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
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
Development of a high-granularity, high-precision timing readout electronics system for large-area MRPC detectors
Institute of Nuclear and Particle Physics, School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学物理与天文学院核粒子物理研究所）；Key Laboratory for Particle Astrophysics and Cosmology (MoE), Shanghai Key Laboratory for Particle Physics and Cosmology（教育部粒子天体物理与宇宙学重点实验室，上海粒子物理与宇宙学重点实验室）；Institut de Physique des 2 Infinis de Lyon, Lyon University（里昂大学里昂双无限物理研究所）；Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）
本研究针对含2400个2*2 cm pad通道的大面积MRPC探测器，研发了由FEBs、时钟模块、DAQ聚合器及PETIROC2B ASIC组成的高粒度高精度定时读出系统，其单通道时间分辨率达33 ps RMS，可应用于多种定时探测器场景。
2026-08-31 physics.ins-det
Design, development and performance study of six-gap glass MRPC detectors
多间隙电阻板室（MRPC）是由电阻电极制成的多个气体子间隙的气体电离检测器。高压（HV）仅施加在最外面的电阻板的外表面上，而内部板保持电浮置。具有高电场的多个窄子间隙的存在导致外电极上的更快的信号，从而提高检测器的时间分辨率。由于其优异的性能和相对较低的成本，MRPC探测器在飞行时间（TOF）系统中有潜在的应用。本文介绍了面积为27 cm $\times$ 27 cm的六间隙玻璃MRPC探测器的设计、制造和工作参数的优化，如HV、气体混合物成分和性能，这些探测器是为了在TOF测量等中找到触发探测器的应用而开发的。其宽度为250 $μ$ m。在研究了一组不同浓度的MRPC性能后，优化了由R134 A、异丁烷和SF $_{6}$组成的气体混合物以及每种组成气体的分数。MRPC在$17.9$ kV下的计数效率约为95%。在相同的工作电压下，时间分辨率，校正步行效应后，被发现是约$219$ ps。
2016-12-15 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Development of Multi-gap Resistive Plate Chamber (MRPC) for medical imaging
低成本和高分辨率的多间隙电阻板室（MRPC）为基于飞行时间（TOF）的正电子发射断层成像（Positron Emission Tomography，正电子发射断层成像）系统的灵敏度在很大程度上取决于探测器的时间分辨率，为寻找有效的替代探测器开辟了新的可能性。在分层结构中，可以使用合适的转换器来增加光子检测效率。本文讨论了四间隙流注式酚醛树脂基MRPC和六间隙雪崩式玻璃基MRPC的宇宙线实验结果。
2014-08-01 physics.ins-det physics.med-ph
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
Readout Electronics of T0 Detector in the External Target Experiment of CSR in HIRFL
基于多间隙电阻板室（MRPC）技术的T0探测器是外靶实验的关键部件之一。通过对MRPC信号的精确测量，可以获得束流撞击目标的时间，并将其用作其他探测器的开始时间。为T0探测器设计了一个读出电子学系统。基于NINO ASIC设计了T0探测器内部和外部MRPC的前端电子学（FEE）电路，实现了高精度的前沿鉴别和电荷-时间转换（QTC）。FEE的输出脉冲随后通过高精度时间数字化模块进行数字化，该模块具有时间数字转换器（TDC）、触发匹配和集成在现场可编程门阵列（FPGA）器件内的其他控制逻辑。为了评估功能和性能，我们还对电子设备进行了一系列测试。结果表明，系统工作正常，电子学时间精度优于21 ps，满足应用要求。
2019-09-24 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
The cosmic ray muon tomography facility based on large scale MRPC detector
宇宙线μ子层析成像是一种探测高Z物质的新技术。本文介绍了一个装有73.6cm × 73.6cm大尺寸位置灵敏MRPC探测器的TUMUTY样机。三个测试套件已被测试和图像重建使用MAP算法。重建结果表明，该样机工作良好，可以对结构复杂、尺寸较小（20 mm）的物体进行成像，且高Z和低Z物质的成像清晰可辨。该原型为我们进一步研究宇宙线μ子层析成像的物理特性和性能提供了一个很好的平台。
2015-04-18 hep-ex nucl-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
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
Development and Characterization of 6-gap Bakelite Multi-gap Resistive Plate Chamber
多间隙电阻板室（MRPC）是电阻板室（RPC）探测器的一种先进形式，其中气体间隙被划分为子间隙。MRPC以其良好的时间分辨率和对带电粒子的检测效率而闻名。他们已经在几个高能物理实验中找到了合适的应用，如LHC的ALICE，CERN，日内瓦，瑞士，RHIC，BNL，美国的STAR。由于它们具有非常好的时间分辨率并且成本低，因此它们可以是用于正电子发射断层成像成像的非常昂贵的闪烁器的合适替代品。现在使用的MRPC是用玻璃电极开发的。我们尝试用胶木电极研制了一种6间隙MRPC。外电极的尺寸为15 cm $\times$ 15 cm $\times$ 0.3 cm，内电极的尺寸为14 cm $\times$ 14 cm $\times$ 0.05 cm。光滑的成品电极表面没有经过任何油处理，如亚麻籽，硅油，以获得光滑度。用宇宙射线测量了探测器的效率、噪声率和时间分辨率。这项工作的目标是使用MRPC开发具有飞行时间技术的正电子发射断层成像原型。开发程序和性能研究的详细信息已在此处介绍。
2018-06-21 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 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
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
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
Multigap RPC time resolution to 511 keV annihilation photons
用一个$^{22}$ Na源和四个探测器研究了多间隙电阻板计数器（MRPC）对$511$ keV γ射线的时间分辨。MRPC的时间分辨率已来自飞行时间信息，从空间相关的触发事件对测量。已经进行了GEANT4模拟，以分析可能的设置的贡献，并支持实验结果。在考虑一对和两对独立探测器的情况下，测量了具有四个$250$ $μ$ m气隙的单个MRPC的时间分辨率（FWHM）分别为$376$ ps和$312$ ps。
2014-06-09 physics.ins-det physics.med-ph
The FAIR Phase 0 program of the CBM TOF
为了在未来的高速率压缩重子物质（CBM）实验中提供带电强子的粒子识别（PID），TOF小组开发了一种大面积的飞行时间（ToF）壁，该壁配备有多间隙电阻板室（MRPC），能够在高达30 kHz/cm $^2$的入射粒子通量下工作。在2025年开始在反质子和离子研究设施（FAIR）运行之前，这种高速率定时MRPC技术将用于FAIR Phase-0计划的两个科学支柱的物理研究：RHIC STAR实验的端盖TOF升级和SIS 18 mCBM实验的mTOF壁。在STAR，束能量扫描II（BES-II）的固定目标计划将依赖于108个CBM MRPC探测器，以高达2 kHz的触发速率进行前向PID。在mCBM，高性能基准运行的λ重子生产在顶部SIS 18的能量和CBM设计的相互作用率为10兆赫将成为可行的PID骨干组成的25 CBM MRPC探测器。除了物理学方面，这些预FAIR的参与将有助于收集操作最终CBM TOF墙的经验，该墙包括约1500个MRPC探测器和110，000个读出通道。将讨论FAIR第0阶段计划的状况。
2020-07-31 nucl-ex physics.ins-det
Performance studies of MRPC prototypes for CBM
在压缩重子物质（CBM）实验中，具有多条读出的多间隙电阻板室（MRPC）被认为是飞行时间（ToF）壁的最佳探测器候选。在研发阶段，开发并测试了具有不同粒度、低电阻材料和高压堆配置的MRPC。在这里，我们专注于两个原型称为HD-P2和THU-条，都与27厘米$^2$长度和低电阻玻璃电极带。HD-P2原型具有带8个间隙的单堆叠配置，而THU-条原型以带2 $\times$ 4个间隙的双堆叠配置构造。本文介绍了2014年在GSI重离子束测试束流时间中，这些计数器在效率和时间分辨率方面的性能结果。
2016-06-13 nucl-ex physics.ins-det
Performance of the ALICE Time-Of-Flight detector at the LHC
LHC的ALICE飞行时间（TOF）探测器基于多间隙电阻板室（MRPC）。这里报告了LHC运行2期间的TOF性能。特别注意的是，提高了时间分辨率达到由飞行时间探测器的$56$ ps，从而提高粒子识别能力。
2018-06-11 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
High precision time measurements in future experiments
讨论的探测器示例：MRPC、MCP-PMT、金刚石探测器、SiPMT、低增益和高增益雪崩二极管（LGAD）和Micromegas。我们特别讨论了诸如单像素与多像素测试、小型测试与大型物理系统结果以及人们通常不想谈论的隐藏问题等问题。
2020-05-11 physics.ins-det
Strategies to reduce the environmental impact in the MRPC array of the EEE experiment
极端能量事件（Extreme Energy Events，简称EEE）计划采用多间隙电阻板室（Multi-gap Resistive Plate Chamber，简称MRPC）研究扩展空气簇射中的次级宇宙线μ子。该阵列由大约60个跟踪探测器组成，分布在意大利领土和CERN。MRPC流动有基于$C_2H_2F_4$和$SF_6$的气体混合物，这两种气体都是对大气具有高环境影响的氟化温室气体。由于欧洲联盟的限制，这些气体正在逐步停止生产，其成本大幅增加。为了控制成本和减少实验对全球变暖的影响，该公司开始了一项减少其阵列气体排放的运动。一种方法是降低每个气体检测器中的气体速率。另一个是开发一个气体再循环系统，其第一个原型已经安装在位于欧洲核子研究中心的一个实验站。共同的一个平行的策略是集中在寻找环境友好的气体混合物，能够取代标准混合物，而不影响MRPC的性能。这里介绍了概述和初步结果。
2020-08-04 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
A high rate and high timing photoelectric detector prototype with RPC structure
为满足高能物理实验需求，开发了具有RPC结构的高速率气体光电探测器原型，采用低电阻率浮法玻璃，在MRPC气体中实现了20.3 ps的单光电子时间分辨率，可用于高精度时间测量及寻找环保型MRPC气体。
2024-07-29 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
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
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
New Eco-gas mixtures for the Extreme Energy Events MRPCs: results and plans
极端能量事件天文台是一个扩展的μ子望远镜阵列，覆盖纬度和经度均超过10度。它的59 μ子望远镜配备了基于多间隙电阻板室技术的跟踪探测器，时间分辨率为几百皮秒。最近对温室气体的限制要求研究符合相关要求的新气体混合物。四氟丙烯是替代乙烷的候选物之一，因为它的特征是全球变暖功率比迄今为止使用的气体混合物低约300倍。已经测试了几种混合物，测量效率曲线，电荷分布，流光分数和时间分辨率。给出了整套混合物和操作条件的结果，%。CERN-01射电望远镜正在对一台真正的射电望远镜进行一系列测试，其中包括宇宙μ子。测试的重点是确定一种混合物，这种混合物在低速率下具有良好的性能，这是一种典型的射电望远镜。
2019-05-22 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 compensated multi-gap RPC with 2 m-long strips for the LEPS2 experiment
我们为SPring-8的LEPS 2实验的飞行时间（TOF）探测器系统开发了带有2.5 x 200 cm 2读出条的多间隙电阻板室（MRPC）。这些腔室由2个叠层和每个叠层5个气隙组成，呈镜像配置。对于条带内的任何位置，实现了sigma ~ 80 ps的时间分辨率（在99%以上的检测效率下）;在执行时间-电荷回转校正之后，该值可以降低到60 ps。可以建立回转校正对定时的小贡献与抑制检测器中的模式色散之间的联系。
2018-09-19 physics.ins-det
Monte Carlo Simulation of RPC-based PET with GEANT4
电阻板室（RPC）是一种低成本的带电粒子探测器，具有良好的时间分辨率和潜在的良好的空间分辨率。RPC作为γ探测器，为正电子发射断层成像（PET）提供了一个应用机会。本文利用GEANT4模拟软件包研究了通过增加探测单元、改变各层厚度、选择不同的转换器和使用多间隙RPC（MRPC）技术来提高真实RPC PET模型对511keV光子探测效率的各种方法。讨论了这些因素之间的适当平衡。研究发现，虽然使用高原子序数材料的RPC可以达到更高的效率，但它们可能会导致空间分辨率差和本底水平高。
2014-02-19 hep-ex physics.ins-det
Study on the novel neutron-to-proton concept for improving the detection efficiency of triple GEM based fast neutron detector
介绍了一种基于三重气体电子倍增器（GEM）探测器的高效率快中子探测器样机，该探测器与一种新型的多层高密度聚乙烯（HDPE）作为中子-质子转换器相耦合，以提高中子探测效率。首先，利用$^{55}$ Fe X射线源对研制的三重GEM探测器进行了有效增益和能量分辨率的测试，以确保其具有良好的性能。获得的有效增益和能量分辨率分别为5.0 $\times$、10 $^{4}$和19.2%左右。其次，将新型的多层HDPE转换器与三重GEM探测器的阴极耦合，使其成为高效的快中子探测器。当转换器层数为38时，其有效中子响应比传统单层转换技术提高了4倍。
2014-03-14 physics.ins-det
Improving the temporal resolution of event-based electron detectors using neural network cluster analysis
本研究针对事件型电子探测器的时间分辨率提升问题，以飞秒电子脉冲串为参考表征TimePix3架构探测器的定时精度，通过训练神经网络预测电子到达时间，将时间分辨率提升至2纳秒（较簇平均法提升1.6倍），该方法可推广至亚纳秒级快速电子探测器，助力电子显微镜定时精度提升。
2023-07-31 physics.ins-det
Improving count rate capability of timing RPCs by increasing the detector working temperature
本文描述了普通浮法玻璃定时电阻板室（tRPC）暴露于$2.7$ ~GeV质子束并在高于环境温度下操作的测试束结果，重点关注检测效率和定时精度，以便通过利用玻璃电极电阻率的降低来提高室的计数率能力。结果表明，当探测器在$40.6^{\circ}$ C下工作时，计数率能力至少可以扩展到$1500~Hz/cm^2$，而不会有明显的效率损失或定时精度下降，对于这种特定的定时RPC布置，分别具有$90\%$和$100$ ~ps的值。
2022-06-24 physics.ins-det
Improving spatial resolution in X-ray microscopy by using tilted angle detector: A simulation study
传统的X射线成像检测器在辐射束以倾斜角度到达检测器表面时遭受视差误差。当辐射以倾斜角度在横向方向上穿透探测器材料时，图像模糊发生。然而，在X射线显微术中使用的光子能量下，检测器材料中的X射线的衰减长度较短，因此由于倾斜角度照射而导致的视差误差可以较小。在这些情况下，倾斜角度照射可以是有益的，因为它将扩大检测器表面处的光束投影（“足迹”），提高空间分辨率并有助于克服检测器的固有分辨率限制。我们已经进行了模拟研究，以调查当使用倾斜角度照射时视差误差和提高的空间分辨率之间的上述权衡。我们的模拟研究表明，在2- 5 keV的X射线能量的倾斜角照射可以提供空间分辨率的显着改善。在我们的研究中，我们使用的间接转换X射线显微镜探测器的基础上，光学耦合到CCD和CMOS相机，以及直接转换探测器的基础上背照式（背薄）CCD和CMOS相机。我们还证明了倾斜角照射可以防止由于倾斜角几何结构的浅X射线衰减深度而导致的直接转换背照式CCD和CMOS相机的辐射损伤。
2019-10-03 physics.ins-det
Exploring Advanced Detector Technologies for Muon Radiography Applications
本文研究将mRPC和THGEM等先进气体探测器用于μ子成像，以提升μ子望远镜的时间与空间分辨率及本底抑制能力，并报告原型设计与Geant4模拟的初步结果。
2024-01-14 astro-ph.IM physics.ins-det
The uTPC Method: Improving the Position Resolution of Neutron Detectors Based on MPGDs
由于氦-3危机，标准中子探测技术的替代品变得迫切。此外，欧洲中子源（ESS）的仪器需要中子探测技术的进步。这些仪器需要具有出色中子探测效率、高速率能力和前所未有的空间分辨率的探测器。大分子晶体学仪器（NMX）要求在入射中子的宽角度范围内的位置分辨率为200 μ m。固体转化器与微模式气体检测器（MPGD）相结合，以满足新的要求。从中子俘获中升起的带电粒子在气体中的射程通常大于几毫米。这显然与位置分辨率的要求形成对比。在本文中，我们提出了一种分析技术，在中子探测领域的新的，基于时间投影室（TPC）的概念。使用一个标准的单GEM阴极涂有10 B4 C，我们提取的中子相互作用点的分辨率优于西格玛= 200微米。
2015-01-20 physics.ins-det
Improving the Spatial Resolution of Silicon Pixel Detectors through Sub-pixel Cross-coupling
我们提出了一个概念，以提高硅像素探测器的空间分辨率，通过子像素交叉耦合，它引入了像素之间的定向电荷共享的实施。电荷收集电极被分割成子像素，并且每个子像素耦合到相邻像素的最近子像素。针对具有$50 μm \times 50 μm$像素和AC耦合子像素的模型传感器设计来评估这种耦合模式。一阶SPICE模拟，以确定可行的耦合强度，并评估对电荷收集效率的影响。耦合强度对空间分辨率的影响进行了研究，考虑到电荷云的演变，能量损失离散，电子噪声，和电荷检测阈值的专用模拟。使用简化的假设，例如垂直轨道和电荷收集电极之间没有间隙，与标准平面像素布局相比，获得了高达约$30\%$的空间分辨率的改进。
2020-07-23 physics.ins-det
Improving the spatial resolution of NICA/MPD ECAL with new reconstruction methods
一个Shashlyk型电磁量能器（ECal）将被用于基于核子加速器的离子对撞机设施的多用途探测器，以研究核物质的性质。在这个实验中，ECal探测器负责测量入射粒子的能量和位置，并利用从自身和其他探测器获得的信息进行识别。本文利用DESY中的束流测试数据分析了清华ECal组件的位置分辨力。详细研究了几种重建方法。利用基于深度学习的算法，对1.6 GeV电子束流，原型的位置分辨率达到3.8 mm，比传统的电荷重心法提高了约30%。
2019-10-13 physics.ins-det
Improving position resolution of neutron detectors with ultra-thin B4C foils
本文介绍了一种用10B原子超薄层气体探测器探测慢中子的新技术。热中子和10B原子之间的反应释放出2个次级粒子，即7Li离子和α粒子，由于动量守恒，它们沿着同一条线（背靠背）以相反的方向发射。目前的硼涂层中子探测器配备有厚度为几微米的10B膜，沉积在非常厚的基板上。然而，由于7Li离子和α粒子的范围在大多数材料中为几微米，这些粒子中的一个总是在10B层或衬底中丢失。因此，这些探测器失去了重建反应线和精确确定中子位置的能力，因为只能测量两个次级粒子轨道中的一个。利用现在提出的技术，10B层和衬底厚度的总和足够小，以允许二次粒子两者逸出并在10B转换器箔的相对侧中阻挡气体。在10B转换器箔的每一侧上有一个独立的读出结构，检测每个次级粒子并确定其轨道质心和沉积能量。由于两个次级粒子是背靠背发射的，因此可以通过组合由两个读出结构记录的信息来获得中子位置。通过GEANT4模拟，我们验证了空间分辨率可以显着提高：我们的结果表明，通过使用厚度为1微米的B4C层在0.9微米的Mylar基板上，空间分辨率可以提高8倍，与传统的探测器相比，厚10B检测层。
2022-02-26 physics.ins-det
On Improving Nuclear Fuel Imaging Using Position Sensitive Detectors
针对现有小型CZT探测器用于乏燃料PGET时高能伽马探测效率低的问题，本研究通过模拟与实验验证大型像素化CZT探测器可将效率提升7-13倍，还探索了康普顿成像及商用伽马成像仪在核废料检测中的应用。
2025-10-29 physics.ins-det
Improving the Time Resolution of Large-Area LaBr3:Ce Detectors with SiPM Array Readout
本研究针对大面积LaBr3:Ce探测器在SiPM阵列读出下时间特性差的问题，通过混合ganging、零极点电路及阵列四象限分割等专用电子学设计，在保持低能X射线良好能量分辨率的同时显著改善了信号下降时间。
2023-11-28 physics.ins-det
Improving the energy uniformity for large liquid scintillator detectors
对于大型液体闪烁体探测器，实现高精度的能量分辨率是具有挑战性的。能量不均匀性是主要障碍之一。为了克服这一问题，以前发展了一种定标数据驱动的方法来重建JUNO实验中的事件能量。本文对定标源的选择进行了深入研究，优化了定标位置，并对剩余探测器方位不对称进行了校正。所有这些努力导致探测器边界附近的能量不均匀性从约0.64%降低到0.38%。在探测器的基准体积内，它从0.3%提高到0.17%。因此，可以进一步提高能量分辨率。
2021-04-01 hep-ex physics.ins-det
Improving the light collection efficiency of silicon photomultipliers through the use of metalenses
超透镜是将纳米结构实现为移相器以聚焦入射光的光学器件。它们的紧凑性和简单的制造使它们成为一种潜在的具有成本效益的解决方案，用于提高具有有限光敏区域覆盖的粒子探测器的光收集效率。在这里，我们报告的表征和性能的超透镜在提高光收集效率的硅光电倍增器（SiPM）的各种尺寸使用630 nm的LED，并发现一个六至七倍的信号增加$1.3\times1.3~\mathrm{mm}^2$ SiPM时，再加上一个10毫米直径的超透镜使用深紫外步进光刻。这种改进对未来几代粒子探测器很有价值，特别是那些用于稀有事件搜索的探测器，如暗物质和无中微子双β衰变。
2020-09-03 physics.ins-det
Nonlocal Thresholds for Improving the Spatial Resolution of Pixel Detectors
像素检测器仅记录高于调谐阈值的信号，以便抑制噪声。随着传感器变得更薄，间距减小，并且辐射损伤减少了收集的电荷，越来越希望降低阈值。通过简单但强大的观察，命中像素往往在空间上彼此接近，我们引入了一个动态阈值的方案。这种动态方案可以在不显著增加占用的情况下提高信号效率。除了提出一个选择的实证结果，我们还讨论了一些潜在的方法，用于实现动态阈值在一个现实的读出芯片的大型强子对撞机或其他未来的对撞机。
2019-03-05 hep-ex physics.ins-det
Improving the machine learning based vertex reconstruction for large liquid scintillator detectors with multiple types of PMTs
精确的顶点重建是大型液体闪烁体探测器的关键。在JUNO中，基于机器学习的事件顶点重构方法已经被成功开发。本文通过优化神经网络的输入图像，进一步提高了基于机器学习的顶点重建算法的性能。通过分离不同类型光电倍增管的信息以及加入光电倍增管第二次撞击的信息，顶点分辨率在1MeV和11MeV分别提高了约9.4%和9.8%。
2022-05-09 hep-ex physics.ins-det
Improving the dynamic range of single photon counting kinetic inductance detectors
提出了一种简单的坐标变换方法，用于补偿微波动态电感探测器零差读出方案中引入的非线性。这个坐标系相比，正则使用的极坐标，并示出，以提高性能的过滤方法，通常用于估计光子的能量。对于一个检测器的坐标非线性主要是负责限制其分辨率，这种技术导致增加的动态范围，我们通过应用转换的数据从铪MKID设计为敏感的光子波长在800至1300 nm的范围内显示。新的坐标允许探测器分辨波长低至400 nm的光子，将该波长的分辨能力从6.8提高到17。
2020-12-09 astro-ph.IM physics.ins-det
Shaping circuit for improving linearity, bandwidth, and dynamic range in ToT-based detectors
针对ToT探测器精度、线性度和动态范围不足的问题，提出一种整形电路，在不牺牲性能的前提下改善其短板，并在FAIR的CBM实验RICH探测器读出系统中完成仿真与实现。
2025-08-01 hep-ex physics.ins-det
On the localization properties of an RPWELL gas-avalanche detector
本文研究了单元件电阻板阱探测器（RPWELL）的定域特性。该探测器包括一个单侧厚气态电子倍增器（THGEM），通过一个体积电阻率为10 $^{10}$ $Ω\cdot$ cm的掺杂硅酸盐玻璃板耦合到分段读出阳极。该探测器工作在Ne/（5 $\%$ CH $_4$）气氛中，在CERN SPS上用150 GeV μ子进行了研究。通过阳极读出条上的电阻板感应的信号用APV 25/SRS电子器件记录。实验结果与蒙特卡罗模拟的结果进行了比较。讨论了各种物理现象对位置分辨力的影响。在本配置中测得的位置分辨率为0.28 mm RMS -与倍增器的孔图案兼容。提出了提高探测器位置分辨率的可能途径。
2017-08-16 physics.ins-det
Prospects for improving the sensitivity of KAGRA gravitational wave detector
KAGRA是一个新的引力波探测器，旨在从2019年底开始与Advanced LIGO和Advanced Virgo进行联合观测。在这里，我们提出了KAGRA可能的升级计划，以提高未来十年的灵敏度。与其他最先进的探测器不同，KAGRA需要进行不同的升级研究，因为它是唯一一个对测试质量镜进行低温冷却的探测器。本文研究了通过改变输入激光功率、增加反射镜质量和注入频率相关压缩真空来实现的升级方案。我们展示了每次升级对探测器频带的影响，并讨论了对引力波科学的影响。然后，我们根据技术可行性和科学方案提出了一个有效的升级进程。
2019-06-07 astro-ph.IM gr-qc physics.ins-det
Prospects for improving the sensitivity of the cryogenic gravitational wave detector KAGRA
为提高引力波探测器的灵敏度而进行的升级使得能够进行更频繁的探测和更精确的源参数估计。与其他先进的干涉探测器，如先进的LIGO和先进的处女座，KAGRA需要不同的方法进行升级，因为它是唯一的探测器，采用低温冷却的测试质量。在本文中，我们描述了可能的KAGRA升级技术集中在不同的探测器波段，并比较紧凑的二元聚结探测的影响。我们表明，无论是在$100 M_{\odot}$- $100 M_{\odot}$二元黑洞范围的5倍改善，在二元中子星范围的1.3倍改善，或在二元中子星的天空本地化的1.7倍改善是非常可行的升级，不需要改变现有的低温或真空基础设施。我们还表明，通过对探测器进行多次升级，可以实现宽带灵敏度的双重提高。
2020-07-24 astro-ph.IM gr-qc physics.ins-det
Improving the Performance of Cryogenic Calorimeters with Nonlinear Multivariate Noise Cancellation Algorithms
本研究提出一种利用多个辅助设备的多变量噪声消除算法，并通过非线性项改进模型，应用于低温量热计以降低电磁和微音噪声，提升探测器性能，在CUORE探测器上验证了效果。
2024-02-06 nucl-ex physics.ins-det
Improving Time and Position Resolution of RPC detectors using Time Over Threshold Information
该研究利用时间过阈值信息改进INO-ICAL实验中RPC探测器的时间和位置分辨率，以提升中微子动量和方向性测量精度。
2023-11-15 hep-ex physics.ins-det
Improving Muon Scattering Tomography Performance With A Muon Momentum Measurement Scheme
针对缪子散射层析成像（MST）中动量测量困难导致重建质量受限的问题，提出将动量纳入MST的算法及确定Cherenkov探测器阈值的“等百分比方案”，证明仅需2-4层探测器即可显著提升短时MST图像质量。
2025-09-16 hep-ex physics.ins-det
