MIEZE
介绍了飞行时间MIEZE谱仪的研究。该仪器使用螺线管射频（RF）自旋翻转器，带有方形极靴和磁轭。这些鳍状物可以实现比采用空气芯的常规谐振RF自旋鳍状物更高的静态场。高场是高分辨率、紧凑型MIEZE光谱仪的关键。使用这两种类型的鳍片的两个MIEZE光谱仪配置的构造和比较在同一光束线。结果表明，极靴/螺线管线圈RF翻转器可以实现MIEZE信号，其质量与传统参考设置相似。获得的最高调制频率为100 kHz。
2019-12-12 physics.app-ph physics.ins-det
CATLIFE (Complementary Arm for Target LIke FragmEnts): Spectrometer for Target like fragments at VAMOS++
本文介绍VAMOS++上新安装的CATLIFE探测器，通过直接测量目标类碎片和延迟γ射线，研究136Xe与198Pt在7 MeV/u下的多核子转移反应，验证了该装置改善TLF鉴别的原理与有效性。
2023-11-13 nucl-ex physics.ins-det
A multi-stop time-of-flight spectrometer for the measurement of positron annihilation-induced electrons in coincidence with the Doppler-shifted annihilation gamma photon
在这里，我们描述了一个先进的多功能，可变能量的正电子束系统，能够测量多个正电子感应电子的能量与多普勒频移的伽马光子产生的湮灭的相关正电子重合。这些测量是利用先进正电子束系统所提供的数字飞行时间分光计和伽马分光计的独特特性进行的。这些测量已经导致（i）使用来自高纯度Ge探测器和微通道板的重合信号产生的正电子湮灭诱导俄歇电子的第一个数字飞行时间谱;（ii）多普勒展宽湮灭伽马的能量和正电子的飞行时间的二维排列，与湮灭伽马光子重合测量的湮灭感应俄歇电子或次级电子;以及（iii）由于正电子的撞击和（或）湮灭而从双层石墨烯表面射出的多个次级电子的飞行时间谱。通过提取由于正电子完全与碳的1 s电子湮灭而发射的伽马光子的多普勒展宽光谱，证明了伽马电子符合光谱的新颖性。提取的多普勒展宽的伽马光谱的宽度已被发现是一致的预期扩大的湮灭伽马光谱由于碳中的1 s电子的动量。
2020-01-28 cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
Time-Focusing Time-of-Flight, a new method to turn a MAC-E-filter into a quasi-differential spectrometer
基于磁绝热准直和静电滤波器（MAC-E-filter）原理的光谱仪结合了高角度接受度和出色的能量分辨率。这些特性使得MAC-E过滤器对于需要以最高的灵敏度和精度测量稀有过程中离子或电子的动能的实验非常有价值。例子是直接中微子质量实验，如KATRIN，它研究了氚$β$光谱端点区域的电子能量。然而，MAC-E滤波器是一个非常尖锐的能量高通滤波器，但不是差分光谱仪。为了确定带电粒子源的光谱形状，必须顺序地使用不同的电阻滞电位，从而减少统计。在以前的工作中，我们已经表明，标准MAC-E滤波器的优点可以与飞行时间（TOF）的测量相结合，允许在一定的能量范围内确定光谱信息，仅具有一个阻滞电位，具有相应的统计增益。这种TOF方法需要知道带电粒子的开始时间，这并不总是可能的。因此，我们提出了一种新的方法，它不需要确定的开始时间，我们称之为“时间聚焦飞行时间”（tfTOF）：通过在随后的MAC-E-过滤器应用时间相关的加速和减速电位，实现了带电粒子的能量相关的后聚束。
2020-10-19 hep-ex physics.ins-det
A neutron spectrometer for studying giant resonances with (p, n) reactions in inverse kinematics
欧洲低能中子谱仪（ELENS）是一台用于研究奇异核的逆运动学实验的中子谱仪。该谱仪由塑料闪烁棒组成，可在100 keV至10 MeV的中子能量范围内工作。中子能量是使用飞行时间技术确定的，而中子探测的位置是从每个棒两端连接的光电倍增管的时差信息推导出来的。提出了一种新的塑料包装方法。该阵列对于动能约为500 keV的中子具有大于25%的探测效率，并且角分辨率小于1度。详细的设计，建造和实验测试的光谱仪将被介绍。
2013-10-23 nucl-ex physics.ins-det
Calibration of Time Of Flight Detectors Using Laser-driven Neutron Source
介绍了利用激光驱动中子源对飞行时间（TOF）装置中的EJ232Q、BC422Q和EJ410三个闪烁体的标定。三个塑料闪烁体探测器与伽马不敏感气泡探测器光谱仪，这是绝对校准的中子能量范围从亚MeV到20 MeV的宽范围内进行了校准。示出了由探测器同时获得的一组典型数据，测量从拍瓦激光照射的薄箔发射的中子谱。
2015-06-15 nucl-ex physics.ins-det
The new MRTOF mass spectrograph following the ZeroDegree spectrometer at RIKEN's RIBF facility
在RIKEN的RIBF设施新组装的多反射飞行时间质谱仪（MRTOF-MS）于2020年春季首次投入使用; 2021年初完成了使用稳定离子的进一步改装和性能测试。通过使用脉冲漂移管技术，以修改离子的动能在很宽的范围内，我们直接表征的色散函数的系统中使用的一个新的程序，用于优化施加到静电镜的电压。到目前为止，在只有$12.5\,\mathrm{ms}$的总飞行时间内达到了$R_m > 1\,000\,000$的质量分辨能力，使得光谱仪能够研究具有低位异构体的短寿命核。详细信息的设置和测量程序的报告，并介绍了一种替代的在MRTOF离子选择方案，以去除分子污染物在没有一个专用的偏转装置。该装置于2020年底在BigRIPS设施进行了初步在线调试，测量了70多个核质量。将介绍调试实验和质量准确度测试结果的总结。
2022-11-02 nucl-ex physics.ins-det
Monte Carlo analysis of the contributions of long-lived positronium to the spectra of positron-impact-induced secondary electrons measured using an annihilation-gamma-triggered time-of-flight spectrometer
本研究提出基于蒙特卡罗模型的分析方法，分离长寿命o-Ps湮灭的延迟信号干扰，得到纯净的正电子碰撞诱导二次电子能谱，同时可无需校准直接测量固体表面正电子素形成比例。
2023-04-05 cond-mat.other physics.ins-det
Geant4 simulation of the PSI LEM beam line: energy loss and muonium formation in thin foils and the impact of unmoderated muons on the $μ$SR spectrometer
PSI低能$μ$ SR谱仪是一种专门用于测量μ子自旋旋转和弛豫的仪器。μ子束参数的知识，如空间，动能和到达时间分布在样品位置是分析$μ$ SR谱的重要成分。在这里，我们提出了测量的能量损失在薄碳箔的μ子启动探测器推导出的飞行时间测量。μ子启动探测器的薄碳箔（10 nm厚）中的μ 鎓形成也会影响可测量的衰变不对称性，因此需要考虑。在Geant 4蒙特卡罗模拟中实现了起始探测器中μ子的形成和能量损失，其相关性随着μ子注入能量（$<10$ keV）的降低而增加，以再现测量的飞行时间谱。只有当引入一小部分污染$μ$ SR谱仪单能μ子束的所谓“未慢化”μ子时，模拟和测量的飞行时间和束斑才一致。此外，一个特殊形状的“鼻子”样品板的光束尺寸和相关的上游-下游不对称性的灵敏度进行了研究，为各种光束线设置，这是相关的热μ素发射到真空中的介孔二氧化硅在低温下的研究。
2015-09-09 physics.ins-det
Physical design of cold neutron direct geometry inelastic spectrometer at China Spallation Neutron Source
Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences (CAS)（中国科学院高能物理研究所）；Spallation Neutron Source Science Center（散裂中子源科学中心）
该研究设计了一种用于中国散裂中子源的冷中子直接几何非弹性谱仪，通过长飞行路径和弯曲超镜导管结合椭圆聚焦几何结构，提升低温中子的交付效率和低能晶格磁激发探测能力。
2026-05-11 physics.app-ph physics.ins-det
Calibration of MAJIS (Moons And Jupiter Imaging Spectrometer): III. Spectral Calibration
本文基于地面和发射后在轨数据，系统表征了JUICE任务中MAJIS成像光谱仪的光谱性能，包括光谱采样、响应函数及其随操作参数的变化，并与性能要求对比验证。
2024-05-29 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.ins-det
Results for the response function determination of the Compact Neutron Spectrometer
紧凑型中子谱仪（CNS）是一个联合欧洲环（JET）增强项目，设计用于不同等离子体场景下的聚变诊断。CNS基于液体闪烁体（BC 501 A），可以很好地区分中子和伽马辐射。使用BC 501 A谱仪进行中子能谱测量需要使用可靠的、完全表征的探测器。响应矩阵的测定在联邦物理技术研究所（PTB）的离子加速器设施（PIAF）进行。该设施提供了几个单能束（2.5，8，10，12和14 MeV）和一个“白场”（Emax ~17 MeV），这使得光谱仪在感兴趣的区域（从~1.5 MeV到~17 MeV）的全面表征成为可能。入射中子的能量由飞行时间方法（TOF）确定，时间分辨率为1 ns。为了检查响应矩阵，测量的脉冲高度谱展开与代码MAXED和由此产生的能量分布从TOF得到的那些进行了比较。CNS项目需要修改PTB BC 501 A光谱仪的设计，用Ente per le Nuove tecnologie，l 'Energia e l' Ambiente '（ENEA）开发的数字系统取代模拟数据采集系统（NIM模块）。使用专门为此项目开发的新软件对新数字系统的结果进行了评估。
2012-01-30 nucl-ex physics.ins-det
Upgrade of the MARI spectrometer at ISIS
本研究对ISIS的MARI直接几何飞行时间中子谱仪进行升级，通过加装m=3超镜导管和新型探测器电子器件，实现了特定波长下约6倍的通量增益与电噪声甄别能力的提升，延长了谱仪的高质量科研服役寿命。
2022-11-15 physics.ins-det
ToF-PAX-RIXS: A Time-of-Flight Spectrometer for combined ARPES and RIXS
Karlsruhe Institute of Technology（卡尔斯鲁厄理工学院）；Johannes Gutenberg-Universität（约翰内斯·古腾堡大学）；Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY（德国电子同步加速器）；Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；Christian-Albrechts-Universität zu Kiel（基尔大学）
本文介绍ToF-PAX-RIXS，一种结合ARPES与RIXS的紧凑型飞行时间谱仪，通过多模式电子光学实现同一样品顺序测量，并在Ca掺杂YBa2Cu3O6.45上验证其关联电子结构与集体激发的能力。
2026-10-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con physics.ins-det
CAMEA ESS - The Continuous Angle Multi-Energy Analysis Indirect Geometry Spectrometer for the European Spallation Source
CAMEA ESS中子谱仪的设计是为了在水平散射面实现高探测效率，并最大限度地利用长脉冲欧洲散射源。它是一种间接几何飞行时间谱仪，使用晶体分析仪来确定从样品散射的中子的最终能量。与其他间接宝石光谱仪不同，CAMEA将使用十个同心弧分析仪来分析十种不同最终能量的散射中子，通过使用棱镜分析可以增加到30种最终能量。在这份报告中，我们将概述CAMEA仪器的概念，大的性能增益，和潜在的科学进步，可以与这种仪器。
2014-06-23 cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
Identification of medium mass (A=60-80) ejectiles from 15 MeV/nucleon peripheral heavy-ion collisions with the MAGNEX large-acceptance spectrometer
本文开发了一种利用MAGNEX大接受度磁谱仪鉴别15 MeV/nucleon边缘重离子碰撞中中等质量发射体的方法，通过高阶轨迹重建及先确定原子序数Z与离子电荷q，实现了质量分辨率优于1/150的无歧义粒子鉴别，并成功应用于70Zn+64Ni反应中丰中子发射体的鉴别。
2023-04-05 nucl-ex physics.ins-det
The neutron array of the compact spectrometer for heavy ion experiments in Fermi energy region
本文研制了用于CSHINE的20单元中子阵列，通过模拟与实验测试验证了其时间分辨、n-γ甄别和飞行时间性能，并在25 MeV/u的124Sn+124Sn实验中测量了中子能谱。
2024-06-20 nucl-ex physics.ins-det
Design and characterization of a recoil ion momentum spectrometer for investigating molecular fragmentation dynamics upon MeV energy ion impact ionization
本文介绍了一台用于研究电离分子碎裂动力学的新型反冲离子动量谱仪的研制和性能。光谱仪是基于两级Wiley-McLaren几何，并满足时间和速度聚焦条件。在漂移区引入了静电透镜，实现了速度成像和更高的角度收集。该光谱仪配备了一个2D位置敏感探测器，具有多命中符合电子器件。用4π收集可以检测到动能~ 8 eV的离子碎片。通过对双原子（N $_2$）和多原子（CH $_2$ Cl $_2$）分子在1 MeV质子作用下的三维离子成像测量，测试了谱仪的整体性能.三维动量和动能释放分布来自测量的位置和飞行时间谱。观察到的各种碎裂通道的特征以及测得的动能释放分布与现有数据完全一致。
2022-07-13 physics.atom-ph physics.ins-det
The new Cold Neutron Chopper Spectrometer at the Spallation Neutron Source - Design and Performance
本文介绍了美国橡树岭Sputron中子源上新的冷中子斩波器谱仪（CNCS）的设计和性能。CNCS是一种直接几何非弹性飞行时间谱仪，设计用于以类似的能量分辨率覆盖与ILL的IN5、ISIS的LET、NIST的DCS、FRM2的TOFTOF、J-PARC的AMATERAS、LANSCE的PHAROS和HZB的NEAT基本相同的能量和动量传递范围。将测量值与射线追迹蒙特卡罗模拟的结果进行了比较，得到了较好的一致性（绝对值优于20%）。该仪器在冷中子和热中子能量范围内表现良好，有望成为中子散射社区准弹性和非弹性散射实验的主力。
2011-09-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pre-launch characterization of the spectrometer of Hard X-ray Imager (HXI) onboard the ASO-S mission
HXI作为先进天基太阳天文台（ASO-S）的三个有效载荷之一，其发射前的特性分析包括准直器和光谱仪的特性分析。本文重点介绍HXI光谱仪的发射前特性，包括探测效率、能量分辨率和能量与ADC通道（E-C）的关系。检测效率表征需要在HXI观测能量范围内有足够数量的校准能量点，在溴化镧晶体的吸收边缘周围进行精细测量，并使用X射线束进行校准。表征结果与模拟一致，表明探测器模块之间的探测效率差异控制在$\pm3\%$范围内。放射源$^{133}\textrm{Ba}$和$^{137}\textrm{Cs}$用于校准能量分辨率和E-C关系。表征结果表明，在32 keV处，所有探测器模块的能量分辨率均优于$26\%$，满足设计要求。它们的E-C关系随电压变化规律性。所有表征结果表明，HXI谱仪飞行模型满足性能要求，能够进行在轨观测活动。
2022-04-25 physics.ins-det
Recent Progress on the GAPS Time of Flight System
通用反粒子谱仪（英语：General AntiParticle Spectrometer，缩写：GAPS）是一种球载宇宙射线反物质实验，使用奇异原子技术，消除了传统磁谱仪使用的强B场的要求。它将对反氘核敏感，其动能为0.05-0.25 GeV /核子，这是间接暗物质探测的高度积极的候选者。此外，GAPS将提供$0.07<T<0.25$ GeV反质子谱的新信息。GAPS设计基于锂漂移硅跟踪器和塑料闪烁体飞行时间（TOF）系统。后者是本文的重点。目前，TOF系统包括由132个计数器组成的覆盖38 $^2$面积的外部“伞”和具有64个计数器和15 $^2$面积的几乎密封的内部“立方体”。柜台将采用创新的碳纤维结构机械固定在吊舱上。196个计数器的每一端将使用基于硅光电倍增器（SiPM）的模拟前端读出，该模拟前端具有高增益定时通道和低增益触发通道。高增益通道通过使用DRS-4 ASIC的定制读出板进行采样和数字化。本地触发器监控所有392个计数器端的多个可编程阈值水平。主触发器分析本地触发器命中模式，并启动感兴趣事件的TOF读出。然后，中央计算机分析和估计关键的可观测数据。本文总结了TOF系统的设计、性能和原型开发，以及2019年和2020年系统建设和集成的前进道路。
2020-01-29 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.ins-det
The TOF method for the LSDS-100 spectrometer
在俄罗斯科学院LPI物理研究所的原子核实验室，首次建立了铅核弹性散射脉冲中子慢化谱仪（LSDS）。目前运行的铅中子慢化谱仪有俄罗斯的LSDS-100、美国的RINS、日本的KULS等。铅慢化中子的能量E（eV）与时间延迟t（μs）之间的关系由表达式E（t）= K/（t + t_0）^2描述，其中在先前的实验中已经测量了LSDS-100的情况下的K=170.5（keV μs^2），t_0 = 0.3（μs）。LSDS的能量分辨率较低（30-45%），目前正在实验中确定，但中子通量探测器的孔径比光度比飞行时间法技术的高10^2-10^4倍。它允许用少量的物质和它与慢化中子相互作用的小截面进行实验。
2015-10-28 physics.ins-det
Multi-Resolution Electron Spectrometer Array for Future Free-Electron Laser Experiments
我们报告的角度阵列的电子飞行时间（eToF）光谱仪的设计，用于非侵入性的光谱，时间和偏振特性的高重复率，准连续，短波长的自由电子激光（FELs），如LCLS-II在SLAC的单次射击。该阵列还使角分辨，高分辨率eToF光谱，以解决各种科学问题的超快和非线性光-物质相互作用的自由电子激光。该设备是专门为LCLS-II的时间分辨原子，分子和光学科学终端站（TMO）而设计的。在其最终版本中，它可以由多达20个eToF光谱仪组成，这些光谱仪可以从由入射FEL辐射和气态目标的交叉点定义的相互作用点收集电子。有16个这样的分光计在垂直于X射线传播的平面中形成圆形等角阵列，并且有4个分光计相对于主线性X射线偏振轴成54.7 $^\circ$角。光谱仪能够独立和最小彩色静电透镜和延迟，以使同时角分辨光电子和俄歇电子光谱具有高能量分辨率。它们被设计为确保在高达75 eV的能量窗口上的0.25 eV的能量分辨率，该能量窗口可以通过可调节的延迟单独居中，以覆盖与软X射线方法相关的电子动能范围，0- 2 keV。完整的光谱仪阵列将实现非侵入性和在线光谱偏振测量，偏振敏感的attocock光谱，用于表征甚至SASE或种子LCLS-II脉冲的完整时间-能量结构，并且还支持分子框架光谱测量的新兴趋势。
2021-03-13 physics.ins-det
The VLQ Calorimeter of H1 at HERA: A Highly Compact Device for Measurements of Electrons and Photons under Very Small Scattering Angles
1998年，HERA的探测器H1配备了一个小型后向光谱仪，即甚低Q^2（VLQ）光谱仪，包括一个硅跟踪器、一个钨闪烁体夹层量热计和一个飞行时间系统。该光谱仪被设计用于测量在非常低的角度下散射的电子，相当于非常低的平方四动量转移Q^2，以及具有良好能量和空间分辨率的高能光子。VLQ在1999年和2000年运行期间运行。本文介绍了VLQ量热计的设计和结构，一个紧凑的设备与四倍投影能量读出，其性能在测试运行和实验中。
2003-05-16 physics.ins-det
Design and Performance of a Magnetic Bottle Electron Spectrometer for High-Energy Photoelectron Spectroscopy
本文设计了一种约2米漂移管、近4π收集效率的磁瓶电子谱仪，在LCLS的TMO实验站实现亚电子伏特高能电子分辨，并提出消除飞行时间谱中周期性探测效率伪影的稳健方法。
2024-07-04 physics.ins-det
Nanoelectrospray ionization coupled to a linear charge detection array ion trap spectrometer for single viral particles analysis
本文提出集成纳升电喷雾电离的独立式线性电荷探测阵列离子阱CDMS，可在透射与捕获模式下测量单离子飞行时间和电荷，实现病毒单颗粒高通量分析，并以hNoVLP和hAdV5验证性能。
2025-06-02 physics.bio-ph physics.chem-ph physics.ins-det
The General Antiparticle Spectrometer (GAPS) Antarctic Balloon Payload
Institute of Space and Astronautical Science, Japan Aerospace Exploration Agency (ISAS/JAXA)（宇宙科学研究所，日本宇宙航空研究开发机构）；Northeastern University（东北大学）；University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）；INFN, Sezione di Trieste（意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部）；IFPU（基础物理学研究所）；Department of Astronomy & Astrophysics, University of California, San Diego（加州大学圣地亚哥分校天文学与天体物理学系）；Columbia Astrophysics Laboratory, Columbia University（哥伦比亚大学哥伦比亚天体物理实验室）；INFN, Sezione di Napoli（意大利国家核物理研究所那不勒斯分部）；Space Sciences Laboratory, University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校空间科学实验室）；University of Hawaii at Manoa（夏威夷大学马诺阿分校）；Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）
GAPS气球任务通过高灵敏度探测低能反物质粒子，用于研究暗物质信号，采用创新的粒子识别技术与定制探测器实现高分辨能力。
2026-04-20 astro-ph.IM physics.ins-det
Measurement of low-energy cosmic-ray electron and positron spectra at 1 AU with the AESOP-Lite spectrometer
本文报道了在20 MeV-1 GeV能量范围内宇宙线（CR）电子和正电子能谱的新测量结果。这些数据是在2018年5月从瑞典Esrange飞往加拿大埃尔斯米尔岛的球载光谱仪AESOP-Lite（反电子亚轨道有效载荷）的首次飞行期间拍摄的。该仪器在平均海拔3 $^{-2}$的剩余大气中累积暴露超过130小时。该实验使用气体切伦科夫探测器和磁谱仪，由永久偶极磁体和硅条探测器（SSD）组成，以识别粒子类型并测量刚度。在质子和大气次级粒子的背景下探测到电子和正电子。电子和正电子的初级宇宙线谱，以及再入的宇宙射线通量，提取之间的20 MeV-1 GeV的太阳磁极性时期。低于100兆电子伏的正电子分数出现平坦，这表明扩散占主导地位的太阳能调制在低刚度。全电子光谱和比较模型从日光层数值传输代码。
2020-09-04 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
Neutron Interaction Properties of Structural Materials for Multi-Grid Neutron Detectors
本文测量并验证了12种屏蔽材料的中子透射与散射特性，发现镀Ni的B4C/Al复合材料是适用于T-REX和Multi-Grid结构的有效中子吸收体。
2025-11-05 physics.ins-det
Fabrication of low-cost, large-area prototype Si(Li) detectors for the GAPS experiment
为了满足通用反粒子谱仪（GAPS）实验的特殊要求，研制了一种Si（Li）探测器的制作工艺。Si（Li）探测器特别适合于GAPS探测方案，其中几个探测器平面作为目标，以减缓和捕获进入奇异原子的反粒子，以及光谱仪和跟踪器来测量产生的衰变X射线和湮灭产物。这些探测器必须提供这种技术所需的吸收深度、能量分辨率、跟踪效率和有效面积，所有这些都在南极长期气球飞行的显著温度、功率和成本限制范围内。我们在这里报告的原型2”直径，1-1.25毫米厚，单条硅（锂）探测器的制造和性能，提供必要的X射线能量分辨率为$\sim$ 4 keV的单位面积的成本远低于以前获得的商业探测器。目前正在对这种制造程序进行优化，以用于GAPS飞行探测器的4”直径、2.5 mm厚、多条几何形状。
2018-07-20 astro-ph.IM physics.ins-det
Alpha Particle X-Ray Spectrometer (APXS) On-board Chandrayaan-2 Rover -- Pragyan
阿尔法粒子X射线谱仪（APXS）是月球2号探测器上的两个科学实验之一。APXS的主要科学目标是确定着陆点周围地区月球表面的元素组成。这将通过采用X射线荧光光谱技术来实现，该技术使用发射X射线和α粒子的原位激发源Cm-244。这些辐射通过粒子诱导X射线发射（PIXE）和X射线荧光（XRF）的过程激发元素的特征X射线。特征X射线由称为硅漂移探测器（SDD）的最先进的X射线探测器探测，其在1至25 keV的能量范围内提供高能量分辨率以及高效率。这使得APXS能够检测所有主要的岩石形成元素，如Na，Mg，Al，Si，Ca，Ti和Fe。APXS有效载荷的飞行模型（FM）已经完成并测试了各种仪器参数。APXS在探测器工作温度约为-35 ℃时，在5.9 keV下提供135 eV的能量分辨率。本文介绍了APXS的设计细节和性能测试。
2019-10-21 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.ins-det
In-Flight Performance of the Advanced Radiation Detector for UAV Operations (ARDUO)
加拿大自然资源部（NRCan）负责在加拿大发生辐射或核紧急情况时提供航空辐射测量。正如2011年东北地震和海啸后的恢复工作及其对日本福岛的影响所表明的那样，载人航空勘测是计划的后果管理行动的一个基本要素。无人驾驶飞行器（UAV）比有人驾驶飞机飞行得更低、更慢，可以提供更高的空间分辨率。特别是，在载人勘测结果中，热点活动可能被低估，因为较高的飞行高度和较宽的测线间距有效地平均了较大面积上的热点。此外，UAV可以进入对人类有危险的区域。NRCan一直在研究将无人机携带的辐射测量光谱仪纳入其航空测量响应程序。无人机操作高级辐射探测器（ARDUO）的开发是为了利用25公斤级以下无人机的飞行和升力能力。该探测器具有8个2.8 cm x 2.8 cm x 5.6 cm CsI（Tl）晶体，采用自屏蔽配置，用硅光电倍增器读出，并使用小型化定制电子设备进行数字化。ARDUO是在一个称为Responder的主旋翼和尾桨无人机上飞行的，该无人机具有6公斤的升力能力，最长可飞行40分钟。耐力ARDUO-Responder无人机系统的性能在实验室和室外试验中得到了表征。室外试验包括对密封点源和分布式源的航空测量。结果表明，ARDUO的方向响应可以提供一个指示，在飞行中的指导源位置的实时。此外，结果表明，如何使用的方向信息在采集后处理可以导致提高空间分辨率的辐射功能的点源和分布式源。
2020-02-01 astro-ph.IM physics.geo-ph physics.ins-det
Sensitivity of the GAPS Experiment to Low-energy Cosmic-ray Antiprotons
通用反粒子谱仪（GAPS）是一个即将到来的气球任务，在至少3 ~35天的南极飞行期间测量低能宇宙线反核。由于其大的几何接受度和新颖的基于奇异原子的粒子识别，GAPS每次飞行将探测到约500个宇宙反质子，并在大气层顶部产生约0.07-0.21 GeV/n的动能范围内的精确宇宙反质子谱。由于这些高统计数据扩展到比以前任何实验都低的能量，并且与传统的磁谱仪相比，实验不确定性的补充来源，GAPS反质子测量将对暗物质，原始黑洞和宇宙射线传播敏感。反质子测量还将验证GAPS反核识别技术，用于反氘和反氦稀有事件搜索。该分析使用完整的仪器模拟和事件重建，并包括太阳和大气效应，证明了GAPS对宇宙射线反质子的敏感性。
2022-11-05 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.ins-det
