Liquid Argon Cryogenic Detector Calibration by Inelastic Scattering of Neutrons
本文提出了一种标定低温液氩探测器对8.2keV反冲的响应的方法。该方法利用聚变DD中子发生器产生的单能中子的非弹性散射过程。非弹性散射的运动学特征导致相对于具有相同反冲能量和兼容能量分辨率的传统方案利用弹性散射的有用事件的计数率充分（40倍）增加。所提出的校准方案的益处最好通过使用标记中子发生器作为中子源来实现，其允许消除源自低温检测器和散射中子的附加检测器上的信号的偶然重合的背景。
2014-07-10 hep-ex physics.ins-det
Calibration of calorimetric measurement in a liquid argon time projection chamber
液态氩时间投影室为中微子物理研究和超标准模型物理的探索提供了高分辨率的事件图像和极好的量热分辨率。本文综述了影响探测器响应的主要物理过程，包括电子和场响应、空间电荷效应、电子与杂质的附着、扩散和复合等。我们描述了测量这些效应的方法，这些方法用于校准探测器响应并将测量的原始ADC计数转换为原始能量沉积。
2020-12-02 hep-ex physics.ins-det
A steerable UV laser system for the calibration of liquid argon time projection chambers
一些液态氩时间投影室（LAr TPC's）正在建造或建议用于长基线和短基线束的中微子实验。对于这些探测器，由于几何或物理原因导致的漂移场的失真可能会影响事件的重建。根据TPC的几何形状和电漂移场强度，这种失真可能与漂移场本身具有相同的幅度。最近，我们提出了一种方法来校准漂移场和纠正这些可能的失真。虽然直线宇宙射线μ子轨道可以用于校准，但多重库仑散射和动量不确定性只允许有限的分辨率。相反，UV激光器可以在液态氩中产生直的电离轨道，并允许人们沿着TPC内体积中的不同路径映射漂移场。在这里，我们提出了一个紫外激光馈通设计与可操纵的紫外镜浸没在液体氩气中，可以指向激光束在许多位置通过TPC。直线电离路径对漂移场失真敏感，这些失真与线性光学路径的拟合允许提取漂移场，通过使用沿着整个TPC体积的这些激光轨迹，可以获得3D漂移场图。紫外激光馈通组件是该系统的原型，将用于费米国家加速器实验室（FNAL）的MicroBooNE实验。
2014-10-04 hep-ex physics.ins-det
Scintillation light detection in the 6-m drift length ProtoDUNE Dual Phase liquid argon TPC
深地下中微子实验（DUNE）是长基线中微子振荡研究、中微子天体物理学和核子衰变研究的前沿实验。ProtoDUNE-Dual Phase（DP）是一个6x6 x6 m $^3$液氩时间投影室（LArTPC），于2019-2020年在CERN中微子平台上运行，作为DUNE远探测器的原型。在ProtoDUNE-DP中，LArTPC中宇宙μ子产生的闪烁和电致发光由放置在离电离轨道7米远的光电倍增管收集。在本文中，我们提出了性能的ProtoDUNE-DP光子探测系统，比较不同的波长移动技术和使用的氙掺杂LAr作为一个有前途的选择，为未来的大型LArTPC。闪烁光的产生和传播过程进行了分析，并与模拟进行了比较，提高了对液态氩特性的理解。
2021-11-18 hep-ex physics.ins-det
Observation of the Dependence of Scintillation from Nuclear Recoils in Liquid Argon on Drift Field
我们用美国Notre Dame结构与核天体物理研究所生产的低能脉冲窄带中子束辐照双相液氩时间投影室（LAr-TPC），研究了LAr-TPC中反冲核的闪烁光产额。布置液体闪烁计数器以检测和识别LAr-TPC靶中散射的中子并选择反冲核的能量。本文报道了11 keV核反冲产生的液氩闪烁对漂移场的显著依赖性。这一观察结果很重要，因为迄今为止，对稀有液体TPC暗物质搜索灵敏度的估计是基于这样一个假设，即电场对核反冲的光产额只有很小的影响。
2013-12-16 hep-ex physics.ins-det
Design and operation of LongBo: a 2 m long drift liquid argon TPC
本文报道了在液态氩纯度演示装置中的龙波时间投影室的设计和运行情况。该室具有2米长的漂移距离。用宇宙线μ子测量了液氩中电子的漂移寿命，在95%的置信水平下，寿命至少为14 ms。龙博配备前置放大器，安装在液氩检测器上。在144个通道中，128个通道由用分立电路制成的前置放大器读出，16个通道由ASIC前置放大器读出。对于离散通道，我们在350 V/cm的漂移场下测量到30的信噪比（S/N）。ASIC通道的实测信噪比是离散通道的1.4倍。
2015-05-13 physics.ins-det
Feasibility of high-voltage systems for a very long drift in liquid argon TPCs
本文综述了在液态氩TPC中产生漂移电场的高压系统的设计。在正在进行的实验中，系统能够近似。在长达1.5 m的长度上，对于0.5 - 1 kV/cm的漂移场，可实现100 kV。介绍了两种采用不同方法的探测器：（1）ICARUS-T600探测器，其系统由外部电源、高压馈电管和电阻式电压降能器组成;（2）ArDM-1t探测器，其在液氩体积内具有低温Greinacher高压倍增器。对于大规模的液态氩TPC，可能需要提供2MV的系统来获得大约1000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 20米。通过外推现有的设计，这样一个系统的可行性进行评估。
2010-09-24 physics.ins-det
Energy-Calibration of the ATLAS Hadronic and Electromagnetic Liquid-Argon Endcap Calorimeters
2002年，ATLAS实验的强子和电磁液氩端盖量能器的第一次组合束测试在欧洲核子研究中心的SPS测试束上进行。在6至200 GeV的能量范围内，共记录了1500万个电子、μ子和π子事件。整个校准链，从数字滤波器的权重，校准常数，聚类和能量的权重，是相关的能量校准的强子和电磁簇射在ATLAS进行了测试，并应用于束流测试数据。两个量热计的综合性能的校准方法和第一个结果。
2003-10-24 physics.ins-det
Investigations on a Fuzzy Process: Effect of Diffusion on Calibration and Particle Identification in Liquid Argon Time Projection Chambers
电离电子扩散液氩时间投影室（LArTPC）通常被认为是在检测器的设计阶段，但很少有人注意到它的校准和粒子识别的影响。我们使用基于GEANT 4的模拟来研究扩散如何影响这些技术，并考虑如何模拟这种效果。我们发现，扩散可以导致漂移依赖的偏压的中位数和最可能的值（MPV）的每单位长度分布的电荷沉积。在添加探测器特定考虑因素（如电场不均匀性）之前，当前运行的LArTPC中典型最大漂移时间的偏倚估计为~2.5%（中位数）和~5.0%（MPV）。这表明，这些指标不应该被用于校准没有照顾，相反的传统智慧。扩散对LArTPC分离μ子和质子的能力的影响很小，预计不会在未来的探测器中造成任何问题。然而，当分离质量更相似的粒子（μ子和π子，K介子和质子）时，扩散可能是系统不确定性的重要来源。这种群体的分离可以通过实施依赖于漂移时间的颗粒识别来改进。
2022-05-25 hep-ex physics.ins-det
Experimental study of the positive ion feedback from gas to liquid in a dual-phase argon chamber and measurement of the ion mobility in argon gas
氩时间投影室内粒子相互作用产生的正离子动力学在表征计划用于直接搜索暗物质和研究中微子性质的下一代大质量探测器中起着重要作用。我们已经构建了一个1 L的液氩室（ARION：氩离子实验）与高压脉冲发生器能够注入，在一个可控的方式，相当大的离子电流到漂移区。该室能够再现类似于大型探测器中发现的体积电荷，从而可以系统地研究其影响。本文讨论了有关液体中离子动力学的新实验结果和离子从气体反馈到液体的直接演示。此外，介绍了一种测量氩离子漂移速度的新技术，以及在气体中获得的初步结果。
2022-02-21 hep-ex physics.ins-det
A 20-Liter Test Stand with Gas Purification for Liquid Argon Research
我们描述了一个20升的试验台的设计，建造研究的基本性质的液氩（LAr）。该系统利用一个简单的，具有成本效益的气体氩（GAr）的纯化，以达到高纯度，这是必要的研究LAr的电子输运性能。一个长达25厘米的电子漂移堆栈构建研究电子漂移，扩散和附着在各种电场。采用金光电阴极和脉冲激光作为亮电子源。报告了该系统的运行性能。
2016-06-07 hep-ex physics.ins-det
Dynamics of the ions in Liquid Argon Detectors and electron signal quenching
在为暗物质和中微子物理学提出的未来大质量时间投影室的背景下，对液态氩中正电荷的动力学进行了研究。考虑到它们在液态氩中的小迁移率系数，离子相对于电子在活性体积中花费相当长的时间。正电荷密度可以通过在液体体积中注入由位于气体氩气中的电子倍增装置产生的离子而另外增加。离子电流对场均匀性的影响已经被评估，以及由于电子-离子沿漂移复合的电荷信号猝灭的概率。研究结果表明，一些潜在的问题，大量的探测器与漂移的许多米的表面上运行。
2017-03-31 hep-ex physics.ins-det
Characterization of UV optical components for photon detector calibration in liquid argon TPCs
Argonne National Laboratory (ANL)（阿贡国家实验室）；South Dakota School of Mines and Technology（南达科他矿业理工学院）；Illinois Institute of Technology（伊利诺伊理工学院）
本文研究了用于液态氩时间投影室紫外光校准的光学组件特性，通过实验验证了其在极低温下的稳定性和可靠性，为大规模低温探测器的校准提供了重要参考。
2026-02-27 hep-ex physics.ins-det
Drift velocity and gain in argon- and xenon-based mixtures
我们目前的测量漂移速度和增益的气体混合物的基础上，Ar和CO2，CH 4，和N2作为淬灭剂，并比较它们与计算。特别是，我们展示了Ar-和Xe-CO2漂移速度的依赖性，并获得了气体中氮污染物的量，这在实际实验中可能会通过泄漏建立。提出了一种定量化的潘宁机制，有助于一个给定的气体混合物的汤森系数。
2004-02-09 physics.ins-det
The Jet Calibration in the H1 Liquid Argon Calorimeter
本文叙述了HERA氢探测器液氩量热计的射流标定。在高喷流横向能量的测量中，在具有高光子虚度（Q^2）的深度非弹性散射和光生过程中，系统不确定度可以低至2%。在此基础上，提出了一种新的H1能量加权方案的概念。在高Q^2中性流深度非弹性散射样品上的首次应用表明，强子系统和电子之间横向动量平衡的分辨率得到了提高。
2002-09-06 physics.ins-det
Commissioning of the ATLAS Liquid Argon Calorimeter
ATLAS液氩量热计的现场调试已经进行了三年。在此期间，通过频繁的校准运行，以及对大型宇宙μ子数据样本和2008年9月10日发生的少数束流飞溅事件的分析，它已经得到了充分的测试。这使得获得一组稳定的校准常数的第一次碰撞，并测量原位量热计的性能，被发现是在预期的水平。
2010-05-17 hep-ex physics.ins-det
Performance of cryogenic charge readout electronics with the ARGONTUBE LAr TPC
Argontube是一种液态氩时间投影室（TPC），电子漂移长度可达5米，配备有低温电荷敏感前置放大器。在这项工作中，我们提出了其性能的结果，包括新的低温电荷敏感前置放大器与以前使用的室温操作的电荷前置放大器的比较。
2014-10-30 hep-ex physics.ins-det
ArgoNeuT: A Liquid Argon Time Projection Chamber Test in the NuMI Beamline
液氩时间投影室探测器非常适合研究中微子相互作用和探测表征中微子振荡的参数。电离粒子在纯化氩气中长距离漂移的能力以及在大量闪烁光下触发的能力允许优异的粒子识别和触发能力。在这些会议记录的细节ArgoNeuT试验束项目后，将简要介绍探测器技术。ArgoNeuT是一个175升的探测器，暴露在费米实验室的NuMI中微子束线下。在ArgoNeuT中观察到的第一个中微子相互作用将被呈现，以及对该数据样本进行的各种物理分析的讨论。
2009-10-18 hep-ex physics.ins-det
The Liquid Argon Purity Demonstrator
液态氩纯度演示器是一个研发测试台，旨在确定是否可以在不首先排空低温恒温器的情况下实现足够的大型中微子探测器电子漂移寿命。我们在这里描述的低温系统，它的操作，以及用于确定在氩气中的污染物水平和测量电子漂移寿命的装置。通过该系统获得的液体纯度通过气态氩气吹扫来促进。此外，通过在返回低温恒温器之前冷凝气体并过滤所得液体，防止来自气隙的气态杂质在气-液界面处进入液体。在该测试中测得的电子漂移寿命大于6 ms，持续了数周的时间。在氩气中的温度分布的测量，以评估对流和沸腾，也进行了比较，模拟。
2014-03-27 physics.ins-det
A novel architecture for DAQ in multi-channel, large volume, long drift Liquid Argon TPC
近年来，人们对多吨级液氩时间投影室（LAr TPC）产生了很大的兴趣。物理问题是非常具有挑战性的，但是自由电子的长漂移和足够长的寿命的技术问题至今没有解决。还应该考虑到这样大的体积所需的极大量的通道。在本文中，我们提出了一个架构的DAQ，是基于最近的发展，在消费电子产品，提供了一个相当有趣的价格，旨在高分辨率的三角积分转换的组件。这种类型的ADC在HEP实验中根本不受欢迎，在HEP实验中，通常应该转换和记录与事件相关的信号，这些信号在时间上定义明确（触发）。然而，在LAr-TPC中，我们必须处理应连续转换和记录的波形，这是delta-sigma ADC应用的最重要情况。
2006-05-15 physics.ins-det
Measuring the Neutrino Event Time in Liquid Argon by a Post-Reconstruction One-parameter Fit
我们提出了一个相对简单的方法来测量事件的时间在液体氩（LAr）TPC为基础的中微子探测器，利用拓扑重建的每个事件的TPC数据之前，执行一个参数的拟合。将检测到的光子的测量时间和位置拟合到如使用电子漂移重建的来自轨道的光的预期图案。该事件可以被视为一个刚体，只有中微子相互作用时间作为自由参数。对于可见光波段的切伦科夫光，LAr的光学性质与水的光学性质相当。给定来自电子漂移的已知轨道拓扑结构，光图案的数据-蒙特卡罗比较使得能够原位校准光学模型和进一步优化定时。一个背面的信封计算预测，单个参数适合的相互作用时间需要一个显着较低的光电探测器的覆盖范围比需要相同的精度在传统的温液体探测器。
2020-04-01 hep-ex physics.ins-det
Liquid-Argon Time Projection Chambers in the U.S
液态氩时间投影室（LAr TPC）探测器非常适合研究中微子相互作用和探测表征中微子振荡的参数。电离粒子在纯化氩气中长距离漂移的能力以及在大量闪烁光下触发的能力允许优异的粒子识别和触发能力。本次演讲将讨论最近美国在大规模千吨级探测器的LAr TPC技术开发方面的工作，包括ArgoNeuT（氩中微子测试）测试束项目的细节，该项目是一个175升的LAr TPC暴露于费米实验室的NuMI中微子束线。
2009-10-19 hep-ex physics.ins-det
Space charge in liquid argon time-projection chambers: a review of analytical and numerical models, and mitigation methods
本文评述了电离探测器中的空间电荷问题，特别注意了液氩时间投影室的情况。沿漂移和横向重建坐标的影响的解析和数值描述。被认为是有限的电子寿命的情况下，双相离子反馈探测器，和探测器的漂移长度和宽度之间的小和可比的比率。两个设计解决方案，减轻影响进行了讨论。
2020-12-01 physics.ins-det
Operation and calibration of the Silicon Drift Detectors of the ALICE experiment during the 2008 cosmic ray data taking period
将介绍ALICE实验硅漂移探测器在2008年宇宙射线运行期间的校准和性能。特别是监测运行参数（基线，噪声，漂移速度）的程序进行了详细说明。还测定了其他相关参数（SOP延迟、时间零点、电荷校准）。
2010-01-18 hep-ex physics.ins-det
MiniCLEAN Dark Matter Experiment
MiniCLEAN暗物质实验将利用一个单相液氩探测器，配备92个光电倍增管，放置在冷冻剂温度下，4- $π$覆盖500公斤（150公斤）目标（基准）质量。探测器设计策略强调可扩展性，目标质量为10吨或更大。该探测器也被设计用于液体氖靶，其允许信号和背景的独立验证以及WIMP-核相互作用速率的预期依赖性的测试。对于MiniCLEAN，PMT稳定性和校准至关重要。\textit{In-situ}光学校准将能够监测PMT稳定性并保持校准。在MiniCLEAN中，我们使用基于发光二极管（LED）的光注入系统来提供用于校准的单光子，可以近实时地执行校准，在检测器的条件下提供连续的监控。本征$^{39}$ Ar β发射体提供了另一种校准检测器的方法，这要归功于良好定义的属性和均匀分布在检测器体积内。通过对实验$^{39}$ Ar数据的能谱拟合，可以确定能量标度。此外，来自冷气体运行的初步结果显示了对三重态寿命的最佳测量（$\sim$ 3.5 $μ$ s）。结果证实了MiniCLEAN的纯化系统可以获得高纯度的氩气。氩气体较长的三重态寿命可以为将来的暗物质探测器提供更好的脉冲形状鉴别（PSD）性能，同时氩气体较低的密度也降低了多次散射中子本底。另一方面，通过注入$^{39}$ Ar尖峰，可以利用$^{39}$ Ar β衰变引起的电子反冲事件来检验液氩中PSD的极限。研究结果对未来多吨级LAr探测…
2017-11-06 hep-ex physics.ins-det
Electron attenuation measurement using cosmic ray muons at the MicroBooNE LArTPC
费米实验室的MicroBooNE实验使用液态氩时间投影室（LArTPC）技术来研究氩中的中微子相互作用。LArTPC的基本要求是在液体中实现并保持低水平的电负性污染物，以使漂移电离电子的捕获最小化。与最大漂移时间相比，漂移电子的衰减时间应该长，使得可以有效地检测来自产生具有长漂移路径的电离电子的粒子径迹的信号。在这次演讲中，我们提出了使用宇宙射线μ子的电子衰减的MicroBooNE测量。结果在典型的操作条件下产生18 ms的最小电子1/e寿命，这与2.3 ms的最大漂移时间相比是长的。
2017-10-01 hep-ex physics.ins-det
Performance of different photocathode materials in a liquid argon purity monitor
纯度监测装置越来越多地用于惰性气体时间投影室中以测量漂移电子的寿命。纯度监测器的工作原理是通过光电效应从光阴极材料发射电子。然后，电子通过施加的电漂移场向阳极漂移。通过测量阴极和阳极之间的电荷差，可以提取介质中漂移电子的寿命。我们首次测试了不同光阴极材料的性能--银、钛和铝--并将它们与纯度监测器所用的标准光阴极材料金进行了比较。发现钛和铝在真空中的性能比金差，而银显示出与金相同数量级的信号。在液态氩中对银和金进行了进一步的测试，结论是银产生的信号比金强约三倍。
2020-09-17 physics.ins-det
Differentiable Simulation of a Liquid Argon Time Projection Chamber
针对液氪时间投影室仿真器校准中参数相互交织的问题，提出一种支持基于梯度优化的可微仿真器，首次实现所有探测器参数同步校准，并探讨其优势、挑战及在物理分析流程中的应用前景。
2023-09-08 hep-ex physics.ins-det
A Regenerable Filter for Liquid Argon Purification
本文介绍了一种从液氩中除去负电性杂质的过滤系统。该过滤器的活性组分为吸附分子筛和活性铜包覆氧化铝颗粒。该系统能够将液态氩纯化至氧当量杂质浓度优于万亿分之30，对应于至少10 ms的电子漂移寿命。在约250摄氏度下发生的还原反应允许过滤材料通过简单的程序原位再生。在下面的工作中，我们描述了过滤器的设计，性能和再生过程。
2009-03-11 hep-ex physics.ins-det
Moveable Thermometer System in ProtoDUNE
可移动的温度剖面仪是一个由24个传感器组成的7米垂直阵列，可测量低温温度，精度为几mK。这种精度是必要的，以监测效率的再循环和净化液氩内的大型液氩为基础的中微子探测器。液氩温度影响电子（信号）漂移速度、流量、纯度分布，从而影响整体能量校准。温度剖面仪是电动的，在探测器中垂直移动，并交叉校准相邻的传感器。每个传感器之间的温度偏移抵消了电磁噪声的影响。这张海报报道了在欧洲核子研究中心的Protodune（单相）进行的温度测量和现场交叉校准。
2020-12-19 hep-ex physics.ins-det
Energy Calibration of Underground Neutrino Detectors using a 100 MeV electron accelerator
例如，一个100 MeV范围的电子加速器，类似于BNL加速器测试设施中使用的电子加速器，作为水切伦科夫或液体氩中微子探测器的校准工具将具有一些优势。我们描述了一个紧凑的次级光束设计，可以用于这种应用。
2010-04-18 hep-ex physics.ins-det
A novel liquid argon purity monitor based on 207 Bi
提出一种利用 ²⁰⁷Bi 单能内转换电子的新型液氩纯度监测器，可连续、精确、快速测量电负性杂质浓度，且不干扰 TPC 主探测器运行。
2025-01-04 hep-ex physics.ins-det
Optical readout tracking detector concept using secondary scintillation from liquid argon generated by a thick gas electron multiplier
利用硅光电倍增器（SiPM）首次观测到了浸没在液氩中的厚气体电子倍增器（TGEM）的孔内产生的二次闪烁。通过5.9KeV Fe-55 γ源的相互作用在液氩中产生的250个电子-离子对在2.5KV/cm场的影响下朝向1.5mm厚度的TGEM漂移，局部场足够高以在电荷穿过TGEM孔的中心区域时在液体内产生二次闪烁光。将所得的真空紫外光入射到涂有四苯基丁二烯（TPB）移相器的浸没式SiPM器件上，在器件的高量子效率区，发射光谱的峰值位于460 nm处。对于IV的SiPM过电压、9.91KV的TGEM电压和2.5KV/cm的漂移场，在SiPM装置处每个Fe-55事件产生总共62个光电子，对应于每个漂移电子150个光电子的估计增益。
2008-12-11 physics.ins-det
Review of Liquid Argon Detector Technologies in the Neutrino Sector
液氩（LAr）具有成本低、利用率高、闪烁性能好等优点，是粒子探测中应用最广泛的闪烁体之一。中微子领域的大量实验都是基于在一个或多个时间投影室（TPC）中使用LAr，从而实现高分辨率的三维粒子重建。在本文中，我们回顾和总结了一些这些液体氩时间投影室（LArTPC）的实验，并简要介绍了具体的技术，他们目前采用。这包括单相LAr实验（ICARUS T600、MicroBooNE、SBND、LArIAT、DUNE-SP、ProtoDUNE-SP、ArgonCube和垂直漂移）和双相LAr实验（DUNE-DP、WA 105、ProtoDUNE-DP和ARIADNE）。我们还讨论了LArTPC读出领域的一些新的研究途径，这些途径显示出在不久的将来大规模使用的潜力。
2021-03-11 hep-ex physics.ins-det
Calibration of the TWIST high-precision drift chambers
本文介绍了一种用于TWIST探测器的高精度漂移室漂移时间的精确测量方法。它是基于迭代校正的空间-时间关系的时间残差的轨道拟合，导致在测量的有效漂移时间。使用样条函数对每个腔室的校正漂移时间图进行单独参数化。重建本身引入的偏差也被考虑在内，使得有必要将该过程应用于数据和模拟。所描述的校准示出，以提高重建性能，并显着扩展的物理范围的实验。
2010-08-30 hep-ex physics.ins-det
Operation of a double-phase pure argon Large Electron Multiplier Time Projection Chamber: comparison of single and double phase operation
我们建造并运行了一个双相（液-汽）纯氩大电子倍增器时间投影室（LAr LEM-TPC），灵敏面积为10 × 10 cm $^2$，漂移长度可达30 cm。LEM是一种宏观空穴电子倍增器，采用标准PCB技术构建：漂移电子从液相提取到气相，并被驱动到LEM的空穴中，在那里发生倍增。移动的电荷在阳极和LEM电极上感应出信号。上LEM和阳极的正交分割的上表面允许电离事件的X-Y空间坐标的重建。该探测器配备了浸没在液体中的光电倍增管，用于触发电离事件和氩气净化电路，以确保长漂移路径。宇宙μ介子轨迹已被记录，探测器的进一步表征正在进行中。我们相信，这一原则的证明是一个重要的里程碑，在实现非常大，长漂移（成本效益）LAR探测器的下一代中微子物理和质子衰变实验，以及直接搜索暗物质与成像设备。
2009-07-16 physics.ins-det
Calibration Plan for the SBC 10-kg Liquid Argon Detector with 100 eV Target Threshold
University of Alberta（阿尔伯塔大学）；University of California Riverside（加州大学河滨分校）；University of California Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校）；Drexel University（德雷塞尔大学）；Fermi National Accelerator Laboratory（费米国家加速器实验室）；Indiana University South Bend（南本德印第安纳大学）；Northeastern Illinois University（伊利诺伊东北大学）；Northwestern University（西北大学）；Queen's University（女王大学）；SNOLAB（斯诺实验室）
SBC 10公斤液氩探测器通过核汤姆逊散射和热中子捕获技术实现100eV目标阈值的校准，用于暗物质和中微子实验。
2025-12-05 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Measurement of Longitudinal Electron Diffusion in Liquid Argon
本文报道了用金光电阴极作亮电子源，在100 ~ 2000 V/cm的电场下，测量液氩中纵向电子扩散系数的实验结果。介绍了测量原理、装置和数据分析。我们的结果与之前在100至350 V/cm [1]之间的测量结果一致，系统性地高于Atrazhev-Rumshkin [2]的预测，并代表了世界上在350至2000 V/cm之间的最佳测量结果。给出了金光电阴极的量子效率、漂移速度和纵向扩散系数。
2016-01-30 hep-ex physics.ins-det
Study of charging-up of PCB planes for neutrino experiment readout
本研究针对大型液体氩TPC中双面金属化打孔PCB阳极的电荷读出技术，在意大利LNL利用单面打孔PCB原型机进行宇宙射线测试，首次证实了绝缘体表面电荷积累对漂移电子轨迹的聚焦效应。
2024-07-26 hep-ex physics.ins-det
The Yale liquid argon time projection chamber
在本文中，我们给出了一个在耶鲁大学设计，建造和运行的液氩时间投影室的全面描述。我们目前的结果，从校准运行的宇宙射线已被观察到的探测器，在美国的第一个。
2008-04-02 physics.ins-det
Measurements of ion mobility in argon and neon based gas mixtures
由于气体检测器在高初级电离速率下操作，因此检测器中产生的离子对检测器的性能具有相当大的影响。升级后的ALICE时间投影室（TPC）将在LHC运行$\,3$期间运行，漂移体积中有大量的正离子空间电荷密度。为了正确地模拟这种空间电荷，需要了解离子迁移率$K$。为此，一个小型的气体检测器的构建和各种气体混合物的离子迁移率进行了测量。为了验证相应的信号分析，进行了仿真。显示了具有不同$\textrm{CO}_2$分数的几种氩和氖基混合物的结果。随着含水量的增加，测量到$K$的减少。
2016-05-26 hep-ex physics.ins-det
Characterization of large area photomultiplier ETL 9357FLB for liquid argon detector
中国暗物质实验（CDEX）合作组将用锗探测器直接搜寻弱相互作用的大质量粒子。液态氩将用作反康普顿和锗探测器的冷却材料。将使用浸没在液态氩中的低背景和大面积光电倍增管（PMT）来读出来自氩的光信号。在本文中，我们进行了仔细的评价PMT在室温和低温下工作的性能。基于单光电子响应模型，测量了光电倍增管的绝对增益和分辨率。这为CDEX实验中PMT的选择、标定和信号分析奠定了基础。
2013-12-09 hep-ex physics.ins-det
R&D for Future 100 kton Scale Liquid Argon Detectors
目前正在考虑将100千吨级的大型液氩探测器用于质子衰变研究和中微子天体物理学，并考虑将其用作下一代长基线中微子振荡实验的远探测器，目的是确定中微子质量等级和在轻子区进行CP破坏研究。这些检测器依赖于在低温条件下以低热损失稳定地维持大LAr质量和实现电离电荷的长漂移的可能性，从而使每单位体积的读出通道的数量最小化。世界各地正在开展许多研发活动，最终探测器设计的概念略有不同，但有许多共同的基本研发问题。
2009-12-22 hep-ex physics.ins-det
Characterization of a 109Cd gamma-ray source for the two-phase argon detector
目前，我们实验室正在研制一台用于暗物质搜寻和低能中微子实验的两相氩探测器。为了校准其能量标度，使用了$^{109}$ Cd伽马射线源。在这项工作中，详细的发射光谱的$^{109}$镉源测量使用YAP：Ce闪烁体和高纯锗（HPGe）探测器。结果表明，$^{109}$镉源，配备了一个W衬底和一个铜过滤器，可以提供一套完整的γ射线线，从8到90 keV，为两相探测器的能量校准。这些测量使我们能够成功地量化的振幅谱的形状时，观察到的两相氩探测器照射的$^{109}$镉源。
2018-05-31 hep-ex physics.ins-det
On the Electric Breakdown in Liquid Argon at Centimeter Scale
本文研究了液态氩在其沸点附近的电击穿放电特性与电极结构和击穿电场的关系。测量进行了球形阴极和平面阳极的距离范围从0.1 mm到10.0 mm。击穿伏安特性曲线的时间演变的详细研究进行了第一次。它揭示了一个缓慢的流光发展阶段的放电。对故障的可见光发射的光谱研究结果补充了测量结果。从放电的初始阶段的光发射归因于液氩的电致发光以下的漂移电子的电流。这些结果有助于建立基准的击穿安全设计的电离探测器，如液氩时间投影室（LAr TPC）。
2016-03-16 hep-ex physics.ins-det
Free electron lifetime achievements in Liquid Argon Imaging TPC
液氩成像TPC（LAr-TPC）技术成功的一个关键特征是对电负性杂质的工业净化，特别是氧和氮残留物，这些杂质必须通过过滤和再循环液氩连续保持在非常低的水平。改进的纯化技术已应用于INFN-LNL实验室的120升LAr-TPC测试设施。利用μ介子径迹测量了液态氩中的自由电子寿命。在这里观察到的短路径长度（30厘米）是由在海平面上的宇宙射线μ子的特定电离作为漂移距离的函数的观测的高精度补偿。自由电子寿命为（21.4+7.3-4.3）ms，即在90% C. L.已经在稳定条件下观察了数周，对应于约15 ppt（万亿分之一）的残余氧当量。在500 V/cm下，自由电子速度为1.5 m/ms。在LAr-TPC中，超过15 ms的自由电子寿命对应于例如在5 m的漂移路径之后小于15%的衰减，从而为具有特别长的漂移距离的LAr-TPC的操作开辟了道路。
2010-02-02 physics.ins-det
Measurement of the scintillation efficiency for nuclear recoils in liquid argon under electric fields up to 3 kV/cm
本文报道了用液氩时间投影室测量几十keV核反冲在电场范围从$0$到$3\ {\rm kV/cm}$的闪烁效率。用$^{252}{\rm Cf}$放射源进行标定。观测到的闪烁和电致发光光谱同时与来自基于Geant 4的蒙特卡罗模拟和NR模型的光谱拟合。从拟合中提取的闪烁效率报告为反冲能量和电场的函数。这一结果可用于探测器的设计和探测WIMP暗物质引起的闪烁和电离信号的实验数据的解释。
2019-08-07 hep-ex physics.ins-det
Calibration of the discriminator threshold of the Amplifier-Shaper-Discriminator Chip for the Upgrade of the ATLAS Muon Drift-Tube Chambers for the High-Luminosity LHC
Max-Planck-Institut für Physik（马克斯·普朗克物理研究所）
针对ATLAS缪子漂移管室升级所用的新型放大器-成形-鉴别器芯片，利用单能高能缪子束数据完成其鉴别器阈值校准，该阈值对应20个原初电子信号，满足HL-LHC运行需求。
2026-08-26 hep-ex physics.ins-det
Q-Pix: Pixel-scale Signal Capture for Kiloton Liquid Argon TPC Detectors: Time-to-Charge Waveform Capture, Local Clocks, Dynamic Networks
提出了一种用于千吨级液态氩时间投影室（TPC）探测器的电离信号捕获和波形数字化方案。该方案基于像素级自触发“电荷积分/复位”模块、以不受约束的频率运行的本地时钟和动态建立的数据网络。该计划有利于详细捕获的波形的任意复杂性从一系列不同的时间间隔，其中每个对应于一个固定的电荷积分。基于本征$^{39}$ Ar衰变电流的绝对电荷自动校准过程是主要的益处。具有自引导网络生成功能的扁平电子架构可提供极高的抗单点故障能力。集成的光子探测，虽然高度投机，也可能是可能的。目标是优化发现潜力。很多事情都可能处于危险之中。
2018-09-26 hep-ex physics.ins-det
Status and New Ideas Regarding Liquid Argon Detectors
目前正在考虑将大型（高达$\sim 100$ kt）液氩时间投影室探测器用于质子衰变研究和中微子天体物理学，以及用于下一代长基线中微子振荡实验的远探测器，这些实验的目的是确定中微子质量等级和在轻子部分寻找CP破坏。这些探测器依赖于在超高纯度条件下（可能在地下环境中）组装大量LAr的能力，以及实现电离电荷相对较长漂移的能力。已经提出了几种建议，每种建议对低温容器的设计采取不同的方法，并具有不同的模块化尺度，以达到物理学规定的最终质量。新的探测器概念，与创新的读出电子设计和新的方法读出的电离电荷和闪烁光，已被提出。
2013-07-26 hep-ex physics.ins-det
A prototype liquid Argon Time Projection Chamber for the study of UV laser multi-photonic ionization
本文介绍了一个原型液体氩时间投影室（LAr TPC）的设计，实现和操作的检测器致力于开发一种新的在线监测和校准系统，利用紫外激光束。特别地，该系统旨在测量LAr中的初级电离的寿命，这又与LAr纯度水平相关。这种技术可以利用目前和下一代大质量LAr TPC的性能和校准的监测起着重要的作用。第一次测量的结果与一些考虑和展望。
2009-06-18 physics.ins-det
Commissioning and Performance of the ATLAS Liquid Argon Calorimeters
ATLAS液氩量热计系统由一个电磁桶式量热计和两个端盖组成，端盖分别装有电磁量热计、强子量热计和前向量热计。整个热量计系统的建设已于2004年年中完成。该探测器已与LAr在标称高电压下运行，并完全配备了读出电子设备。为数据收集和处理开发了在线软件、监测工具和离线信号重建。已进行了广泛的测试与校准脉冲，并已行使所有182468通道的电子校准计划。自2006年8月以来，宇宙μ介子数据已收集与ATLAS探测器系统的其余部分作为ATLAS调试计划的一部分。将由宇宙射线沉积的能量重建的LAr信号与从测量的探测器参数和校准脉冲导出的预测进行比较。检查了具有足够宇宙μ子的区域内探测器响应的均匀性。根据以前的光束测试和蒙特卡罗模拟，ATLAS物理的LAr量热计的预期性能，也进行了总结。
2008-10-06 physics.ins-det
The ArgoNeuT Detector in the NuMI Low-Energy beam line at Fermilab
ArgoNeuT液氩时间投影室在费米实验室NuMI束线的长时间运行期间收集了数千个中微子和反中微子事件。本文重点介绍了探测器的主要布局和相关技术特点，包括低温设备、时间投影室、读出电子学和离线数据处理。探测器调试阶段，物理运行，和第一中微子事件显示也报告。在数据采集过程中，电离电子漂移速度和寿命的检测器的主要工作参数的表征，在液体氩中，通过去μ介子数据获得完成本报告。
2012-06-05 hep-ex physics.ins-det
First demonstration of a sub-keV electron recoil energy threshold in a liquid argon ionization chamber
我们描述了亚千电子伏的电子反冲能量阈值在双相液氩时间投影室的第一个演示。这是一个重要的一步，在努力开发一种探测器，能够识别电离信号产生的核反冲能量的顺序为几千电子伏及以下。我们通过观察Ar-37的K-和L-壳层电子俘获衰变后的能谱中2.82 keV和0.27 keV处的峰获得了这一结果。Ar-37源的制备进行了详细描述，因为它使校准，也可能证明是有用的暗物质直接检测实验。一个内部放置的Fe-55 X射线源同时提供了另一个校准点在5.9千电子伏。我们讨论了在这三个校准能量下液氩中的电离产额和电子复合。
2013-07-19 astro-ph.IM nucl-ex physics.ins-det
