Elemental Analysis of Glass and Bakelite Electrodes Using PIXE Facility
粒子探测器的发展可以追溯到19世纪90年代X射线和放射性的发现。在探测器的历史上，电阻板室（RPC）是在20世纪80年代初推出的。RPC是一种气体探测器，由两个平行电极组成，具有像玻璃和胶木一样的高电阻率。目前，一些高能物理实验使用基于RPC的探测器系统，由于鲁棒性和结构简单。在每个实验中，RPC都必须连续运行数年。因此，需要对电极材料进行深入的表征。在本研究中，当地可用的玻璃和胶木样品的元素分析是使用PIXE设备可在旁遮普大学回旋加速器，昌迪加尔。PIXE测量使用入射在电极样品靶上的2.7MeV质子束进行。报告了这些电极样品中存在的组成元素。
2018-11-18 physics.ins-det
Characterization and Comparison of Glass Electrodes
本文介绍了玻璃电极的特性，这是一个主要组成部分的探测器，如电阻板室（RPC）的研究。RPC正在用于各种正在进行的高能物理实验，例如，KEK的BELLE，LHC的CMS，并将用于不久的将来的实验，例如，INO-ICAL在印度玻璃电极的表征已经完成，以了解玻璃质量等有助于提高探测器性能的因素。选择的玻璃样品是在当地采购的Asahi（A），Saint Gobain（S），Modi（M），这些样品在印度工业中很容易获得。表征包括研究玻璃样品的光学、表面、物理、电学性能、成分和漏电流的测试。这篇论文为关于这一主题的现有研究增添了新的信息。根据本文所讨论的技术，对三种不同类型的玻璃电极的测量结果进行了比较。这项研究有助于我们确定可以选择用于更好地操作探测器的最佳玻璃质量。
2022-02-12 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
Development and Performance Analysis of Glass-Based Gas-Tight RPCs for Muography Applications
National Institute of Science Education and Research Bhubaneswar（布巴内斯瓦尔国家科学教育与研究所）；Ghent University（根特大学）；Vrije Universiteit Brussel（布鲁塞尔自由大学）
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
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
Effect of glass thickness variations on the performance of RPC detectors
位于印度的中微子天文台（INO）正计划建造一个磁化铁量能器探测器（ICAL），其中电阻板室（RPC）将是活跃的探测器元件。研究不同电极厚度的RPC的性能是优化ICAL RPC设计参数的关键。我们制作了具有不同厚度玻璃的RPC，并研究了它们在相同环境条件下的性能。本文对探测器效率、噪声率、时间分辨率和电荷分布进行了研究。
2016-10-11 hep-ex physics.ins-det
Measurement of electrical properties of electrode materials for the bakelite Resistive Plate Chambers
单间隙（气隙2毫米）电木电阻板室（RPC）模块的各种尺寸从10厘米\times 10厘米到1米\times 1米已制造，其特征在于和优化的效率和时间分辨率。不同等级的硅化合物的薄层被施加到内电极表面，以使它们光滑，并且还降低表面电阻率。在硅涂层RPC中，对于流光和雪崩工作模式，效率> 90%，时间分辨率\sim 2 ns（FWHM）。在制作探测器之前，对电极材料的体电阻率和表面电阻率等电学性质进行了仔细的测量。利用自行研制的高阻表面I-V曲线监测仪，评价了不同有机硅涂层对表面电阻率的影响。结果表明，探测器对大气μ子的探测效率和RPC噪声率与表面电阻率及其随外加偏压的变化有一定的相关性。还发现，不同等级的硅树脂材料作为涂层的表面电阻率不同，并且发现结果与使用这些RPC进行的检测器效率和噪声率测量一致。
2012-06-26 physics.ins-det
A new concept for streamer quenching in resistive plate chambers
本文提出了一种电阻板室中流光猝灭的新概念。在我们的方法中，倍增过程通过插入在两个电阻电极之间的机械结构的适当设计来淬灭。我们表明，实现稳定的性能与基于氩气和一小部分异丁烷的二元气体混合物。被认为是RPC探测器电极内表面降解的原因的氟碳化合物因此从气体混合物中完全消除。这种设计{还导致}简化了组装程序。初步结果与几个原型的“机械淬火RPC”和一些未来的发展前景进行了讨论。
2006-02-21 physics.ins-det
Performance study of large-area glass resistive plate chambers with different spacer configurations
本文对玻璃电阻板室（RPC）内的隔板和气体分布进行了优化。模拟研究表明，气体流速的均匀性和较低的涡室内的改善。与原始设计（100个间隔物）相比，优化的间隔物配置（76个间隔物）将间隔物的数量减少了$24\%$，因此有助于显著减少由间隔物引起的非有源或低效率区域，同时保持电极的类似变形均匀性。采用两种间隔层结构，构造了1 × 1 m $^2$尺寸的大面积玻璃RPC，并用宇宙μ子事件进行了测试。RPC的μ子探测效率大于$95\%$。
2021-11-26 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
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
Performance of the BIS78 RPC detectors: a new concept of electronics and detector integration for high-rate and fast timing large size RPCs
气体中每计数的平均电荷的减少以及区分非常小的信号与噪声的能力可以允许在高辐射背景环境中进行有效和长期的电阻板室检测器操作。这一目标已经达到了在研究与发展计划的BIS 78升级项目的ATLAS探测器在LHC通过深度集成的快速（100 ps的峰值时间）和敏感（小至100 V的阈值）前端电子（FE）与一个非常大的尺寸的检测器结构。这种创新的RPC集成概念以新构思的法拉第笼为中心，将读出条和FE嵌入其中，紧紧包裹在具有1.2 mm厚电极的1 mm气隙RPC周围，作为完全独立的单线态结构。我们研究了BIS 78生产三重腔室的性能，该三重腔室由3个2 <2的独立单重态组成，每个单重态提供2D空间和时间信息，显示出可实现的最小阈值为在气隙内产生的每计数2 pC的平均电荷。我们表明，这些商会授予一个记录的综合性能更好
2020-09-14 hep-ex 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
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
Prototype study of $0.1\%\,X_0$ and $\mathrm{MHz/cm^2}$ tolerant Resistive Plate Chamber with Diamond-Like Carbon electrodes
该研究设计并测试了采用 DLC 电极的超低物质量 RPC 原型，验证其在高粒子通量下的效率与时间性能，并预测 20 cm 改进型四层设计可达 90% 效率。
2024-01-24 physics.ins-det
Resistive MSGC with double layered electrodes
首次成功的尝试，以优化电场在电阻微带气室（RMSGC）使用额外的字段位于探测器基板内的整形带进行了描述。
2014-03-31 physics.ins-det
Flux monitoring hard X-ray optics in a single electrode configuration
为了探索X射线通量监测光学元件的可能性，研究了在环境空气中单电极结构中硬X射线照射下硅和金刚石单晶以及X射线反射镜的电学响应。为了引入通量监测作为非侵入性能力，将铂电极沉积在晶体的入射表面的小的未暴露部分上，而对于X射线镜，整个镜表面用作电极。结果表明，光电子效应和周围空气的光电离效应会影响薄膜的电学响应。这些因素的影响进行了量化使用的总电子产率和电离电流的估计。结果表明，这两种现象都可以用于硬X射线通量在光学元件上的无创监测。相关的限制，如检测灵敏度和电荷收集效率的适用性进行了确定和讨论。
2014-10-14 physics.ins-det
Surface Processing and Discharge-Conditioning of High Voltage Electrodes for the Ra EDM Experiment
Ra EDM实验使用一对高压电极来搜索$^{225}$ Ra的原子电偶极矩。我们使用具有200 mm $^2$的主要高梯度表面的相同的平面平行电极来产生可逆DC电场。我们的统计灵敏度与电极间隙中的电场强度成线性比例。我们从加速器物理学文献中改编了表面去污和处理技术，以化学抛光和清洁一套新制造的大颗粒铌和2级钛电极。在0.4 mm至2.5 mm的电极间隙尺寸范围内，使用定制高压测试站在高达$+52.5$ kV/mm和$-51.5$ kV/mm的电场强度下对三对铌电极和一对钛电极进行放电调节。对一对大颗粒铌电极进行放电调节，并验证其在$\pm 20$ kV/mm下工作，稳态泄漏电流为$\leq 25$ pA（$1σ$）和每小时的极性平均$98 \pm 19$放电。这些电极安装在Ra EDM实验装置中，取代铜电极对，并重新验证为$\pm 20$ kV/mm。铌电极的电场强度比传统铜电极大3.1倍，最终受到我们30 kV双极电源的最大输出的限制。
2021-09-26 physics.atom-ph physics.ins-det
Electron transport and electric field simulations in two-phase detectors with THGEM electrodes
本实验室正在研制的用于暗物质探测的电致发光（EL）带隙两相探测器的主要特点之一是广泛使用厚气电子倍增器（THGEM）。在检测器的各种版本中，THGEM用作气相和液相中的电极以形成漂移、电子发射和EL区域，以及用于气相中的信号的雪崩放大。在这项工作中，通过这样的THGEM电极的电场和电子输运的模拟进行。在液相中，这些模拟允许确定最佳参数，例如THGEM的孔直径和跨其施加的电压，其可以提供电子从漂移区到EL间隙的有效传输。在气相中，研究了THGHEM电压对EL间隙电场均匀性的影响。
2019-09-02 astro-ph.IM physics.ins-det
High voltage and electrode system for a cryogenic experiment to search for the neutron electric dipole moment
Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）；W. K. Kellogg Radiation Laboratory, California Institute of Technology（加州理工学院 W.K. 凯洛格辐射实验室）；Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）；Department of Physics, Brown University（布朗大学物理系）
本文介绍了一种用于低温实验寻找中子电偶极矩的高电压和电极系统，该系统能提供75kV/cm的电场，满足热负荷和磁噪声要求，展示了关键技术的开发成果。
2025-12-17 nucl-ex physics.ins-det
Transparent Electrodes for High E-Field Production Using A Buried ITO Layer
我们提出了一种光学透明电极的设计和表征，适用于原子和分子物理实验，需要高的光学访问。电极可以在标准大气压下的空气中操作，并且即使对于远超过空气的介电击穿的电场也不会遭受电击穿。这是通过将ITO涂覆的电介质基板放置在电介质基板的堆叠内来实现的，这防止了由汤森放电引起的离子雪崩。通过这种设计，我们观察到在高达120 kV/cm的电场下没有电弧。利用这些板，我们通过光谱测量激光冷却的铷原子云的$5^2S_{1/2} \rightarrow 5^2P_{3/2}$跃迁的直流斯塔克位移，直接验证了在石英真空池中产生的高达18 kV/cm的电场。我们还报告了屏蔽的电场和残留的电场内的真空电池，一旦电极放电。此外，我们还讨论了观察到的原子损失，结果从运动的自由电荷在真空中。观察到的这些现象的不对称性的偏置的电极表明，场发射的电子在真空中是主要负责这些影响，并可能表明减轻它们的方式。
2015-08-17 physics.atom-ph physics.ins-det
An apparatus for studying electrical breakdown in liquid helium at 0.4 K and testing electrode materials for the SNS nEDM experiment
我们已经建立了一个装置，以研究直流电击穿在液氦中的温度低至0.4 K，在饱和蒸汽压和$\sim$ 600欧姆之间的压力。该装置可以容纳一组直径为12 cm的电极，在它们之间具有$1-2$ cm的间隙，并且可以向每个电极施加高达$\pm 50$ kV的电势。初步结果表明，在0.4K的宽压力范围内，在两个直径为12 cm的电抛光不锈钢电极之间的1cm间隙中施加超过100 kV/cm的电场是可能的。我们还测量了两个电极之间的电流。我们的初步结果，$I<1$ pA在45千伏，对应于一个下限的有效体积电阻率LHe的$ρ_V > 5\times10^{18}$ $Ω\cdot$厘米。这个下限比先前测量的界限大5倍。我们报告的设计，施工和操作经验的装置，以及初步结果。
2016-04-02 nucl-ex 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
Development of novel ionization chambers for reference dosimetry in electron FLASH radiotherapy
本研究设计并表征了三种用于电子FLASH放射治疗UHDR参考剂量测定的平行板电离室，发现电荷收集效率受电极间距、电场强度、每脉冲剂量和脉冲宽度影响，并证明减小电极间距和提高电场可消除脉冲宽度依赖性。
2024-03-08 physics.ins-det physics.med-ph
New Facilities for the Production of 1 mm gap Resistive Plate Chambers for the Upgrade of the ATLAS Muon Spectrometer
为ATLAS HL-LHC升级生产近1000个1 mm间隙RPC，研究介绍面向新工业设施的组装工艺转移、原型认证测试及不同制造方法比较，证实其可可靠产出合格探测器。
2025-01-08 hep-ex physics.ins-det
Electric-Field Noise above a Thin Dielectric Layer on Metal Electrodes
评估了由薄电介质覆盖的平面金属电极组成的分层结构上方的电场噪声，并且发现电介质膜与其厚度成比例地显著增加噪声水平。重要的是，与裸金属上的噪声相比，即使是低损耗电介质的薄（单层）层也可以将噪声水平提高几个数量级。靠近该分层表面，电场的功率谱密度随着到表面的距离的四次方的倒数而变化，而不是随着平方的倒数而变化，如在裸金属表面上那样。此外，与噪声频谱不随频率（在无线电波和微波频带中）变化的干净金属相比，介电层可产生与频率成反比的电场噪声。对于各种现实的情况下，从这个模型预测的噪声水平是可比的捕获离子实验中观察到的。因此，这些发现是特别重要的理解和减轻不必要的加热和退相干的小型化离子阱。
2015-11-02 cond-mat.mtrl-sci physics.class-ph physics.ins-det
Preliminary characterization of a surface electrode Paul trap for frequency metrology
本研究针对频率计量开发171Yb+单离子光学钟用表面电极Paul阱，测试原型阱加热率，推出绝缘体上硅微制造芯片并完成超高真空电学测试，给出合适参数及设计改进路线图。
2024-10-09 physics.atom-ph physics.ins-det quant-ph
A study of DC electrical breakdown in liquid helium through analysis of the empirical breakdown field distributions
本研究通过分析液氦中不锈钢电极的击穿场分布，提出数据驱动的表面积缩放方法，揭示击穿与阴极场发射相关，并可推广至其他惰性液体。
2020-11-17 hep-ex nucl-ex physics.app-ph
