Boron-10 lined RPCs for sub-millimeter resolution thermal neutron detectors: Conceptual design and performance considerations
提出了一种基于薄间隙电阻板室(RPC)的位置灵敏热中子探测器的新概念,并讨论了其可行性。介绍了几种实现多层和倾斜几何结构的RPC堆栈的检测器架构。的蒙特卡罗模拟研究的结果表明,预期的探测效率和空间分辨率的主要探测器的设计参数的效果。
2018-06-19 physics.ins-det
Effect of electrical properties of glass electrodes on the performance of RPC detectors for the INO-ICAL experiment
位于印度的中微子天文台(INO)合作选择了玻璃电阻板室(RPC)作为铁量热计(ICAL)实验的有源探测器元件。在目前的工作中,我们研究的电性能,如体积电阻率和相对介电常数的玻璃从两个不同的制造商,并比较使用这些玻璃的RPC的性能。我们得出结论,具有较大体积电阻率和介电常数的玻璃电极更适合于制造ICAL实验的RPC,因为这些检测器可以在较低的偏置电流和电压下工作,并且与具有较小体积电阻率和介电常数的玻璃电极相比,可以产生更好的时间分辨率。
2016-08-15 hep-ex physics.ins-det
A Study on the time resolution of Glass RPC
位于印度地下中微子天文台(INO)的50千吨铁量热计(ICAL)探测器将对大气中微子进行测量。利用μ子中微子与铁的荷电相互作用产生的μ子信号,对μ子在与铁层交错的电阻板室中的时空变化进行了跟踪。由于RPC将在雪崩模式下工作,因此信号上升时间为$\sim~1~\rm{nsec}$,导致快速时间响应。μ子轨道是根据RPC的X和Y命中信息以及层数(Z)导出的,而向上或向下的方向是通过使用来自检测器的时间信息获得的。这种能力可以通过分析测量宇宙μ子事件的$12$层RPC堆叠中的具有$3~\rm{cm}$宽X和Y拾取条的$1~\rm{m}~\times~1~\rm{m}$玻璃RPC的定时信息来检查。本研究着眼于这些RPC的像素的时间响应,以改善相对时间分布,从而上下歧视能力。在包括电缆和拾取面板中的传播延迟的影响之后,时间分辨率在某些情况下提高到$\leq~1~\rm{nsec}$,而在某些情况下没有显著变化。这些结果将有助于显著改善$ν_μ$和$\barν_μ$ CC相互作用中产生的μ子方向性的提取。
2014-10-21 hep-ex physics.ins-det
The Development and Study of High-Position Resolution (50 micron) RPCs for Imaging X-rays and UV photons
目前,常用的电阻板室(RPC)的计数率能力约为10 E4 Hz/cm 2,位置分辨率约为1cm。我们已经开发出小型RPC原型(5 × 5和10 × 10 cm 2),其速率能力高达10 E7 Hz/cm 2,位置分辨率为50微米(“在线”,无需应用任何处理方法,如“重心“)。只有在解决了几个严重问题之后,才有可能在实现非凡的速率和位置分辨率方面取得突破:RPC清洁和组装技术、老化、杂散脉冲和后脉冲、放大间隙和间隔物中的放电。高速率、高位置分辨率的RPC可以在许多不同的领域中找到广泛的应用,例如在医学成像中。阴极涂有CsI光敏层的RPC可以探测到紫外光子,位置分辨率优于~30 μ m。这样的检测器也可以用于许多应用中,例如在高分辨率真空光谱仪的焦平面中或作为图像扫描仪。
2002-10-02 physics.ins-det
Development of Glass Resistive Plate Chambers for INO
位于印度的中微子天文台(INO)合作计划建造一个巨大的50千吨磁化铁量热计(ICAL)探测器,以研究大气中微子并精确测量与中微子振荡相关的参数。玻璃电阻板室(RPC)的大小约为2米× 2米将被用作ICAL探测器的有源元件。我们已经制作了大量的玻璃RPC原型的1米× 1米的大小,并研究了它们的性能和长期稳定性。在此过程中,我们开发并生产了一系列制造RPC所需的材料和组件。我们还设计和优化了许多用于组装气隙的制造和质量控制程序。在本文中,我们将审查我们的活动对玻璃RPC的INO ICAL探测器的发展,并将提出的RPC的表征研究结果。
2008-10-26 hep-ex physics.ins-det
Measurement of Cosmic Muon angular distribution and vertical integrated flux by 2m$\times$2m RPC stack at IICHEP-Madurai
50千吨INO ICAL是印度Theni的一个地下高能物理实验($9^{\circ}57'N$,$77^{\circ}16'E$),目的是利用大气中微子研究中微子振荡参数。电阻板室(RPC)已被选为ICAL探测器的有源探测器元件。在马杜赖的IICHEP建立了一个由12层尺寸为2 μ m、$\times$ μ m的玻璃RPC组成的实验装置,以研究印度工业大规模生产的RPC的长期稳定性和性能。本文介绍了在马杜赖(距海平面160 m的$9^{\circ}56'N,78^{\circ}00'E$和海拔$\approx$)对RPC的性能和μ子角分布的研究。
2017-06-03 hep-ex physics.ins-det
Preliminary results on the long term operation of RPCs with eco-friendly gas mixtures under irradiation at the CERN Gamma Irradiation Facility
本研究在CERN GIF++设施测试了RPC使用环保气体HFO-1234ze与CO2混合物的性能,并评估了高背景辐照下的老化效应,为高亮度LHC阶段提供参考。
2024-12-28 hep-ex physics.ins-det
Characterization of new eco friendly gas mixtures based on HFO for RPCs
ATLAS RPC标准混合物主要基于C $_{2}$ H $_{2}$ F $_{4}$,具有高全球变暖潜势(GWP),因此必须寻找RPC生态友好气体。在这项工作中,我们提出的检测器性能的效率,提示和离子电荷方面的结果,与不同的气体混合物。
2020-05-30 physics.ins-det
Development and Performance Analysis of Glass-Based Gas-Tight RPCs for Muography Applications
本文开发了一种基于玻璃阻性板室(RPCs)的便携式气密型缪子探测器系统,研究了其电极表面电阻率的时间演变及不同电压阈值下的探测效率,并通过铅块缪子吸收实验验证了其在缪子成像应用中的可行性。
2025-04-10 physics.ins-det
Effect of variations in the gas mixture compositions on the timing and charge of glass RPC
位于印度的中微子天文台(INO)是一个旨在建立一个大型地下实验室的项目,以探索地球对大气中微子的影响。INO将拥有一个50千吨磁化铁量能器探测器(ICAL),其中电阻板室(RPC)将是主动探测器元件。在ICAL中,28,800个2 m $\times$ 2 m大小的玻璃RPC将以雪崩模式运行。RPC中电离气体介质成分的微小变化会影响其性能。研究RPC在不同气体成分下的电荷分布对优化气体混合是必要的。用$C_2H_2F_4$ / $iC_4H_{10}$ / $SF_6$的气体混合物以雪崩模式操作由尺寸为30 cm $\times$ 30 cm的玻璃板制成的RPC。我们已经研究了这些RPC在相同的环境条件下的性能。研究了$iC_4H_{10}$和$SF_6$的不同掺量对RPC性能的影响。本文研究了不同气体成分下RPC信号的电荷分布和时间分辨率。
2019-12-10 hep-ex physics.ins-det
Performance and aging studies for the ALICE muon RPCs
本研究回顾了LHC Run2期间ALICE μ子RPC的性能稳定性,针对暗电流上升问题开展氩等离子体老化测试,为升级阶段的探测器更换决策提供依据。
2021-01-28 hep-ex physics.ins-det
Gas gap studies about streamer operated RPCs
由于LHC对高速率能力的要求,20年前,由于引入了新的气体混合物和前端电子设备的发展,实现了雪崩模式下的电阻板室。鉴于LHC的升级,需要进一步提高速率能力,这就要求采用具有更薄气隙和电极的新探测器几何形状。流光操作的RPC可能仍然适合于低速率的实验,因此在本文中,两种不同的探测器的几何形状,旧的标准和新提出的,在流光模式进行比较。
2017-05-15 physics.ins-det
Concept of a fast neutron detector based on 10B-RPCs
提出了一种基于10 B-RPC(hybrid double-gap Resistive Plate Chamber with 10 B4 C neutron converter)的探测10-4 ~ 5 MeV能量范围内快中子的方法。探测效率作为中子能量的函数是在蒙特卡罗模拟中获得的,使用Geant 4工具包对几种探测器配置进行模拟。中子转换器的厚度被优化以获得最大效率。结果表明,对于这种类型的探测器,有可能获得大于50%的平均探测效率与中子能量的弱依赖性。还讨论了暗计数率和γ灵敏度。
2021-12-23 physics.ins-det
Study of RPC bakelite electrodes and detector performance for INO-ICAL
电阻板室(RPC)将被用作印度中微子天文台(INO)-铁量热计(ICAL)实验的主动探测器,用于探测和研究大气中微子。本文对不同种类电木RPC电极的结构和电性能进行了广泛的研究。从这些电极制作的RPC的检测器效率和噪声率进行了测试。研究结果表明,在不同的气体成分和工作条件下,如温度和相对湿度的效率,泄漏电流和计数率的变化在整个操作期间。
2014-09-19 hep-ex physics.ins-det
Front-end electronics for ALICE dimuon trigger RPCs
一个专用的前端电子已经开发的触发室的ALICE μ子光谱仪,将在未来的大型强子对撞机在欧洲核子研究中心。这些触发室是基于RPC(电阻板室)工作在流光模式。电子通道的数量(约21000)和RPC脉冲信号具有特定特性的事实,导致使用新的鉴别技术设计8通道前端ASIC。介绍了ASIC的工作原理,讨论了其抗辐射性能。特别强调了约4000个芯片的生产特性。
2005-01-07 hep-ph physics.ins-det
Boron-10 lined RPCs for sub-millimeter resolution thermal neutron detectors: Feasibility study in a thermal neutron beam
介绍了基于阻性板室(RPC)的位置灵敏热中子探测器的实验可行性研究结果。探测器原型的特点是一个薄间隙(0.35 mm)的混合RPC与铝阴极内衬2 $μ$米厚的$^{10}B{_4}C$中子转换层富含$^{10}B$和浮法玻璃阳极。在垂直入射下,对于中子束($λ$ =2.5 $Å$)测量到${\approx}$ 6.2 ${\%}$的探测效率。空间分辨率优于0.5 mm FWHM。
2018-09-25 physics.ins-det
Challenges for RPCs and resistive micropattern detectors in the next few years
如今,RPC正处于蓬勃发展的阶段:它们成功地用于许多实验,包括LHC;有雄心勃勃的计划将其用于几个升级探测器和一些新的实验以及各种应用。本文的目的是强调RPC社区在未来几年可能面临的主要挑战,这些挑战在本次会议上提出的会谈中得到了解决。例如:来自实验(及其升级)和应用的新的和困难的要求,现有传统探测器设计的优化和改进,其特性(定时/速率性能、老化、暗电流等)的改进,新的更灵敏的电子器件的实现,新材料的研究,大面积探测器的开发。我们还将回顾另一种类型的电阻电极气体检测器的快速和非常有前途的发展-微图案检测器,其至少一个电极由电阻材料制成。这些创新的探测器在一个设计中结合了RPC(火花保护)和微图案探测器(高粒度-高位置分辨率)的最佳功能。
2012-04-10 physics.ins-det
Autonomous RPCs for a Cosmic Ray ground array
本文报道了用于超高能宇宙线(UHECR)实验中μ子探测的电阻板室(RPC)的性能。RPC是为MARTA项目开发的,并在现场条件下进行了测试。这些RPC覆盖$1.5 \times 1.2\,{m^2}$的面积,并配备有64个拾取电极,提供优于$20\,$ cm的分割。通过用足够的倾斜质量来屏蔽探测器单元以吸收空气簇射中的电磁分量,允许μ子含量的干净测量,这是将在下一代UHECR实验中实施的概念。地面阵列探测器的操作提出了具有挑战性的要求,因为RPC必须在极端环境条件下远程操作,电力预算有限,维护最少。RPC、DAQ、高压和监控系统封装在铝密封外壳中,提供了一个适合户外环境的紧凑而坚固的单元,可以轻松部署和连接。在LIP-Coimbra开发的RPC能够使用非常低的气体流量运行,这使得它们可以在小的气藏中运行几年。已经在实验室和户外建造并测试了几个原型。我们报告了在现场进行的最新测试,这些测试表明,开发的RPC在现场条件下以稳定的方式运行了2年多。
2017-09-27 astro-ph.IM 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
New Readout Scheme for Large Area Timing & Position RPCs
本研究针对大面积阻性板室(RPC)前端电子学通道数随面积增长的问题,提出新型读出方案,在30 cm×30 cm双层多间隙定时RPC上实现了亚毫米空间分辨率、百皮秒级时间分辨率和98%以上的效率,有效降低了面积与通道数的依赖。
2024-07-15 physics.ins-det
NIOS II Soft-Core Processor and Ethernet Controller Solution for RPC-DAQ in INO ICAL
本文提出基于NIOS II软核处理器和以太网控制器的RPC-DAQ系统,用于INO-ICAL实验中28,800个阻性板室单元的数据采集、监测与高压控制,实现高效网络化DAQ。
2025-01-01 hep-ex physics.ins-det
Progress in Developing Hybrid RPCs: GEM-like Detectors with Resistive Electrodes
我们最近开发了一种创新的光子和带电粒子探测器:一种类似GEM的气体放大结构,具有电阻电极,而不是常用的金属电极。这种新型探测器结合了GEM的最佳性能-在级联模式和淬火不良气体中工作的能力-以及RPC的最佳性能-防止火花。本文将简要回顾我们在这一方向上的最新成就,但主要重点将放在一种新的先进设计上,这种设计允许通过丝网印刷技术制造大面积探测器。建议的检测器,根据应用,可以操作在GEM模式(电子倍增通过孔只)或作为一个混合RPC与同时放大的漂移区和孔。这种新的探测器的可能的应用进行了讨论。
2008-05-18 physics.ins-det
RPCs and readout system for the neutrino detector of the SHiP experiment
SHiP(Search for Hidden Particles)是一项拟议中的实验,将安装在CERN,目的是探索高强度光束前沿,以研究所谓的隐藏扇区。由于SPS质子束与SHiP高密度靶相互作用预计将产生大的中微子通量,因此该实验还将以前所未有的统计数据研究中微子物理。因此,正在设计一个专门的散射和中微子探测器。它由乳胶靶和磁场中的纤维跟踪探测器以及μ子识别系统组成。μ子系统由铁过滤器和跟踪板组成,装有雪崩模式下运行的电阻板室(RPC)。每个平面由三个间隙组成,由两个垂直条带平面读出。RPC读出电子学正在开发中。它基于使用连接到集中系统的前端现场可编程门阵列(FPGA),通过光链路将数据高速串行传输到数据采集和控制系统。SHiP μ子识别系统的一个小规模原型,由五个RPC平面组成,每个平面由一个大的间隙组成,已经在CERN H4的测试束中生产和曝光。
2020-04-20 physics.ins-det
Development of linseed oil-free bakelite resistive plate chambers
在本文中,我们想提出的电阻板室(RPC)的一个特定等级的电木纸层压板(P-120,NEMA LI-1989等级XXX),生产和商业上可在印度的一些特点。这种特殊等级用于潮湿条件下的高压绝缘。在流光模式下使用氩气、四氟乙烷和异丁烷以34:59:7的混合比用宇宙射线对腔室进行测试。在第一组用这种等级制造的探测器中,发现在酚醛树脂的内表面上的硅树脂流体的薄涂层对于探测器的操作是必要的。发现这些有机硅涂覆的RPC具有令人满意的性能,如前所述,连续长时间的稳定效率>90%。本文将介绍这些有机硅涂层RPC的串扰测量结果。最近,发现用相同等级的酚醛树脂制成的RPC具有更好的表面光洁度,即使内部没有任何涂层也具有相同的性能。这类RPC的初步结果也被提出。
2009-07-17 hep-ex physics.ins-det
Studies on fast triggering and high precision tracking with Resistive Plate Chambers
我们报告的快速触发和高精度跟踪使用电阻板室(RPC)的研究。在CERN使用1.00或1.15 mm气隙的RPC和1.27 mm间距的读出条进行了180 GeV μ子束的两束测试。这是第一次对具有细间距读出条的RPC进行光束测试,同时探索精确跟踪和触发能力。RPC信号是用精确定时和在条带两端的电荷积分读出电子器件获得的。时间分辨率被测量为优于600 ps,平均空间分辨率被发现是220 μ m使用电荷信息和287 μ m使用定时信息。双端读出允许确定信号到达时间的平均值和差值。平均时间被发现是独立的入射粒子的位置沿带,是有用的触发的目的。该时间差产生了沿条带以7.5mm的精度确定命中位置。这些结果证明了使用RPC进行快速和高分辨率触发和跟踪的可行性。
2012-10-24 hep-ex physics.ins-det
Numerical study of effects of electrode parameters and image charge on the electric field configuration of RPCs
电阻板室的工作取决于施加在气隙内部的电场。气隙内的该电场的强度取决于诸如电极厚度、介电常数、气隙等参数。外加电场可以通过空间电荷效应得到显著的改变。这可能是在高速率粒子物理实验中工作时的一个主要问题。由于连续的雪崩而产生的空间电荷的积累可以使施加的场失真。在这项研究中,我们已经观察到,在电场中的这种扰动的强度是电荷量,电极厚度,介电常数,和气体间隙的函数。在本文中,我们已经研究了与RPC制造,上面提到的参数上的应用领域的依赖性。此外,我们还用镜像法计算了RPC基本五层结构中空间电荷引起的附加极化场。讨论了在电极厚度、介电常数、气隙三个参数相同的情况下,电场扰动的变化规律。
2022-03-30 physics.ins-det
High-resolution TOF with RPCs
在这项工作中,我们描述了一些最新的结果有关的应用程序的电阻板室雪崩模式在大气压力下的高分辨率飞行时间测量。多个机械精确的薄气隙和最先进的电子器件的组合产生了优于50 ps sigma的总体(检测器加电子器件)定时精度,MIP的检测效率高达99%。单间隙室也进行了测试,以澄清实验这些探测器的操作模式的几个方面。这些结果开辟了负担得起的和可靠的高粒度大面积TOF检测器的前景,具有与现有的基于闪烁器的TOF技术相当的效率和时间分辨率,但具有显著的,高达一个数量级,每个通道的价格更低。
2001-03-19 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
Characterization of sealed (zero gas flow) RPCs under strong irradiation source
本文研究密封RPC在强辐射源下约一个月的加速老化特性,结果显示效率、平均电荷和流光概率无明显降解,验证其长期用于宇宙线实验的可行性。
2025-02-20 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
Simulation-based optimization of a multilayer 10B-RPC thermal neutron detector
对多层10 B-RPC热中子探测器进行基于蒙特卡罗模拟的优化,以提高计数率能力,同时保持对热中子的高(>50%)探测效率为目标。单个RPC的转换器层厚度针对包含10个双间隙RPC的堆叠的检测器的几种配置进行了优化。结果表明,它是可能的,以达到一个计数率的一个因素,这是一个高的8倍相比,只有一个双间隙RPC的检测器的速率。分析了探测器内部中子散射对背景的影响,并对在中子束下测试的第一个探测器原型提出了设计修改建议。
2020-02-18 physics.ins-det
MATOQ: a Monte Carlo Simulation of Electron Transport in Environmental-friendly Gas Mixtures for Resistive Plate Chambers
本文开发蒙特卡洛程序MATOQ,在计入空间电荷电场效应下模拟RPC环保气体中的电子雪崩,并验证其输运系数与反应速率计算能力。
2023-04-20 physics.ins-det
A study of HFO-1234ze (1,3,3,3-Tetrafluoropropene) as an eco-friendly replacement in RPC detectors
LHC实验中的电阻板室的操作需要F基气体以获得最佳性能。最近的法规要求限制或禁止使用对环境不友好的含氟气体。本报告显示了使用潜在的环保气体候选物1,3,3,3-四氟丙烯(商业上称为HFO-1234 ze)运行的RPC性能研究结果。
2015-05-07 hep-ex physics.ins-det
Development of Hybrid Resistive Plate Chambers
针对常用RPC工作气体带来的性能限制问题,研发了涂覆Al₂O₃、TiO₂等高二次电子发射产额材料阳极的新型混合RPC,报道了其研制与测试进展。
2023-03-22 physics.ins-det
Ageing test of the ATLAS RPCs at X5-GIF
三个ATLAS生产RPC站的老化测试正在欧洲核子研究中心辐照设施X5-GIF进行。使用闪烁体描迹仪触发的宇宙射线监测腔室效率。当X5 μ子束可用时,进行更高的统计测量。我们在这里报告了在不同的源强度下,效率与工作电压的测量结果,最大计数率约为700 Hz/cm ^2。我们描述了试验期间灭菌舱的性能,直至4个ATLAS等效年(对应于0.12C/cm^2的累积电荷,包括安全系数5)的总老化。
2004-10-28 physics.ins-det
First results of CMS RPC performance at 13 TeV
大型强子对撞机(LHC)紧凑型μ子螺线管(CMS)实验的μ子谱仪配备了一个冗余系统,该系统由筒体中的电阻板室(RPC)和漂移管室(DT)、端盖区域的RPC和阴极条室(CSC)组成。在本文中,RPC系统的性能在2015年与LHC运行在13 TeV的第一个结果。RPC性能的稳定性,在效率,集群大小和噪声方面,报告。
2017-06-20 hep-ex physics.ins-det
Characterization of 3 mm Glass Electrodes and Development of RPC Detectors for $INO-ICAL$ Experiment
位于印度的中微子天文台(INO)是一个多机构设施,计划在印度南部建立。INO设施将拥有一个51千吨磁化铁量热计(ICAL)探测器,用于研究大气μ子中微子。铁板已被选为目标材料,而电阻板室(RPC)已被选为ICAL实验的主动探测器元件。由于ICAL实验需要大量的RPC(尺寸为$2~m \times 2~m$的$\sim$ 28,000)并且实验的寿命长,因此有必要执行详细的$R\&D$,使得可以优化检测器性能的每个参数以改善物理输出。在本文中,我们报告了详细的材料和电性能研究的各种类型的玻璃电极本地可用。我们还报告了与这些电极的RPC上进行的性能研究,以及气体成分和环境温度对检测器性能的影响。重点介绍了RPC电极材料的选用和在INO-ICAL实验中实现最佳物理输出的环境条件。
2014-12-16 physics.ins-det
Triplet assembly and certification of the new generation of RPC for the ATLAS phase-2 upgrade at Max Planck Institute
针对ATLAS phase-2升级开发了由三个1毫米气间隙组成的新一代RPC三联件,慕尼黑MPI通过建立宇宙射线测试站进行组装与认证,以确保探测器质量控制与性能表征。
2025-03-07 hep-ex physics.ins-det
RPC upgrade project for CMS Phase II
紧凑型μ子螺线管(CMS)的μ子升级第二阶段旨在保证现有系统的最佳条件,并扩展$η$的覆盖范围,以确保高亮度大型强子对撞机(HL-LHC)期间的可靠系统。电阻板室(RPC)系统将升级目前安装的室的探测器外电子设备(称为链路系统),并放置改进的RPC(iRPC)以覆盖高伪$-$快度区域,这是一个具有挑战性的区域,在背景和动量分辨率方面进行μ子重建。为了找到iRPC的最佳选择,进行了新探测器的研发计划,并在CERN的伽马辐照设施(GIF++)中测试了实际尺寸的原型。结果表明,适合高本底条件的技术是基于高压叠层(HPL)的双间隙RPC。RPC升级第二阶段计划计划在长周期3(LS 3)之后准备就绪。
2020-02-10 hep-ex physics.acc-ph 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
Stability studies of sealed Resistive Plate Chambers
针对含氟气体淘汰问题,本文研制由四块不同气隙密封 RPC 构成的大气 μ 子径迹望远镜,验证其可稳定运行逾五个月且性能接近连续气流 RPC。
2024-02-28 physics.ins-det
Study of Glass and Bakelite properties as electrodes in RPCs
位于印度的中微子天文台(INO)合作计划建造一个磁化铁量热计探测器(ICAL),用于研究大气中微子。ICAL探测器将是一个由151层磁化铁板组成的堆栈,与电阻板室(RPC)交错,作为总质量为50千吨的有源探测器元件。电阻板室是气体探测器,由两个平行的电极组成,具有高体积电阻率,如浮法玻璃和酚醛树脂。这些探测器具有计数率高、时间和空间分辨率好、制作简单、操作方便等优点,自20世纪80年代以来被广泛应用于多个高能物理实验。由于探测器老化问题,有必要在制造探测器之前表征电极材料,以便选择合适的电极材料。在本研究中,我们测量了玻璃和酚醛树脂的体电阻率和表面电流。电木的体电阻率比玻璃的小约100倍,并且电木的表面电流比玻璃的表面电流高。此外,玻璃不需要任何表面处理来实现更好的表面均匀性。因此,在大多数情况下,玻璃电极优于酚醛树脂电极。在探测器制造的各个阶段之前,在本文所报告的研究期间对当地制造的约2 mm厚的旭玻璃和胶木片进行了测试。
2016-05-11 physics.ins-det
Performance of TOF-RPC for the BGOegg experiment
在BGOegg实验中,我们构造了一个由电阻板室(RPC)组成的新的飞行时间(TOF)探测器来测量粒子能量。BGOegg-RPC具有独特的功能,使我们能够用少量的读出通道覆盖大面积。为此目的,我们开发了RPC的带尺寸为2.5厘米$\times$ 100厘米。BGOegg-RPC覆盖面积为320 cm $\times$ 200 cm,只有256个读出电子通道。在大读出RPC的情况下,原始信号在传播期间失真和分散。此外,在条带的末端处发生信号反射。虽然我们设计的BGOegg-RPC和前端电子器件具有最小的信号反射,但仍然存在小的反射,从而降低了最终的时间分辨率。在建立了提高BGOegg-RPC性能的定标和校正方法后,我们在条带中心区域获得了σ~60 ps的时间分辨率。
2016-12-09 physics.ins-det
Parallelization of Garfield++ and neBEM to simulate space charge effects in RPCs
该研究在 Garfield++ 中引入多线程 pAvalancheMC 类,结合线电荷模型与 OpenMP 并行计算 RPC 的动态空间电荷场,并通过求解器和实验验证模拟结果。
2023-10-05 physics.ins-det
A new technique of linseed oil coating in bakelite RPC and the first test results
本文提出在胶木RPC形成气体间隙前预涂亚麻籽油的新工艺,并在雪崩模式下用宇宙线测试,给出效率与噪声率结果。
2021-08-16 hep-ex 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
Performance of the ATLAS RPC detector and Level-1 muon barrel trigger at $\sqrt{s}=13$ TeV
大型强子对撞机(LHC)上的ATLAS实验采用了由一级硬件触发器(L1)和基于软件的高级触发器组成的触发系统。L1 μ子触发系统选择μ子候选者,将它们分配给正确的LHC束流交叉,并将它们分类为六个横向动量阈值类之一。L1 μ子触发系统使用连续板室(RPC)在ATLAS探测器的中心(桶)区域产生μ子诱导的触发信号。ATLAS RPC布置在六个同心层中,并在弯曲功率为1.5至5.5 Tm的环形磁场中工作。RPC探测器由约3700个气体体积组成,总表面积超过4000 m2 $^2$。本文报告了RPC探测器和L1 μ子桶触发器的性能,使用ATLAS实验在2018年以13 TeV的质心能量记录的60.8 fb $^{-1}$质子-质子碰撞数据。利用$Z$玻色子衰变为μ子对的方法研究了探测器和触发器的性能。RPC探测器的响应,效率和时间分辨率的测量报告。测量的L1 μ介子桶触发效率和速率,以及测量的μ介子候选人的选定样品的属性。RPC电流,计数率和平均雪崩电荷的测量使用零偏置碰撞。最后,RPC探测器的响应和效率进行了研究,在不同的高电压和前端的阈值设置,以外推探测器响应预期的高亮度LHC的高亮度。
2021-07-28 hep-ex physics.ins-det
Towards high-rate RPC-based thermal neutron detectors using low-resistivity electrodes
本文介绍了几种单间隙$^{10}$ B内衬电阻板室($^{10}$ B-RPC)的计数率测量的实验结果,其阳极由标准浮法玻璃、低电阻率玻璃和陶瓷制成。测量是在柏林亥姆霍兹中心的V17单色中子束线(3.35 μ m)上进行的。对于具有0.28 mm厚浮法玻璃的$^{10}$ B-RPC,获得约$8\times 10^{3}$ $Hz/cm^{2}$的最大计数率密度。在低电阻率玻璃和陶瓷的情况下,计数率密度没有偏离线性依赖于中子通量的最大通量在此束线和超过$3\times 10^{4}$ $Hz/cm^{2}$的值。
2021-04-01 physics.ins-det
Advances Towards a Large-Area, Ultra-Low-Gas-Consumption RPC Detector
大型电阻板室系统起源于欧洲核研究组织的高能物理实验:ATLAS,CMS和ALICE,其中部署了数百平方米的触发和定时RPC。这些装置与复杂的气体系统一起工作,所述气体系统配备有再循环和净化单元,其需要大约6 cm $^{3}$ /min/m $^{2}$的新鲜气体供应,从而产生后勤、技术和财政问题。在这篇文章中,我们提出了一个新的概念,在建设的RPC,使我们能够操作的检测器在超低气体流量制度。通过这种新方法,玻璃堆栈被封装在聚丙烯制成的密封塑料盒中,具有出色的水蒸气阻隔性能以及良好的大气气体保护。
2022-06-30 physics.ins-det
Multilayer $^{10}B$-RPC neutron imaging detector
衬有$^{10}B_{4}$ C中子转换器的电阻板室(RPC)是一种有前途的位置灵敏热中子探测技术,在空间分辨率和时间方面优于$^{3}$氦基探测器。然而,对于其他类型的气体探测器与单层$^{10}B_{4}$ C在正常的束入射下,单间隙$^{10}B$ -RPC的热中子的探测效率仅为6%左右。为了克服这一局限性,我们引入了一个多层$^{10}B$ -RPC检测器与堆叠的10个双间隙混合RPC。介绍了探测器的设计及其在FRM II中子设施的TREFF中子束线上进行表征的结果。结果表明,该系统对波长为4.7 μ m的中子的探测效率超过60%,空间分辨率(FWHM)在X和Y方向分别为0.25 mm和0.35 mm。
2020-05-26 physics.ins-det
Performance of a resistive plate chamber equipped with a new prototype of amplified front-end electronics
ALICE是大型强子对撞机实验,致力于研究重离子碰撞。在前向快度下,μ子谱仪可以从低质量介子、夸克偶素、开重味强子以及弱玻色子中探测μ子。利用由72个阻性板室(RPC)组成的触发系统实现了基于横向动量的μ子选择。对于LHC运行1和正在进行的运行2,RPC已经配备了称为ADFEE的非放大FEE。然而,考虑到运行3(2021-2023)预期的亮度增加,已经探索了使用放大的FEE的可能性,以便通过减少每次撞击的电荷来改善计数率限制并防止探测器老化。这种新型电子学的原型(FEERIC)在装备ALICE洞穴中的一个RPC之前已经被开发并首先用宇宙射线进行了测试。本文将回顾装备这种新型FEE的RPC的最重要的性能指标-效率、暗电流、暗率、团簇尺寸和总电荷-并与ADEIC读出的其他指标进行比较。在5和13 TeV的pp碰撞和在5 TeV的Pb-Pb碰撞中。
2016-06-24 hep-ex physics.ins-det
Simulation of the Signal Propagation for Thin-gap RPC in the ATLAS Phase-II Upgrade
针对ATLAS Phase-II升级中1毫米窄间隙RPC因雪崩电荷减小引发的信号完整性问题,本研究提出无损条件下的信号传播建模与模拟方法,通过特征阻抗和串扰对比验证模型,并成功应用于包括$η-η$读出方案在内的不同几何设计。
2022-11-20 hep-ex 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
Numerical studies on effect of operating conditions and geometrical components on the timing response and efficiency of RPC
为了优化RPC几何在INO-ICAL实验中的应用,对标准RPC几何的时间特性进行了详细的数值模拟. RPC提供的时间信息是实验中确定中微子方向的重要观测量。各种操作条件和设计组件的RPC定时响应,主要是平均信号到达时间和时间分辨率的影响进行了研究。还提出了探测器效率对相同参数的依赖关系。
2019-06-14 hep-ex physics.ins-det