A UV laser test bench for micro-pattern gaseous detectors
用于气体检测器校准的UV激光器已经被新发现用于当前一代的微图案气体检测器（MPGD），特别是那些由于设计限制而不适合用传统源（例如宇宙射线或X射线束）进行测试的设备。本文介绍了一种由紫外激光器构成的用于表征快定时MPGD（FTM）的装置，并在时间投影GEM（TPG）样机上进行了增益曲线和电子漂移速度的测量，以验证该装置的有效性。
2020-02-20 physics.ins-det
Advances in Micro-Pattern Gaseous Detectors and their Applications
在过去的十年中，一些新的成像气体探测器，称为微图案气体探测器，已被构思和迅速发展。在本文中，这些探测器的最流行的设计和它们的应用，高能物理和天体物理实验将被描述。然而，这次审查的主要重点将放在微模式探测器在医学和工业中的实际应用方面的持续活动上
2009-06-29 physics.ins-det
New designs of resistive microstrip gaseous detectors (R-MSGCs)
本文介绍了一种新型的火花保护型微图案气体探测器：二维灵敏电阻式微带计数器和混合探测器，它将电阻式GEM和微带探测器结合在一起。这些新的探测器有几个重要的优势，比其他传统的微图案探测器，是独特的应用，如双相贵金属液体TPC和RICHs的读出探测器。
2011-08-30 physics.ins-det
Micropattern Gaseous Detectors
目前，光子和粒子的气体探测器的发展正在发生革命。在高能和空间飞行实验中占主导地位多年的平行板型和线型探测器现在正被最近发明的微模式气体探测器所取代。我们现在将回顾这一领域的主要成就，并讨论未来发展和应用中最有前途的方向。
2004-04-07 physics.ins-det
Report of the Topical Group on Micro-Pattern Gaseous Detectors for Snowmass 2021
本报告总结了提交给仪器前沿专题组IF05的微模式气体探测器（MPGD）白皮书，作为Snowmass 2021粒子物理十年调查的一部分。
2022-09-16 astro-ph.IM hep-ex nucl-ex
Research on discharges in micropattern and small gap gaseous detectors
本文综述了微图形和小间隙气体探测器中放电的现有知识及其物理机制。这些包括空间电荷（Raether的）限制，率致击穿，阴极激发效应和电子发射从阴极的形式射流，跨GEM击穿在多步配置和最后的表面流光。
2009-11-03 physics.ins-det
A hybrid structure gaseous detector for ion backflow suppression*
提出了一种用于未来圆对撞机时间投影室的混合结构离子回流抑制气体探测器组件的新概念。它是一个混合结构级联气体电子倍增器（GEM）与Micromegas检测器。Micromegas和GEM都有能力自然减少放大区产生的大部分离子。GEM还充当前置放大器设备，并与Micromegas一起增加气体增益。混合探测器的可行性测试使用${}^{55}$ Fe X射线源进行。对于5.9keV的X射线，能量分辨率优于27%。结果表明，在增益为5000的混合读出结构中，回流比可以达到优于0.2%。
2017-03-31 hep-ex physics.ins-det
Simulation of VUV electroluminescence in micropattern gaseous detectors: the case of GEM and MHSP
气体雪崩探测器中雪崩发展过程中产生的电致发光是气体探测器触发、量热和跟踪的有用信息。稀有气体呈现高的电致发光产率，主要在VUV区域中发射。如果使用适当的光电传感器，光子可以提供信号读出。微图案气体检测器由于其高的电致发光产率和放射性纯度而成为高背景和/或低速率实验中信号放大的良好候选者。在这项工作中，真空紫外光响应的气体电子倍增管和微孔带板，纯氙工作，模拟和研究的详细使用一个新的和多功能的C++工具包。它示出的立体角由放置在微结构下方的光电传感器对向取决于操作条件。所获得的绝对EL产量，确定为不同的气体压力和所施加的电压的函数，与实验确定的那些进行比较。
2012-07-30 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Calibration of a Micromegas-based Gaseous Time Projection Chamber Using Cosmic Ray Muons
本研究利用宇宙射线缪子对基于 Micromegas 的气态时间投影室进行校准，通过径迹重建表征漂移速度等性能，并揭示了其在50天内随气体纯度的变化规律。
2023-07-27 hep-ex physics.ins-det
First time-resolved measurement of infrared scintillation light in gaseous xenon
本研究首次实现气态氙红外闪烁光的时间分辨测量，搭建纳秒分辨率的红外-紫外同步测量装置，测得红外光产额与紫外相当，明确脉冲的快慢成分及杂质、压强的影响，为氙基探测器研发提供支撑。
2023-06-09 hep-ex physics.ins-det
A Gaseous Time Projection Chamber with Micromegas Readout for Low Radioactive Material Screening
低放射性物质筛选对于稀有事件搜索实验，如无中微子双β衰变和地下实验室中的暗物质搜索，正变得至关重要。气体时间投影室（TPC）可以用于具有大的有效面积和高效率的这种目的。成功地构建了一个具有约20 $\times$ 20 cm $^2$的Micromegas读出平面的气体TPC，用于表面α污染测量。我们的特点是能量分辨率，增益稳定性和跟踪能力与校准源。利用气态TPC的独特径迹相关背景抑制削减，我们已经确定TPC的α背景率为0.13 $\pm$ 0.03 $μ$ Bq/cm $^2$，与领先的商业解决方案相当。
2022-08-05 physics.ins-det
Development of a new generation of micropattern gaseous detectors for high energy physics, astrophysics and environmental applications
我们已经开发出一种具有成本效益的技术，用于制造各种布局的微图案气体检测器，用于广泛的应用。这种装置的特征在于与薄读出条/电极的网络接口的电阻电极。以下三个例子，这种创新的设计和它们的应用将被提出：一种新型的双相LAr探测器的原型与CsI光电阴极浸入LAr，一个CsI-RICH探测器原型ALICE升级和GEM类传感器的环境安全/安保应用。
2013-05-03 physics.ins-det
Design and Performance of a 96-channel Resistive PICOSEC Micromegas Detector for ENUBET
Aristotle University of Thessaloniki（塞萨洛尼基亚里士多德大学）；Ludwig Maximilian University of Munich（慕尼黑路德维希-马克西米利安大学）；CERN（欧洲核子研究组织）；Stony Brook University（石溪大学）；NCSR Demokritos（德墨忒勒斯国家科学研究中心）；University of Bonn（波恩大学）；LIP（粒子物理与实验仪器实验室）；University of Helsinki（赫尔辛基大学）；Jefferson Lab（杰斐逊实验室）；University of Zagreb（萨格勒布大学）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；CEA-Saclay（法国原子能和替代能源委员会萨克雷中心）；National Technical University of Athens（雅典国立技术大学）；Ruđer Bošković Institute（鲁德·博什科维奇研究所）；University of Virginia（弗吉尼亚大学）
96通道电阻式PICOSEC微米格栅探测器通过优化设计实现了皮秒级时间分辨，适用于高能物理中的精确时间测量。
2026-02-02 physics.ins-det
Numerical Studies on Time Resolution of Micro-Pattern Gaseous Detectors
微模式气体探测器在高亮度对撞机的恶劣辐射环境中提供了出色的空间和时间分辨率。在这项工作中，已尝试建立一种算法，用于估计不同的MPGD的时间分辨率。本文从初级电子的统计、分布以及初级电子在气体介质中的扩散两个方面，对电子在气体介质中的扩散进行了数值估算，忽略了初级电子的倍增。研究了探测器设计参数、场结构和混合气体组成对分辨率的影响。最后，考虑到检测信号的阈值限制的数值方法的修改已经完成，并测试了RPC检测器的未来实施的情况下，MPGD。
2016-05-10 physics.ins-det
Gain, Rate and Position Resolution Limits of Micropattern Gaseous Detectors
在这项研究中，我们报告的增益，速率和各种微图案气体探测器的位置分辨率限制的系统研究的结果。结果发现，在低速率（<1 Hz/mm^2）下，每个探测器都有自己的增益极限，这取决于尺寸和设计特征，以及气体成分和压力。然而，在所有情况下，最大可实现的增益小于或等于经典的雷瑟限制。还发现，对于所测试的所有检测器，最大可实现增益随着计数率急剧下降。还研究了用于检测X射线（6至35 kV）的微图案检测器的位置分辨率，证明了在简单的计数模式下，使用固体转换器可以在1个大气压下达到优于30微米的位置分辨率。
2001-06-05 physics.ins-det
Study of MicroPattern Gaseous detectors with novel nanodiamond based photocathodes for single photon detection in EIC RICH
本文研究未来EIC中用于单光子探测的微结构气体探测器，提出以氢化纳米金刚石粉末层作为光电阴极替代CsI，并与THGEM探测器耦合，以解决紧凑装置下光子数量受限及CsI量子效率退化的问题。
2019-03-18 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Gain stabilization in Micro Pattern Gaseous Detectors: methodology and results
雪崩增益随时间变化的现象，特别是在包含绝缘体材料的微图案气体探测器（MPGD）中，通常归因于绝缘体的“充电”效应导致的电场修改。一个强大的方法，在这样的检测器的增益瞬态特性。它包括三项准则：检测器初始化、长增益稳定监控以及通过在操作条件中应用突变来施加瞬变。使用THWELL和RPWELL探测器，我们验证了所提出的方法，通过评估充电/充电下降模型描述的增益稳定的管理过程。这些结果提供了一个更深入的了解这些过程中，反映了不同的瞬态后，突然变化的探测器增益或照射速率。这种方法提供了一个手柄，为未来的调查所涉及的物理现象MPGD探测器，包括绝缘组件。
2017-07-17 physics.ins-det
First Tests of Gaseous Detectors Made of a Resistive Mesh
我们在这里描述各种探测器设计：GEM型，MICROMEGAStype，PPAC型以及级联探测器，由电阻网格制成，电阻网格由电阻Kapton箔制成，（20微米厚，电阻率为每平方几MOhm）通过激光钻孔技术。与任何其他微图案检测器一样，这些检测器的最大可实现气体增益受到Raether极限的限制，然而，电阻网格使它们和前端电子器件完全受到火花保护。这种方法可以是开发具有电阻阳极读出板的MICROMEGAS和GEM的持续努力的替代或补充，并且在与微像素型集成前端电子器件组合的微图案检测器的情况下可以是特别有益的
2010-02-06 physics.ins-det
Characterization of a gaseous time projection chamber with an internal \ce{^{37}Ar} source
本研究提出一种利用内置\rm {}^{37}Ar源校准气体TPC的新方法，可快速校准多项关键性能参数，显著提升能量分辨率，并可表征电场畸变与漂移场的依赖关系。
2025-05-17 hep-ex physics.ins-det
Simulation Studies of Charge Transport on Resistive Structures in Gaseous Ionization Detectors
我们开发了一个工具，用于模拟有限尺寸的导电板上的电荷输运。这个工具叫做Chani。开发Chani的主要动机是为火花保护微图案气体探测器（MPGD）中阳极电极的尺寸和电阻率的优化提供一种工具。在这篇论文中，我们首先介绍了大型强子对撞机和ATLAS实验的概况。然后，我们回顾了气体离子化检测器技术，特别是micromegas技术。然后，我们提出的Chani的工作原理，以及示例计算。这些例子包括与解析可解问题的比较，表明模拟结果是合理的。
2012-07-19 hep-ex physics.comp-ph physics.ins-det
Recent advances with a hybrid micro-pattern gas detector operated in low pressure H2 and He, for AT-TPC applications
针对有源靶时间投影室（AT-TPC）中电荷粒子径迹读出的可能应用，研究了混合微图案气体探测器（MPGD）在纯低压氢气（H2）和氦气（He）中的工作特性和性能。该探测器由一个MICROMesh气体结构（MICROMEGAS）耦合到一个单或多级联厚气体电子倍增器（THGEM）作为前置放大级。本研究报告的有效增益依赖的混合MPGD在相关的压力（在200-760欧姆的范围内）为不同的检测器安排。本文的研究结果对低压低质量惰性气体雪崩机制的研究具有重要意义，特别是对核物理和核天体物理中主动靶时间投影室（TPC）MPGD端盖读出的应用具有重要意义。
2015-12-22 hep-ex physics.ins-det
PICOSEC: Charged particle Timing to 24 picosecond Precision with MicroPattern Gas Detectors
高亮度大型强子对撞机（HL-LHC）中堆积诱导背景的前景激发了人们对高速率带电粒子计时技术的浓厚兴趣。与粒子识别的计时作用相反，它已经推动了计时的逐步改进，LHC计时挑战规定了特定水平的计时性能-大约20-30皮秒。由于LHC束团穿越（具有标准设计手册参数）的经过时间具有170皮秒的均方根扩展，所以现在在TOF系统中通常实现的$\sim50-100$皮秒分辨率将不足以解决多个“及时”堆积。在这里，我们提出了一个MicroMegas为基础的结构，达到所需的时间精度（即24皮秒为150 GeV的$μ$的），并可能提供一个廉价的解决方案，覆盖大面积的$\sim 1$厘米$^2$像素大小。我们在这里提出了一个原理证明，激励我们的团队进一步努力实现一个实用的设计，能够在高速率实验中长期生存。
2017-10-23 hep-ex physics.ins-det
Signal Formation in Various Detectors
在这篇文章中，我们提出了在各种探测器的信号形成的一般理论。我们遵循教学分析和演示，以便感兴趣的读者可以很容易地理解和应用到不同的检测器配置的结果。我们包括一些应用气体探测器，即，级联漂移管（MDT）和Micromegas类型的微模式气体探测器。
2017-09-28 hep-ex physics.ins-det
Gaseous Detectors: recent developments and applications
长期以来，未来高能物理实验的迫切科学目标是先进探测器技术发展的驱动因素。1968年，探测器仪器概念的真正创新出现了，为大型传感元件阵列开发了完全并行的读出-多线比例室（MWPC），这为Georges Charpak赢得了1992年的诺贝尔物理学奖。自那时以来，快速气体探测器的辐射探测和成像，能够以低质量预算经济地覆盖大的探测体积，在许多物理领域中发挥着重要作用。在过去的十年中，芯片工业中光刻和微处理技术的进步引发了气体检测器领域从线结构到微图案气体检测器（MPGD）概念的重大转变，彻底改变了许多气体检测器应用的单元尺寸限制。高抗辐射性和出色的空间和时间分辨率使它们成为应对下一代对撞机未来探测器挑战的宝贵工具。新的微图案装置的设计似乎适合于工业生产。MPGD直接耦合到CMOS像素读出的新颖结构代表了一个令人兴奋的领域，允许定时和电荷测量以及3D中的精确空间信息。MPGD最初是为高能物理而开发的，其应用已经扩展到核物理、紫外和可见光光子探测、天体粒子和中微子物理、中子探测和医学物理。
2010-08-24 hep-ex physics.ins-det
Advances in the Development of Micropattern Gaseous Detectors with Resistive Electrodes
我们描述了最近的努力，由不同的团体在实现电阻电极的微图案气体检测器的目的是在同一设计中结合的RPC的最佳功能（例如，其鲁棒性和火花保护性能）的高粒度，从而提供良好的位置分辨率的微电子技术。在这一活动的流，我们最近开发了两个新的探测器与电阻电极：一个是基于电阻微网和第二个是一个MSGC与电阻电极。我们已经证明，电阻网格是一个方便的结构元素，用于各种设计的火花保护探测器：RPC型，GEM型和MICROMEGAS型。这些新的探测器能够大大增强RPC和微图案探测器的应用，因为它们不仅具有高的位置分辨率，而且具有相对较好的能量分辨率（在6 keV下为25- 30%的FWHM），并且如果需要，它们可以以级联模式工作，从而实现高的整体气体增益。从这些研究的主要结论是，电阻电极的微图案检测器的实施，使他们完全火花保护，在此基础上，我们认为这个方向非常有前途。
2010-05-10 physics.ins-det
μRWELL-PICOSEC: Precision Timing with Resistive Micro-Well Detector
Thomas Jefferson National Accelerator Facility（托马斯·杰斐逊国家加速器设施）；IRFU, CEA, Université Paris-Saclay（IRFU, 法国原子能和替代能源委员会, 巴黎萨克雷大学）；Department of Physics, Aristotle University of Thessaloniki（塞萨洛尼基亚里士多德大学物理系）；Center for Interdisciplinary Research and Innovation (CIRI-AUTH)（跨学科研究与创新中心）；Department for Medical Physics, Ludwig Maximilian University of Munich（慕尼黑路德维希-马克西米利安大学医学物理系）；European Organization for Nuclear Research (CERN)（欧洲核子研究组织）；Dipartimento di Fisica, Università di Pavia（帕维亚大学物理系）；INFN Sezione di Pavia（意大利国家核物理研究所帕维亚分部）；Department of Physics and Astronomy, Stony Brook University（石溪大学物理与天文学系）；Institute of Nuclear and Particle Physics, NCSR Demokritos（国家科学研究中心德谟克利特研究所核与粒子物理研究所）
基于μRWELL放大结构的μRWELL-PICOSEC探测器在高精度定时和稳定性方面取得进展，可应用于大规模实验。
2025-12-10 physics.ins-det
Gaseous time projection chambers for rare event detection: Results from the T-REX project. I. Double beta decay
作为T-REX项目的一部分，在过去几年中进行了许多研发和原型制作活动，以探索气体Micromegas读取TPC在稀有事件搜索中的适用性，如双β衰变（DBD），轴子研究和低质量WIMP搜索。本文综述了该项目的主要研究成果，并对该探测技术的应用前景进行了展望。虽然在配套文件中，我们专注于轴子和弱相互作用粒子，在本文中，我们专注于测量的DBD的$^{136}$在高压超导体（HPSTO）TPC的结果。特别相关的是在微块Micromegas的NH 4 + TMA混合物中获得的结果，在增益、操作稳定性和在高达10巴的压力下的能量分辨率方面显示出非常有希望的结果。在$\sim$ 1的水平的TMA相对于纯PMMA将电子扩散减少了10倍，提高了拓扑图案的质量，对辨别能力有积极的影响。操作与中等大小的原型（30厘米直径和38厘米漂移）的1公斤的铅在10巴的基准volumen允许测试的检测概念，在现实的实验条件。Microbulk Micromegas能够以高质量对DBD电离特征成像，同时以至少$\sim$ 3% FWHM @ Q $_{ββ}$并且可能低至$\sim$ 1% FWHM的分辨率测量其能量沉积。此外，拓扑签名信息上的第一个结果显示出其他实验实现所无法达到的有前途的背景辨别能力。此外，Micromegas的固有放射性水平非常低，并提供了具有成本效益的扩大选择。所有这些结果都表明，Microm…
2015-12-24 hep-ex physics.ins-det
Timing performance of large prototype based on $\upmu$RWELL- PICOSEC detector technology with $10 \times 10\ \mathrm{cm}^{2}$ active area
European Organization for Nuclear Research (CERN)（欧洲核子研究中心）；Aristotle University of Thessaloniki（塞萨洛尼基亚里士多德大学）；Center for Interdisciplinary Research and Innovation (CIRI-AUTH)（跨学科研究与创新中心）；Institut de Recherche sur les lois Fondamentales de l’Univers (IRFU, CEA)（基础定律宇宙研究所）；Ludwig Maximilian University of Munich（慕尼黑路德维希-马克西米利安大学）
研究基于$\upmu$RWELL-PICOSEC探测器技术的大型原型的时序性能，采用10×10cm²有效面积的探测器，通过束流测试验证了其在粒子物理和医学成像中的应用潜力。
2026-04-06 physics.ins-det
Fast Timing for High-Rate Environments with Micromegas
现有实验的快速定时分辨率的当前技术水平是带电粒子和电磁簇射到达时间的100 ps的量级。目前关于带电粒子计时的研发正在接近10 ps的水平，但主要不是针对高速率和高辐射下的持续性能（这是HL-LHC堆积缓解所需要的）。我们展示了一个基于Micromegas的解决方案，以达到这一性能水平。Micromegas充当耦合到切伦科夫辐射器前窗的光电倍增管，其产生足够的UV光子以将约100 ps的单光电子抖动转换为每个入射带电粒子10-20 ps量级的定时响应。一个原型已经建立，以证明这种性能。使用皮秒激光器的第一次实验室测试表明，使用大体积Micromegas读出器，对于约50个初级光电子，时间分辨率为27 ps。
2016-01-12 hep-ex physics.ins-det
Optimizing Neon-based Gas Mixtures for Two-stage Amplification Fast-timing Micromegas Detectors
本文通过模拟与实验研究氖基混合气体对两级放大快速定时微网探测器性能的影响，发现提高氖浓度可改善增益均匀性，为优化大面积PICOSEC MM探测器提供参考。
2024-11-07 hep-ex physics.ins-det
Perspectives of Micro-Pattern Gaseous Detector Technologies for Future Physics Projects
在气体放大的基本原理发明一百周年之后，气体探测器仍然是需要低材料预算的大面积覆盖的首选。在过去的二十年中，芯片工业中光刻和微处理技术的进步引发了气体检测器领域从线结构到微图案气体检测器（MPGD）概念的重大转变，彻底改变了许多气体检测器应用的单元尺寸限制。高抗辐射性和出色的空间和时间分辨率使其成为应对未来研究前沿探测器挑战的宝贵工具。新的微图案装置的设计似乎适合于工业生产。2008年，在CERN建立了RD 51合作，以进一步推进MPGD和相关电子读出系统的技术发展，用于基础和应用研究。本文综述了MPGD技术的最新进展，并总结了RD51合作框架内下一代对撞机的最新活动。
2013-08-15 physics.ins-det
PandaX-III: Searching for Neutrinoless Double Beta Decay with High Pressure Gaseous Time Projection Chambers
PandaX-Ⅲ（粒子和天体物理氙实验Ⅲ）实验将在中国锦屏地下实验室Ⅱ（CJPL-Ⅱ）寻找136 μ m的无中子双β衰变（NLDBD）。在实验的第一阶段，高压气体时间投影室（TPC）将包含200 kg、在10 bar下操作的90%的136氚富集气体。Microbulk Micromegas是一种细间距微图案气体探测器，将用于电荷读出，使我们能够以良好的能量和空间分辨率重建NLDBD事件的轨迹。仿真结果表明，该方法具有良好的背景抑制能力和跟踪信息。在本文中，我们将概述PandaX-III的最新进展，包括20 kg原型TPC的数据采集。
2017-10-24 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Development of innovative micropattern gaseous detectors with resistive electrodes and first results of their applications
本文综述了我们在研制新型电阻式微型气体探测器方面的最新进展。这些电阻电极在偶尔放电的情况下保护检测器和前端电子器件，从而使检测器在操作中非常坚固和可靠。作为一个例子，我们更详细地描述了一个新的最近开发的类GEM探测器，完全火花保护与电阻kapton制成的电极。我们发现，在这些研究中使用的所有电阻层（包括Kapton），涂有光敏层，如CsI，可以用作有效的光电阴极的探测器在脉冲计数模式下工作。我们描述的第一个应用程序，这样的探测器结合碘化铯或锑铯光电阴极在室温和低温下检测紫外光子。
2007-06-01 physics.ins-det
Impact of trace amounts of water on the stability of Micro-Pattern Gaseous Detectors measured in Ar-CO$_2$ (90-10)
本研究探究痕量水对Ar-CO₂混合气体中GEM、厚GEM和Micromegas等非电阻性微模式气体探测器稳定性的影响，发现湿度增加可改善高增益和电场下的放电稳定性，减少伪放电率，有利于其稳定运行。
2025-08-21 physics.ins-det
New Developments and Future Perspectives of Gaseous Detectors
气体探测器是所有现有和计划中的高能物理实验的基本组成部分。在过去的十年中，微模式气体探测器（MPGD）概念的两个代表（GEM，Micromegas）变得越来越重要;高辐射阻力和出色的空间和时间分辨率使它们成为应对下一代对撞机未来探测器挑战的宝贵工具。GEM和Micromegas直接耦合到CMOS多像素读出的新颖结构代表了一个令人兴奋的领域，并允许重建物理事件的细粒度二维图像。MPGD最初是为高能物理而开发的，其应用已经扩展到天体物理、中微子物理、中子探测和医学成像。
2007-06-24 physics.ins-det
RD51, an R&D collaboration for micropattern gaseous detectors
RD 51合作成立于2008年4月，旨在协调和促进微模式气体探测器（MPGD）的开发工作。来自20个国家的59个研究所将他们的努力、经验和资源结合起来，开发这些新兴的微图案技术。MPGD已经在几个核和高能物理实验，医学成像仪器和光电探测应用中使用;预计会有更多的应用。它们在速率能力、时间和位置分辨率、粒度、稳定性和抗辐射性方面优于传统线室。RD 51支持使MPGD也适用于大面积，提高成本效益，开发便携式探测器并提高易用性的努力。该合作由工作组组织，开发具有新几何形状的探测器，研究和模拟其特性，并设计优化的电子器件。共同支持的项目包括建立测试基础设施，如束流测试和辐照设施以及生产车间。
2009-07-16 physics.ins-det physics.med-ph
KEKB Beam Collision Stability at the Picosecond Timing and Micron Position Resolution as observed with the Belle Detector
利用Belle探测器研究了在8 GeV $e^-$非对称能量对撞机上KEKB 3.5 GeV $e^+$的束流碰撞特性。我们研究了碰撞定时{ \tip }及其沿束轴的$z$坐标{ \zip }作为碰撞束团在束训练中位置的函数。Belle观察到的各种{ \tip }和{ \zip }行为归因于射频腔中的射束加载效应，该效应利用射束中止间隙加速射束。我们详细报告这些结果，并讨论了SuperKEKB对撞机的前景。
2010-03-20 hep-ex physics.ins-det
Software digitizer for high granular gaseous detector
配备有具有数字读出的气体传感器层的采样量热计对于“粒子流算法”方法来说近乎完美，因为它在大表面上是均匀的，鲁棒的，成本有效的，容易分割成任何读出垫尺寸和大小，并且几乎对中子不敏感。细分数字量热计的响应特征在于跟踪效率和多样性。蒙特卡罗（MC）程序，如GEANT4，以高精度模拟粒子沉积的能量。传感器和与垫相关联的电子响应在单独的“数字化”过程中计算。我们开发了一种通用的方法来模拟垫的响应，数字化，再现效率和多样性，使用的空间信息，在更高的粒度进行模拟。本文提出的数字化方法已应用于气体探测器，包括玻璃电阻板室（GRPC）和MicroMegas。通过对实验束流数据的验证，得到了不同阈值下的效率、多重性和平均命中数等实验观测量，并得到了较高的精度。
2014-05-06 hep-ex physics.ins-det
Snowmass 2021 Instrumentation Frontier (IF5 - MPGDs) -- White Paper 2: Micro Pattern Gaseous Detectors for Nuclear Physics
美国许多当前和未来的核物理（NP）实验已经并正在实施用于跟踪和PID目的的微模式气体探测器（MPGD）。MPGD能够在高速率环境中操作，并且以低材料预算在大面积上提供优异的空间分辨率。本白皮书总结了MPGD在NP实验中所发挥的作用，以及为满足未来NP实验的要求而需要进行的研发。
2022-03-12 nucl-ex physics.ins-det
Timing characterization of MALTA and MALTA2 pixel detectors using Micro X-ray source
针对未来高能物理探测器挑战，利用X射线源对MALTA和MALTA2单片像素探测器进行定时表征，测得MALTA2最佳响应时间约2.6纳秒。
2025-09-08 hep-ex 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
Design and optimization of a hadronic calorimeter based on micropattern gaseous detectors for a future experiment at the Muon Collider
针对μ子对撞机实验需求，研发基于微结构气体探测器的半数字化强子量能器，通过模拟和束流测试验证了其优异的能量分辨率、响应均匀性及与模拟的一致性。
2024-07-14 physics.ins-det
Timing performance of a multi-pad PICOSEC-Micromegas detector prototype
多焊盘PICOSEC-Micromegas是一种改进的探测器原型，具有分段阳极，由19个六边形焊盘组成。详细的研究进行了收集的数据在μ子束在四个代表性的垫。我们证明，这样的设备，可扩展到更大的面积，提供了优良的时间分辨率和检测效率。正如从早期的单电池器件研究中所预期的那样，我们测量了大约25皮秒的时间分辨率，用于带电粒子击中阳极焊盘中心附近，在焊盘边缘高达30皮秒。在这里，我们详细研究了漂移间隙厚度的不均匀性对定时性能的影响，并评估基于影响位置的校正，以获得在整个检测器覆盖范围内的均匀定时响应。
2021-01-28 hep-ex physics.ins-det
Picosecond timing of Microwave Cherenkov Impulses from High-Energy Particle Showers Using Dielectric-loaded Waveguides
我们报告的第一次测量的相干微波脉冲从高能量粒子诱导的电磁簇射产生的介质加载波导中的Askaryan效应。将总聚束能量为$\sim 10^3-10^4$ GeV的12.16 GeV电子聚束预照射在钨中，然后用装有固体氧化铝（$Al_2 O_3$）棒的WR-51矩形（12.6 mm × 6.3 mm）波导元件进行测量。在5-8 GHz的$TE_{10}$单模带的存在下，在波导中的电介质确定，我们观察到带限的微波脉冲的振幅成比例的聚束能量。在不同的波导元件测量同一簇射的信号被用来估计相对时间差与2.3皮秒的精度。这些测量建立了一个基础，使用氧化铝加载的波导元件阵列，具有特殊的辐射硬度，非常高精度的定时平面的高能物理探测器。
2018-04-25 hep-ex physics.ins-det
Hole Misalignment and Gain Performance of Gaseous Electron Multipliers
众所周知，气体电子倍增器（GEM）的增益性能取决于空穴的大小。使用光学扫描仪可以测量孔的尺寸，并预测GEM的性能。然而，用双掩模蚀刻技术制造的GEM的增益预测并不简单。仅利用孔尺寸信息，不可能对增益进行精确预测。我们发现，对准的光掩模之间的GEM箔的两侧起着至关重要的作用。几微米的未对准可以显著降低增益。该研究是通过使用赫尔辛基高清晰度光学扫描仪进行GEM箔的质量控制，这将显示其真正的潜力。
2021-03-14 hep-ex physics.ins-det
Advances in Gaseous Photomultipliers
本文综述了固体光电阴极与各种新型电子倍增器相结合的气体光电倍增器（GPM）的最新进展。在切伦科夫探测器和其他探测器中，用CsI光电阴极覆盖的级联气体电子倍增器（GEM）可以有效地取代紫外线敏感的线室进行单光子记录。其他孔倍增器与图案化的电极（微孔和条形板）和改进的离子阻挡性能进行了讨论，这些允许大大减少光子和离子引起的二次效应。简要介绍了采用其他电子倍增器技术的光子探测器，其中包括基于Micromegas的GPMs、毛细管板、厚GEM和电阻厚GEM。后两种技术稳健且经济，特别适合大面积GPM应用，例如在RICH中。具有极高离子阻挡性能的级联空穴倍增器允许开发和首次演示具有双碱光电阴极和单光子灵敏度的直流操作的可见光灵敏气体光电倍增器。介绍了低温下工作的GPMs在稀有事件贵液探测器和医学成像方面的最新进展。
2008-07-14 physics.ins-det
Large Gaseous Detector of Ionizing Eradiation in Search for Coherent Neutrino-Nucleus Scattering
本文提出用三段低本底正比计数器探测中微子-核相干散射。作为工作介质，我们计划使用氩气和氙气在约1 MPa。我们已经表明，使用实验室规模的组件，脉冲形状的歧视，使能够有效地抑制噪声脉冲的电磁干扰和颤噪效应的能量区域中，其中一个预期的信号从CNNS（从20 eV到100 eV）的一个因素约为$10^3$。我们已经计算了宇宙射线的μ子产生的中子的背景。提出了实验装置。
2013-11-28 hep-ex physics.ins-det
Micromegas with GEM preamplification for enhanced energy threshold in low-background gaseous time projection chambers
本研究提出带GEM预放大级的Micromegas读出平面结构，经不同规模装置测试验证了其增益提升效果，有望降低暗物质探测实验的能量阈值，提升对低质量WIMPs的探测灵敏度。
2025-05-20 physics.ins-det
OuroborosBEM: A fast multi-GPU microscopic Monte Carlo simulation for gaseous detectors and charged particle dynamics
加速器、粒子和核物理气体探测器的设计需要多物理场的模拟。事实上，这些模拟处理的是大量带电粒子在浸没在电场中的气体介质中相互作用的动力学，该电场由电极和介电材料的或多或少复杂的组件产生。我们在这里报道了一款名为OUROBOROSBEM的自制软件，它能够解决此类模拟中涉及的不同功能。在解决了基于边界元法（BEM）的求解器已经实现的静电问题之后，颗粒被跟踪并且将微观地与气体介质相互作用。动力学效应包括电子-离子复合过程、电介质材料的充电和其他可能改变探测器性能的空间电荷效应。这些都是由于nVidia CUDA语言专门优化运行在图形处理器单元（GPU），以最大限度地减少计算时间。平行板雪崩计数器和创业板探测器的群体参数的文献数据所获得的结果的比较充分验证了OUROBOROSBEM的性能。此外，我们能够精确地再现单和双GEM探测器的测量增益作为施加电压的函数。
2022-01-03 nucl-ex physics.ins-det
SILEM : a new gaseous detector with integrated x-y readout plane
本文报道了在EXO双β衰变实验框架内研制的气体探测器。LEM（Large Electron Multiplication）是基于GEM的电子放大栅极。它们是在纳沙泰尔开发的，对火花具有出色的抵抗力。新的SILEM网格将标准LEM的特性与网格一侧的微图案化x-y读出平面相结合。因此，它允许初级电子的放大和它们在x-y平面中的位置确定。
2007-06-11 physics.ins-det
Digitized Waveform Processing for Fast Timing
在高亮度大型强子对撞机（HL-LHC）上产生堆积诱导本底的前景激发了人们对高速率带电粒子计时技术的强烈兴趣\cite{challenge}。在本文中，我报告的快速定时传感器和相关的电子产品的发展主要是在PICOSEC的背景下使用的框架。我们的合作从基于微通道板（MCP）、微图案气体检测器（MPGD）和电容读出雪崩二极管（又名HFS）的定时传感器中积累了大量（$\sim$ fewTbyte）波形集，波形采样通常为20-40 GSa/s。我们已经报道了带电粒子的时间分辨率为3.6，24和20皮秒，分别为这些传感器。在本文中，我将讨论在此活动期间开发的一些工具，用于处理采样率从40 MHz（ATLAS ZDC）到40 GHz（PICOSEC）的数字化波形。
2018-12-04 hep-ex physics.ins-det
Novel position-sensitive gaseous detectors with solid photo-cathodes
目前，光子和粒子的气体探测器的发展正在发生革命。最近开发的带有固体光电阴极的气体探测器正在取代光敏丝室，后者多年来在高能和空间飞行实验中占主导地位。我们将回顾这一领域的主要发展，以及它们在高能物理，医学，工业和等离子体诊断中的应用。还将介绍固体光电阴极与气体微图案/线探测器耦合的新结果。
2002-06-19 physics.ins-det
A Micromegas-based gaseous detector for neutron-induced charged-particle reaction studies in nuclear astrophysics
该研究设计并模拟了一套配分块Micromegas的气体探测系统，用于PTB的10 μA质子束实验，测量1.5–3.5 GK条件下不稳定核的中子诱致带电粒子反应截面。
2024-01-24 nucl-ex physics.ins-det
Picosecond Timing-Planes for Future Collider Detectors
我们报告的实验测试光束的结果，利用微波切伦科夫信号的时间和表征高能量粒子簇的介质加载波导探测器。这些结果被用来验证模型，并产生高保真度的仿真时间平面系统，产生皮秒的时间标签和毫米空间坐标的簇射质心。这些时间平面，基于固体粒子中的Askaryan效应，在未来圆形对撞机（FCC-hh）计划的高动量中心能量下最有效，并且由于其高辐射免疫力而在前向区域特别感兴趣。我们使用我们的波束测试结果和GEANT 4模拟来验证混合微波探测器模型，该模型用于模拟FCC前向量热计的参考定时平面设计。我们的研究结果表明，0.5-3 ps的粒子定时是可能的碰撞产物的范围广泛的参考FCC强子对撞机探测器，即使与目前的技术。
2022-02-11 hep-ex physics.ins-det
