Gas electron multipliers with metal electrodes and their applications in detectors
气体电子倍增器(GEM)与电线(WGEM)或金属电极(MGEM),其中不使用任何塑料绝缘体之间的电极被创建。WGEM的电极之间没有塑料绝缘,因此可以排除电极之间不必要的泄漏电流和火花击穿。在这种MGEM中的意外火花事件不会导致它们的故障,只要正离子通过间隙区域中的强电场快速远离击穿区域。在这项工作中,我们提出了这样的创业板的审查。本文提出了一种用针阳极的磁共振电子显微镜(WGEMs)作为探测器来研究暗物质粒子与氢(H2)的相互作用。在本文中,我们提出了一个审查这样的商会。为了研究混合气体(Ar +10%H_2,Ne +10%H_2,H_2 + 3ppmTMAE),构建了具有针阳极检测系统的包含WGEM的室。在本文中,我们提出的实验研究结果,这些气体混合物退出的α源。最后,我们讨论了针阳极的GEM的操作原理以及建造大规模(150 mm × 150 mm)MGEM探测器的计划。
2020-06-05 physics.ins-det
Performance study of a directional fast neutron detection system based on TPC and plastic scintillation detectors
中子时间投影室能高效率地定位中子热点的大致方向,视场为4π。通过增加几个塑料闪烁探测器和使用符合事件可以显著提高角分辨率。根据理论计算和实验结果,研究了这种符合成像系统的具体性能。对于当前系统,角分辨率的计算值约为2°,这与实验结果很好地吻合,并且为传统的基于反投影的在线重建方法的角分辨率设定了上限。虽然统计迭代法可以突破这一限制,进一步提高角分辨率,但时间消耗通常是个问题。符合成像系统可以进一步优化为未来的应用的基础上的理论模型。
2019-07-10 nucl-ex 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
Towards Measuring the Ground State Hyperfine Splitting of Antihydrogen -- A Progress Report
我们报告的成功调试和测试的专用场电离室测量的主要量子数分布在反氢作为ASACUSA超精细光谱仪器的一部分。新的腔室结合了一个光束归一化探测器,该探测器由塑料反射器和一个可伸缩的钝化注入平面硅(PIPS)探测器组成。
2016-06-06 physics.ins-det
Characterisation of plastic scintillator paddles and lightweight MWPCs for the MID subsystem of ALICE 3
为研制ALICE 3探测器的μ子标识符(MID)子系统,研究团队在CERN T10试验束上测试塑料闪烁体探条和轻型多丝正比室(MWPCs),验证了其性能满足MID的粒子通量等运行要求。
2024-02-17 hep-ex physics.ins-det
Detector for measuring the $π^+\to e^+ν_e$ branching fraction
TRIUMF的PIENU实验旨在测量分支比$R^{e/μ}$ = ${Γ\big((π^{+} \rightarrow e^{+} ν_{e}) + (π^{+} \rightarrow e^{+} ν_{e}γ)\big)}/{Γ\big((π^{+} \rightarrow μ^{+} ν_μ)+(π^{+} \rightarrow μ^{+} ν_μγ)\big)}$,精确度为$<$ 0.1\%。入射π介子,以60 kHz的速度与动量75 MeV/c,被降级,并停止在塑料闪烁体目标。π介子和它们的衰变产物正电子用塑料探测器探测,用多丝正比室和硅条探测器跟踪。正电子的能量是在一个光谱仪中测量的,该光谱仪由一个大的NaI(T $\ell$)晶体和一排纯CsI晶体组成。本文介绍了PIENU实验装置及其在追求$R^{e/μ}$方面的性能。
2015-05-11 hep-ex physics.ins-det
Radiation hardness of the PIBETA detector components
我们已经研究了信号幅度增益,能量分辨率和探测效率的PIBETA探测器系统的有源组件的长期变化。束定义塑料闪烁计数器在~1 MHz停止$π^+$束中运行297天,累积辐射剂量高达2 Mrad。带电粒子跟踪系统中的探测器-一对圆柱形多丝正比室和一个薄的塑料闪烁筒形hodoscope阵列-在相同的运行期间受到照射,平均剂量为~40 krad。单个CsI(未掺杂晶体)量热计探测器接收到的平均剂量约为120 rad,主要来自$π^+$强子相互作用以及活动靶中静止时的$π^+$和$μ^+$弱衰变产生的光子、正电子和质子。
2002-12-02 physics.ins-det
Simulation study of BESIII with stitched CMOS pixel detector using ACTS
针对BESIII漂移室老化问题,提出在束流管与漂移室间增加一层基于拼接技术的圆柱形CMOS像素传感器,并利用ACTS软件模拟验证了该方案对径迹重建性能的提升。
2023-09-05 hep-ex physics.ins-det
Design, Commissioning and Performance of the PIBETA Detector at PSI
我们描述的PIBETA探测器的设计,结构和性能的精确测量的分支比的π β衰变,π + -> π 0 e+ nu,在保罗谢勒研究所。探测器的中心部分是一个240模块的球形纯CsI量热计,覆盖3* π sr立体角。热量计补充了一个主动准直器/光束降能器系统,一个主动分段塑料目标,一对低质量圆柱形线室和一个20元素的圆柱形塑料闪烁体hodoscope。整个探测器系统被安置在一个温度控制的铅砖外壳内,外壳内依次排列着宇宙μ介子塑料否决计数器。在1999/2000年的两个为期三个月的光束周期内,采用1.3*E3 pi+/s和1.3*E6 pi+/s之间的pi+停止率进行调试和校准数据。我们检查的时间,能量和角探测器的分辨率为光子,正电子和质子的能量范围为5-150兆电子伏,以及宇宙μ子的探测器的响应。我们说明了各种罕见的π介子和μ介子衰变及其相关背景的检测器签名。
2003-12-04 hep-ex physics.ins-det
GEM-based detectors for direct detection of low-mass WIMP, solar axions and narrow resonances (quarks)
本文综述并实验研究了基于无塑料绝缘体GEM和针状阳极的探测器,用于直接探测低质量WIMP、太阳轴子及窄pp共振,并首次测量了光电子云空间分布。
2023-04-12 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Machine-Learning-Based Waveform Discrimination in the Front-End Electronics of the Belle II Central Drift Chamber for Cross-Talk Noise Reduction
High Energy Accelerator Research Organization (KEK)(高能加速器研究机构);University of Hawaii(夏威夷大学)
针对 Belle II 中央漂移室前端电子学串扰噪声问题,开发基于机器学习的波形鉴别方法,在赛灵思 Virtex-5 FPGA 中实现紧凑快速的增强决策树模型,有效降低噪声,验证了该方法在探测器前端电子学中应用的可行性和潜力。
2026-07-29 hep-ex physics.ins-det
Development of a 3-D Position Sensitive Neutron Detector Based on Organic Scintillators with Double Side SiPM Readout
基于塑料闪烁体阵列的三维位置灵敏中子探测器正在研制中。使用双面SiPM读出来确定每个闪烁体单元中的相互作用深度(DOI)。在初步测试中,使用准直Co-60源在不同位置测量254 x 6 x 6 mm 3 SP101塑料闪烁体中的DOI。SiPM(KETEK PM 6660)信号由2.5GS/s数字示波器记录。使用幅度和时间信息两者来计算DOI结果。分别实现了2.5 cm和6.6 cm的位置分辨率(FWHM)。基于二维阵列的探测器能够记录入射中子的三维位置信息。三维探测器将与中子时间投影室一起用作定向快中子探测器。根据模拟结果,该相机的角分辨率(8度半高宽)远优于典型的中子散射相机。
2018-10-31 nucl-ex physics.ins-det
NUMEXO2: a versatile digitizer for nuclear physics
NUMEXO2是16通道14位/200MHz数字化仪,为满足GANIL核物理探测需求而扩展为通用设备,其独创性在于数字运算直接遵循ADC数据流而无存储步骤,支持多种探测器信号处理。
2025-03-31 nucl-ex physics.ins-det
Field output correction factors using a fully characterized plastic scintillation detector
本研究通过EGSnrc模拟与实验表征PRB-0002塑料闪烁探测器,证明其射野输出修正因子接近1,并可高精度测定其他小野剂量计的修正因子。
2024-10-01 physics.ins-det physics.med-ph
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
Gas contamination and mitigation in a 100 m$^3$ / 10 bar argon TPC with optical readout: a viability study
该研究评估了100 m$^3$/10 bar氩气TPC中气体污染的影响,提出使用穿孔分配器与新鲜气体注入策略,可在填充后一周内控制杂质,验证了ND-GAr光学读出的可行性。
2025-03-31 physics.ins-det
Multi-Wire 3D Gas Tracker for Searching New Physics in Nuclear Beta Decay
在低能前沿进行的超越标准模型(SM)的新物理学研究是对在高能对撞机上进行的实验的补充。在低能量下测试SM和超越SM的方法中,有核和中子β衰变中的精确谱形和相关系数测量。为了研究β谱形状中的微小效应,我们建造了一台特殊的谱仪。它由一个3D低压气体跟踪器(带有六边形单元的漂移室,在两个导线端部读出信号)和塑料放电器组成,用于触发数据采集和β粒子能量记录。表征过程的结果表明,在一系列实验中使用这样的气体跟踪器的可能性与低能量的电子,最小的运动学恶化的β粒子跟踪是有益的。该技术也计划应用于中子衰变相关实验。在本文中,第一次应用这种跟踪器在高精度β谱形状的研究进行了讨论。介绍了测试技术、调试结果和未来展望。
2018-10-05 physics.ins-det
Gas electron tracking detector for beta decay experiments
为了识别和3D跟踪低能电子,设计了一种新型的基于气体的探测器,以最大限度地减少散射和能量损失。当前版本的探测器是一个塑料闪烁体的组合,作为触发源和能量探测器,以及一个六边形结构的多线漂移室(MWDC),充满了氦气和异丁烷气体的混合物。漂移时间信息用于跟踪垂直于线的平面中的粒子,而电荷划分技术提供沿着线的空间信息。气体跟踪器在miniBETA项目中成功地用作β谱仪,用于测量核β衰变中的弱磁性形状因子。三维电子跟踪的精度,结合低质量,低Z材料和识别闪烁体的背散射,有利于减少主要的系统学效应。在一定条件下,在垂直于金属丝的平面内获得了优于0.5 mm的空间分辨率,而沿金属丝方向获得了约6 mm的分辨率。由于精确的跟踪信息,可以高效率地消除电子和其他不是源自所需衰变的粒子。此外,使用MWDC和闪烁体之间的重合,来自通常伴随放射性衰变的伽马发射的背景被高度抑制。不同的事件拓扑结构的概述一起提出的跟踪器的能力,以正确地识别它们。该分析是支持蒙特卡罗模拟使用Geant 4和加菲尔德++包。最后给出了114In谱研究的初步结果。
2022-08-21 physics.ins-det