Triplet Lifetime in Gaseous Argon
MiniCLEAN是一个单相液态氩暗物质实验。在初始冷却阶段期间，通过测量闪烁光三重态寿命来监测冷气体（$<$ 140 K）内的杂质，并且最终三重态寿命为3.480 $\pm$ 0.001（stat.）$\pm$ 0.064（系统）得到$μ$ s，表明是超纯氩。这是有史以来最长的氩三重态时间常数。还研究了闪烁光的单独组分的猝灭效果。
2019-08-29 physics.ins-det
Infrared scintillation yield in gaseous and liquid argon
研究惰性气体和液体中的一次和二次相变对以惰性气体为介质的稀有事件实验至关重要。在目前的工作中，气体和液体Ar的闪烁产率已首次在近红外（NIR）和可见光区，无论是初级和二级（比例）闪烁，使用盖革模式雪崩光电二极管（G-APD）和脉冲X射线照射测量。在690-1000 nm的NIR范围内，在气态Ar中测量到快组分的初级闪烁产额为17000光子/MeV，在400-1000 nm的范围内，在液态Ar中测量到510光子/MeV。在气态Ar中也观察到了成比例的近红外光谱（电致发光）;在163 K时测得的放大参数为每kV每个漂移电子13个光子。讨论了近红外光谱在高能物理实验中的可能应用。
2011-04-19 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
High-Pressure Gaseous Argon TPC for the DUNE Near Detector
DUNE近探测器设计由多个组件组成，每个组件的设计都是为了对振荡分析的通量和中微子相互作用系统不确定性产生互补约束。其中一个子探测器是磁化高压氩气体TPC（HPgTPC），它将在低密度探测器中提供细粒度的跟踪，使用与DUNE远探测器相同的靶核。由于其粒子探测的低动量阈值，HPgTPC将能够限制振荡分析中最关键的--也是最不容易理解的--不确定性之一：中微子-氩相互作用中的核效应。这些会议记录描述了HPgTPC的当前设计、物理目标和预期性能，以及费米实验室正在进行的研发工作，其中正在建造一个测试台TPC，并将在高达10个大气压的压力下运行。
2019-10-14 physics.ins-det
Cryogenic Gaseous Photomultiplier for Position Reconstruction of Liquid Argon Scintillation Light
这里提出的是第一次测试的气体光电倍增管的基础上级联的厚GEM结构的伽玛射线的位置重建在液体氩。该探测器具有对VUV光透明的MgF $_2$窗口和沉积在第一THGEM上的CsI光电阴极。在稳定的操作设置下测量每个光电子的$8\cdot10^{5}$增益和$\sim100\%$光电子收集效率。在100 kHz读出速率下，探测器的位置分辨能力优异（优于100 $μ$ m），在室温下被证明。通过将探测器浸没在液氮中，在低温下成功地进行了探测器和密封件的结构完整性测试，为今后在惰性液体中的操作测试奠定了良好的基础。
2015-02-02 physics.ins-det
SPY: A Magnet System for a High-pressure Gaseous TPC Neutrino Detector
本文提出SPY磁体系统概念设计，兼具提供径迹分析所需磁场和作为高压气体氩TPC压力容器的双重功能，服务于DUNE近探测器方案。
2024-04-02 hep-ex physics.ins-det
Status of the ArDM Experiment: First results from gaseous argon operation in deep underground environment
氩暗物质（ArDM-1 t）实验是一个吨级液态氩（LAr）双相时间投影室，设计用于直接搜索暗物质。这样的设备允许探索LAr的低能量前沿。在欧洲核子研究中心的地面成功运行后，探测器已被部署在地下，目前正在Canfranc地下实验室（LSC）进行调试。在本文中，我们描述了安装的状态，并提出了在气相中收集的数据的第一个结果。
2013-06-29 physics.ins-det
Design and operation of ARGONTUBE: a 5 m long drift liquid argon TPC
液态氩时间投影室（LArTPC）是未来大质量中微子观测站和质子衰变研究的主要探测器。在本文中，我们提出的设计和操作，以及实验结果ARGontube，LArTPC正在运行的AEC-LHEP，伯尔尼大学。该探测器的主要目标是证明在液氩中长距离电荷漂移的可行性。LArTPC技术的许多其他方面也进行了研究，如电压倍增器，以产生高电压的液氩（格雷纳赫电路），低温净化系统和应用的多光子电离液氩的紫外激光。第一次观测和研究了由宇宙μ子和紫外激光束脉冲引起的轨迹，漂移距离可达5米，这是迄今为止达到的最长距离。
2013-05-31 hep-ex physics.ins-det
The Resistive-Plate WELL with Argon mixtures - a robust gaseous radiation detector
在Ne/（5%CH $_4$）、Ar/（5%CH $_4$）和Ar/（7%CO $_2$）中用150 GeV/c μ子和π介子束操作基于薄的单元件THGEM的电阻板阱（RPWELL）探测器;用1 cm $^2$方形垫和SRS/APV 25电子器件记录信号。在所有气体混合物中，在平均垫多重性为1.2时，检测效率值大于98%。使用10 $^9$ Ωcm的电阻板，在强π介子束中也能实现完全无放电操作。效率在高达$\sim$ 10 $^4$ Hz/cm $^2$的通量时基本上保持恒定在98-99%，当接近10 $^5$ Hz/cm $^2$时下降几个百分点。这些结果为未来粒子、天体粒子和应用领域中的各种应用铺平了道路，这些探测器具有成本效益、稳健、高效、大规模。一个潜在的目标应用是数字强子量热法。
2016-03-15 hep-ex physics.ins-det
Impact of xenon doping in the scintillation light in a large liquid-argon TPC
氙掺杂液氩的使用是大型纯液氩TPC的一种有前途的替代方案。掺氙液氩不仅增强了光的产生，减轻了由于杂质而可能造成的抑制，而且增加了闪烁光的波长，扩大了有效的瑞利散射长度，改善了检测均匀性。ProtoDUNE Dual-Phase是一个300吨有效体积的LAr TPC，是深层地下中微子实验（DUNE）的原型，DUNE是一个用于长基线中微子振荡研究、中微子天体物理学和核子衰变研究的双站点实验。Protodune Dual-Phase在欧洲核子研究中心用纯液态氩和氙掺杂液态氩收集宇宙μ介子数据一年多。将介绍闪烁光中氙的存在的影响及其与纯液氩数据的比较。这些结果是感兴趣的任何未来的大型LAr TPC。
2021-09-13 hep-ex physics.ins-det
Measurements of ion mobility in argon and neon based gas mixtures
由于气体检测器在高初级电离速率下操作，因此检测器中产生的离子对检测器的性能具有相当大的影响。升级后的ALICE时间投影室（TPC）将在LHC运行$\,3$期间运行，漂移体积中有大量的正离子空间电荷密度。为了正确地模拟这种空间电荷，需要了解离子迁移率$K$。为此，一个小型的气体检测器的构建和各种气体混合物的离子迁移率进行了测量。为了验证相应的信号分析，进行了仿真。显示了具有不同$\textrm{CO}_2$分数的几种氩和氖基混合物的结果。随着含水量的增加，测量到$K$的减少。
2016-05-26 hep-ex physics.ins-det
The liquid argon detector and measurement of SiPM array at liquid argon temperature
基于液态氩的粒子探测器（LAr）最近被认为是一种非常有吸引力的技术，可用于暗物质的直接探测以及相干弹性中微子-核散射的测量（CE $ν$ NS）。中国高能物理研究所氩组一直在研究LAr探测器技术，并已研制出稳定运行的LAr探测器。提出了利用双相LAr探测器测量台山核电厂CE $ν$ NS的方案，并正在进行研究开发工作。考虑到超低放射性纯度和高光子收集效率的要求，SiPM将是一个很好的选择，并将用于探测器。在这篇论文中，将介绍LAr探测器和SiPM阵列在LAr温度下的测量结果。
2020-06-02 hep-ex physics.ins-det
Luminescence quenching of the triplet excimer state by air traces in gaseous argon
在研制用于暗物质探测的液氩探测器的过程中，我们研究了大气污染对大气压下气态氩真空紫外闪烁产额的影响。我们确定与放射性α源的光子产额为各种分气压和不同的反射器和波长移位器。我们发现快速闪烁成分的时间常数τ 1 = 11.3 +- 2.8 ns，独立于气体纯度。然而，慢分量的衰减时间取决于气体纯度，并且是总VUV光产额的良好指标。这种依赖性是由于杂质破坏了长寿命的氩准分子态。在室温和1100毫巴的氩气中，测定了α粒子的慢、快衰变准分子态的布居比为5.5 ± 0.6。在2 x 10-6 mbar的空气分压下，慢部件的实测平均寿命为τ 2 = 3.140 +- 0.067微秒。
2007-08-20 physics.atm-clus physics.ins-det
ArgoNeuT: A Liquid Argon Time Projection Chamber Test in the NuMI Beamline
液氩时间投影室探测器非常适合研究中微子相互作用和探测表征中微子振荡的参数。电离粒子在纯化氩气中长距离漂移的能力以及在大量闪烁光下触发的能力允许优异的粒子识别和触发能力。在这些会议记录的细节ArgoNeuT试验束项目后，将简要介绍探测器技术。ArgoNeuT是一个175升的探测器，暴露在费米实验室的NuMI中微子束线下。在ArgoNeuT中观察到的第一个中微子相互作用将被呈现，以及对该数据样本进行的各种物理分析的讨论。
2009-10-18 hep-ex physics.ins-det
LArSoft: A Software Package for Liquid Argon Time Projection Drift Chambers
我们在这些GLA 2011会议记录中描述了LArSoft软件包，这是一个工具包，用于在美国计划中使用液氩（LAr）时间投影室（TPC）进行模拟、分析和重建。我们证明，LArSoft是一个快速成熟的，复杂的软件包，已经采取了重要的分析，并随时准备通过多达五个液氩时间投影室。
2014-01-07 hep-ex physics.ins-det
Study of infrared scintillations in gaseous and liquid argon - Part II: light yield and possible applications
我们在这里提出了一个全面的研究在近红外（NIR）和可见光区域，在低温下的气体和液体Ar中产生的初级和次级的光产额。使用盖革模式雪崩光电二极管（GAPD）和脉冲X射线照射进行测量。在87-160 K的范围内，发现气态Ar中快发射组分的初级闪烁产额与温度无关;在690-1000 nm的近红外范围内，它相当于17000+/-3000光子/MeV。在87 K的液态Ar中，快成分的初级闪烁产额大大降低，在400-1000 nm范围内，达到510+/-90photon/MeV。还观察到了气态Ar中的成比例近红外光谱（电致发光）;在160 K时测得其放大参数为每kV每个漂移电子13个光子。在电场高达30 kV/cm的液体Ar中没有观察到成比例的结晶。讨论了近红外光谱在暗物质研究、中微子-核相干散射实验和离子束放射治疗中的应用。
2012-05-28 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Electron-Hadron shower discrimination in a liquid argon time projection chamber
通过利用电磁和强子簇射之间的结构差异，在多元分析中，我们提出了一个有效的电子-强子鉴别算法的液态氩时间投影室，使用Geant 4模拟数据进行验证。
2013-03-14 hep-ex physics.ins-det
Cryogenic CMOS Cameras for High Voltage Monitoring in Liquid Argon
大体积液氩探测器的普遍使用强烈地推动了在低温下工作的新型读出和监测技术的发展。本文介绍了一种适用于大体积液氩探测器内部在线监测的低温CMOS摄像系统的开发。该系统的特点进行了详细描述。这种相机系统的可靠性已经证明了几个月，最近的数据从操作内的液氩区域的DUNE 35t低温恒温器。照相机用于监测低温恒温器内的高压击穿，具有原位观察液氩时间投影室击穿的能力。它们还用于监测探测器，尤其是冷却期间的组件。
2016-12-19 hep-ex physics.ins-det
Pulse shape study of the fast scintillation light emitted from xenon-doped liquid argon using silicon photomultipliers
掺氙液氩已被提出作为闪烁探测器中纯液氩的良好替代物。在这项研究中，我们报告的时间分布的氙掺杂液氩发射的闪烁光的测量与摩尔浓度高达1600 ppm。一个紧凑的设置已经开发了这项研究，与硅光电倍增器（SiPM）作为光传感器和$^{210}\mathrm{Po}$和$^{90}\mathrm{Sr}$作为闪烁源。一个有效的模型的基础上的灭磁过程已被开发来描述的数据。结果表明，氙掺杂的液态氩是一种良好的快速闪烁体，可以用来代替四苯基丁二烯（TPB）的方式，保留其通过脉冲形状鉴别（PSD）的粒子识别的能力。
2021-02-22 hep-ex physics.ins-det
TPB-coated Light Guides for Liquid Argon TPC Light Detection Systems
液氩时间投影室（LArTPC）中的光检测系统需要检测氩闪烁期间产生的128 nm光。大多数探测器使用四苯基丁二醇（TPB）将光波长转换到光电倍增管（PMT）可见的范围内。这些程序总结了涂覆有TPB基质的光导的特性，该基质在UV透射丙烯酸中比现有的LArTPC光收集系统更紧凑。
2013-07-30 hep-ex physics.ins-det
Direct comparison of high voltage breakdown measurements in liquid argon and liquid xenon
随着贵液时间投影室尺寸的增长，其高电压要求增加，并且需要对介电击穿和电致发光的开始进行详细的、可再现的研究以告知其设计。氙击穿装置（XeBrA）是一个5升低温室，用于表征液态氙和液态氩的直流高压击穿行为。在阴极-阳极间距为1 ~ 6 mm、电压差为75 kV的条件下，对面积达33 cm $^2$的电极进行了测试。观察到击穿电场与电极面积之间呈幂律关系。在相同的实验装置中，液氩和液氙的击穿行为是可比的。
2019-12-16 hep-ex physics.ins-det
Testing of High Voltage Surge Protection Devices for Use in Liquid Argon TPC Detectors
本文介绍了高压压敏电阻和气体放电管压敏电阻作为液氩时间投影室探测器浪涌保护器件的性能。在空气（室温）和液态氩（90~K）中表征了每种类型器件的绝缘和箝位行为，并验证了它们在低温条件下在高电压和高能量浪涌下的鲁棒性。在150 kV高压放电过程中的保护液氩中的脆弱组件也被证明。对每件器械进行氩污染和发光效应测试，并将两者限制在预期不会对液态氩时间投影室功能产生显著影响的水平。这两种设备的研究被证明是适合于高压浪涌保护应用在低温探测器。
2014-06-23 hep-ex physics.ins-det
Experimental study of the positive ion feedback from gas to liquid in a dual-phase argon chamber and measurement of the ion mobility in argon gas
氩时间投影室内粒子相互作用产生的正离子动力学在表征计划用于直接搜索暗物质和研究中微子性质的下一代大质量探测器中起着重要作用。我们已经构建了一个1 L的液氩室（ARION：氩离子实验）与高压脉冲发生器能够注入，在一个可控的方式，相当大的离子电流到漂移区。该室能够再现类似于大型探测器中发现的体积电荷，从而可以系统地研究其影响。本文讨论了有关液体中离子动力学的新实验结果和离子从气体反馈到液体的直接演示。此外，介绍了一种测量氩离子漂移速度的新技术，以及在气体中获得的初步结果。
2022-02-21 hep-ex physics.ins-det
Near-infrared scintillation of liquid argon: recent results obtained with the NIR facility at Fermilab
经过简短的回顾以前的尝试，观察和测量液氩中的近红外闪烁，我们提出了新的结果与NIR，专用低温恒温器在费米实验室质子组装大楼（PAB）。新的结果给出了信心，近红外线可以作为大型液氩时间投影室中急需的光信号。11页，
2018-03-05 hep-ex physics.ins-det
Current and Future Liquid Argon Neutrino Experiments
液氩时间投影室（LArTPC）探测器技术为精确的中微子振荡测量、中微子截面测量和寻找稀有过程（如超新星中微子探测）提供了机会。这些会议回顾了当前和未来的LArTPC中微子实验。特别关注的是ICARUS，MicroBooNE，LAr 1，2-LArTPC在CERN SPS，LBNE，和100千吨在冲绳实验。
2013-04-08 hep-ex physics.ins-det
A novel liquid argon purity monitor based on 207 Bi
提出一种利用 ²⁰⁷Bi 单能内转换电子的新型液氩纯度监测器，可连续、精确、快速测量电负性杂质浓度，且不干扰 TPC 主探测器运行。
2025-01-04 hep-ex physics.ins-det
A method to suppress dielectric breakdowns in liquid argon ionization detectors for cathode to ground distances of several millimeters
我们提出了一种方法，以达到电场强度高达400千伏/厘米的液氩阴极接地距离为几毫米。这可以通过抑制来自阴极的场发射来实现，克服我们先前报道的限制。
2014-06-16 hep-ex physics.ins-det
ArgoNeuT, a liquid argon time projection chamber in a low energy neutrino beam
ArgoNeuT（氩中微子测试）是费米实验室的一个NSF/DOE项目，是第一个进入低能中微子束的LArTPC，也是第二个进入中微子束的LArTPC。ArgoNeuT位于NuMI光束线中轴上MINOS近探测器的上游，距离目标站约1公里，地下100米。该检测器具有47 X40 X90 cm（169 L）的有效体积TPC，并带有完全封闭的再循环和净化系统。在其他物理学中，ArgoNeuT将测量能量为~3 GeV的氩上的带电准弹性（反）中微子截面。
2009-10-14 hep-ex physics.ins-det
The Liquid Argon Jet Trigger of the H1 Experiment at HERA
安装在HERA H1实验中的液态氩射流触发器通过查找局部能量最大值，对其直接邻居求和，按能量对产生的“射流”进行排序，并应用拓扑条件，在800 ns内实现实时聚类算法。它自2006年开始运行，大大降低了触发电子和射流的阈值。
2008-11-01 hep-ex physics.ins-det
Analysis of signal waveform from a midsize liquid argon detetor
针对地面运行的中型单相液氩原型探测器，本文建立含TPB三指数再发射与信号反射效应的波形模型，并利用42个PMT实验数据验证峰后驼峰结构及液氩纯度相关慢衰减常数。
2023-08-19 hep-ex physics.ins-det
Liquid-Argon Time Projection Chambers in the U.S
液态氩时间投影室（LAr TPC）探测器非常适合研究中微子相互作用和探测表征中微子振荡的参数。电离粒子在纯化氩气中长距离漂移的能力以及在大量闪烁光下触发的能力允许优异的粒子识别和触发能力。本次演讲将讨论最近美国在大规模千吨级探测器的LAr TPC技术开发方面的工作，包括ArgoNeuT（氩中微子测试）测试束项目的细节，该项目是一个175升的LAr TPC暴露于费米实验室的NuMI中微子束线。
2009-10-19 hep-ex physics.ins-det
Improved TPB-coated Light Guides for Liquid Argon TPC Light Detection Systems
在用于液氩时间投影室（LArTPC）的光探测系统中，必须将液氩（LAr）中产生的闪烁光从128 nm移至可见波长。迄今为止，LArTPC光收集系统已经在光电倍增管（PMT）或放置在PMT前面的板上采用了四苯基丁二烯（TPB）涂层。最近，提出了一种使用TPB涂覆的光导的新方法。在本文中，我们报告了在空气中测量时具有超过100 cm的改进衰减长度的光导。这是为未来LArTPC开发米级光导的重要一步。改进来自于使用一种新的丙烯酸基涂料，钻石抛光铸造紫外线传输丙烯酸酒吧，和手工浸渍技术，以涂层酒吧。我们讨论了一个模型，连接杆在空气中的响应，在液态氩中的响应，并比较这在液态氩中采取的数据。模型的预测和测量的响应之间的良好的协议，在液态氩表明，在空气中的表征是足够的棒材生产的质量控制。该模型可用于未来实验的光波导模拟。
2015-03-25 hep-ex physics.ins-det
Dynamics of the ions in Liquid Argon Detectors and electron signal quenching
在为暗物质和中微子物理学提出的未来大质量时间投影室的背景下，对液态氩中正电荷的动力学进行了研究。考虑到它们在液态氩中的小迁移率系数，离子相对于电子在活性体积中花费相当长的时间。正电荷密度可以通过在液体体积中注入由位于气体氩气中的电子倍增装置产生的离子而另外增加。离子电流对场均匀性的影响已经被评估，以及由于电子-离子沿漂移复合的电荷信号猝灭的概率。研究结果表明，一些潜在的问题，大量的探测器与漂移的许多米的表面上运行。
2017-03-31 hep-ex physics.ins-det
Scintillation light detection in the long-drift ProtoDUNE-DP liquid argon TPC
ProtoDUNE-DP是一个6x6 x6 m3的液氩时间投影室（LArTPC），于2019-2020年在CERN的中微子平台上运行，作为DUNE远探测器的原型。DUNE是一个用于长基线中微子振荡研究、中微子天体物理学和核子衰变研究的双站点实验。这些探测器中的光信号对于提供精确的计时能力至关重要。在ProtoDUNE-DP中，宇宙μ子在LArTPC中产生的闪烁光由放置在距离相互作用点7 m处的光电倍增管（PMT）收集。闪烁光的产生和传播过程进行了分析，并与模拟进行了比较，提高了对一些液态氩特性的理解。
2021-06-29 hep-ex physics.ins-det
Possible evidence for the production of Ar$_2^{*-}$ metastable negative molecular ions in gaseous argon of two-phase detectors for dark matter searches
本研究针对暗物质探测双相氩探测器电致发光信号中的异常延迟脉冲，通过实验测量慢组分占比的压强依赖关系，推断出两种亚稳态负分子离子的存在，为相关探测研究提供新依据。
2023-10-09 astro-ph.IM hep-ex physics.atom-ph
Performance Of A Liquid Argon Time Projection Chamber Exposed To The WANF Neutrino Beam
我们提出的结果的第一次曝光的液体氩TPC的多GeV中微子束。这些数据是在CERN西区中微子设施（WANF）的CHORUS和NOMAD实验之间的50升ICARUS样室中收集的。我们讨论了仪器性能的检测器和它的能力，以确定和重建低多重中微子相互作用。
2006-09-25 hep-ex physics.ins-det
A Regenerable Filter for Liquid Argon Purification
本文介绍了一种从液氩中除去负电性杂质的过滤系统。该过滤器的活性组分为吸附分子筛和活性铜包覆氧化铝颗粒。该系统能够将液态氩纯化至氧当量杂质浓度优于万亿分之30，对应于至少10 ms的电子漂移寿命。在约250摄氏度下发生的还原反应允许过滤材料通过简单的程序原位再生。在下面的工作中，我们描述了过滤器的设计，性能和再生过程。
2009-03-11 hep-ex physics.ins-det
A Novel Manufacturing Process for Glass THGEMs and First Characterisation in an Optical Gaseous Argon TPC
本文详细介绍了一种新型的，正在申请专利，磨料加工制造工艺，用于形成亚毫米孔的THGEMs，与预期的应用在气相和双相TPC。磨料加工有利于非延展性基材，如玻璃或陶瓷。这种创新的制造工艺允许THGEM基板、电极以及孔的几何形状和图案具有前所未有的多功能性。因此，通过研磨加工生产的THGEM可以针对特定特性进行定制，例如：高刚度、低总厚度变化、辐射纯度、吸湿/除气和/或抗碳化性。本文特别关注由Schott Borofloat 33和熔融石英制成的三种玻璃基板THGEM（G-THGEM）。圆形和六边形的孔形状也进行了研究。G-THGEM电极由氧化铟锡（ITO）制成，电阻率为150 $Ω$ /Sq。所有的G-THGEM都在光学（EMCCD）读出GArTPC中进行了表征，并与传统制造的FR 4 THGEM进行了比较，分析了它们的充电和二次闪烁（S2）光产生行为。
2021-11-10 physics.ins-det
Implementation of a local principal curves algorithm for neutrino interaction reconstruction in a liquid argon volume
在液态氩时间投影室中，用局域主曲线算法实现了中微子相互作用的三维自动跟踪和簇射重建。我们提出了详细的算法和模拟数据集上的性能。
2014-05-14 hep-ex physics.ins-det
Predicting Transport Effects of Scintillation Light Signals in Large-Scale Liquid Argon Detectors
液态氩被用作中微子物理学和暗物质研究的探测介质。近年来，为了扩大闪烁光在液氩时间投影室中微子探测器中的应用，需要发展先进的模拟闪烁光的方法。目前可用的方法往往是令人望而却步的缓慢或不精确的，由于检测器的大小和中微子束相互作用沉积的能量的组合。在这项工作中，我们提出了一个半解析模型来预测氩闪烁光的数量观察到的光探测器的精度优于$10\%$，仅基于闪烁和光探测器之间的相对位置。我们还提供了一种方法来预测这些光子的传播效应占到达时间的分布。此外，我们提出了一个等效模型来预测探测器阴极上存在波长漂移、高反射层的情况下的光子数量及其到达时间。我们提出的方法可以用来模拟光在大型液氩探测器，如DUNE或SBND，也可以应用到其他探测器介质，如液体氙或氙掺杂液氩。
2021-04-05 hep-ex physics.ins-det
Studies of VCSEL Failures in the Optical Readout Systems of the ATLAS Silicon Trackers and Liquid Argon Calorimeters
ATLAS硅跟踪器和液氩量热计的读出系统利用垂直腔面发射激光二极管在开启和关闭检测器读出组件之间进行通信。这些VCSEL器件中的许多在其预期寿命之前就已经失效。我们总结了失败的历史，并提出了迄今为止所学到的失败机制和环境条件下的寿命的依赖。
2011-09-29 hep-ex physics.ins-det
Optical fiber read-out for liquid argon scintillation light
在本文中，我们描述了一个光探测器的性能的Ar闪烁光的波长移动（WLS）光纤连接到硅光电倍增管（SiPM）。该装置被认为是用于直接在液态氩（LAr）中操作的高纯锗（HPGe）探测器的反康普顿否决。在一个约800 kg LAr的低温恒温器中测量了不同放射源的本底抑制效率。这项工作是GERDA实验的研发工作的一部分。
2016-06-14 hep-ex physics.ins-det
A study of electron recombination using highly ionizing particles in the ArgoNeuT Liquid Argon TPC
在ArgoNeuT探测器上研究了高电离终止质子和氘核中的电子复合。数据被很好地建模的Birks模型或修改形式的Box模型。相对于电场方向的轨道角上的复合的依赖性比Jaffe柱状理论和理论计算模拟的预测弱得多。
2013-06-07 hep-ex physics.ins-det
Characterization of VUV4 SiPM for Liquid Argon Detector
基于液态氩的粒子探测器是一种用于暗物质直接探测和中微子-核相干弹性散射测量的有吸引力的技术。本文提出了在台山核电站用基准质量为200公斤的双相液氩探测器探测中微子-核相干弹性散射的方案。SiPMs由于其高放射性纯度和高光子探测效率将被用作光子传感器。由Hamamatsu制造的S13370- 6050 CN SiPM是检测器的候选者。本文介绍了S13370- 6050 CN SiPM的特性，包括在液氩温度下的串扰和后脉冲几率，击穿电压、暗计数率和相对量子效率的温度依赖性。
2021-04-12 hep-ex physics.ins-det
Performance of bare high-purity germanium detectors in liquid argon for the GERDA experiment
锗探测器阵列（GERDA）将在INFN的国家格兰萨索实验室寻找76 Ge中的无中微子双β衰变。富含76 Ge的裸高纯度锗探测器将浸没在液态氩中，同时作为屏蔽外部放射性和冷却介质。在GERDA第一阶段，将重新部署以前由海德堡-莫斯科和IGEX合作运行的再处理富锗探测器。在操作浓缩探测器之前，在GERDA地下探测器实验室用非浓缩裸HPGe探测器进行测试，以测试第一阶段探测器组件、探测器处理协议、翻新技术，并研究在液氩中的长期稳定性。在不同的γ辐照条件下，对液态氩和液态氮中的漏电流进行了广泛的研究。总共有三个非浓缩的高纯度p型原型锗探测器已成功运行。探测器性能在长期测量中保持稳定。首次报道了高纯锗裸探测器在液氩中的性能。
2008-12-10 hep-ex physics.ins-det
A measurement of the group velocity of scintillation light in liquid argon
在欧洲核子研究中心（CERN）的专用实验装置上首次测量了$λ\sim 128$ ~nm波长的闪烁光在液态氩$v_{g}$中的传播速度。然后使用获得的结果$\frac{1}{v_{g}} = 7.46 \pm 0.08$ ~ns/m来推导VUV区域液态氩的折射率（n）和瑞利散射长度（$\mathcal{L}$）的值。对于$λ= 128$ ~nm，我们发现$n= 1.358 \pm 0.003$和$\mathcal{L}= 99.1 \pm 2.3$ ~cm。这些测量值对各种寻找稀有事件的实验很有意义，比如中微子和暗物质的相互作用。导出量也代表了描述闪烁光在液氩中传播的理论模型的关键信息。
2021-07-29 hep-ex physics.ins-det
Review of Liquid Argon Detector Technologies in the Neutrino Sector
液氩（LAr）具有成本低、利用率高、闪烁性能好等优点，是粒子探测中应用最广泛的闪烁体之一。中微子领域的大量实验都是基于在一个或多个时间投影室（TPC）中使用LAr，从而实现高分辨率的三维粒子重建。在本文中，我们回顾和总结了一些这些液体氩时间投影室（LArTPC）的实验，并简要介绍了具体的技术，他们目前采用。这包括单相LAr实验（ICARUS T600、MicroBooNE、SBND、LArIAT、DUNE-SP、ProtoDUNE-SP、ArgonCube和垂直漂移）和双相LAr实验（DUNE-DP、WA 105、ProtoDUNE-DP和ARIADNE）。我们还讨论了LArTPC读出领域的一些新的研究途径，这些途径显示出在不久的将来大规模使用的潜力。
2021-03-11 hep-ex physics.ins-det
Using $^{22}$Na and $^{83{\rm m}}$Kr to calibrate and study the properties of scintillation in xenon-doped liquid argon
我们用$^{22}$ Na光源测量了掺氙浓度从165 ppm到10，010 ppm的液氩中闪烁光的性质。详细讨论了掺氙液氩中的能量传递过程，建立了一种新的波形模型，并对平均波形进行了拟合。给出了掺氙液氩中闪烁光子的时间分布和TPB发射的时间分布。氙掺杂的量由质量流量控制器控制，质量流量控制器通过还原气体分析仪校准，以确保氙浓度准确。此外，首次在掺氙液氩探测器中成功地实现了$^{83{\rm m}}$ Kr作为定标源的试验。通过比较$^{22}$ Na和$^{83{\rm m}}$ Kr的光产额，可以得出结论，在41.5 keV至511 keV的范围内，闪烁效率几乎相同。
2020-10-26 hep-ex physics.ins-det
Calibration of calorimetric measurement in a liquid argon time projection chamber
液态氩时间投影室为中微子物理研究和超标准模型物理的探索提供了高分辨率的事件图像和极好的量热分辨率。本文综述了影响探测器响应的主要物理过程，包括电子和场响应、空间电荷效应、电子与杂质的附着、扩散和复合等。我们描述了测量这些效应的方法，这些方法用于校准探测器响应并将测量的原始ADC计数转换为原始能量沉积。
2020-12-02 hep-ex physics.ins-det
Properties of Charge Recombination in Liquid Argon
本文提出一种基于微观模型的液氩电荷复合新方法，可精确描述低能电子、α粒子与核反冲在宽电场和动能范围内的多组实验数据，并易于推广至其他粒子。
2024-05-01 hep-ex physics.ins-det
Measurement of emission spectrum for gaseous argon electroluminescence in visible light region from 300 to 600 nm
双相Ar探测器可以有效地识别粒子并重建它们的位置。然而，在气相中的二次发光的电致发光（EL）的性质还没有完全理解。早期的研究已经解释了EL过程中使用普通的EL机制，因为一个Ar激基缔合物，但是，这种机制并没有预测发射的可见光（VL）。最近的测量证实了Ar气电致发光中的VL成分，为了解释这一现象，提出了一种称为中性韧致辐射（NBrS）的新机制。在这项研究中，我们研究了气体Ar EL在VL区从300至600 nm在室温和常压下使用气体时间投影室（TPC）。使用分光仪分散来自TPC发光区域的二次发射光。用普通的EL和NBrS模型解释了所观察到的光谱，并讨论了氮杂质的影响。
2021-12-21 astro-ph.IM physics.ins-det
A comparison between scintillation light Analog and Digital trigger for large volume Liquid Argon Time Projection Chambers
大体积液氩时间投影室（LAr-TPC）被用于中微子物理和稀有事件研究。这些探测器大多利用液态氩的闪烁光作为触发器。可以采用两种不同的方法来为这些检测器提供有效的触发系统，这依赖于对来自光电检测器（如光电倍增管或硅光电倍增器）的信号的模拟或数字处理。每种方法都有各自的优点和缺点，因此混合解决方案的实现可以从这两种方法中受益。为此，一个创新的电子板原型已被设计和提出用于大容量LAr-TPC探测器。
2020-04-10 hep-ex physics.ins-det
Characterization of large area photomultiplier ETL 9357FLB for liquid argon detector
中国暗物质实验（CDEX）合作组将用锗探测器直接搜寻弱相互作用的大质量粒子。液态氩将用作反康普顿和锗探测器的冷却材料。将使用浸没在液态氩中的低背景和大面积光电倍增管（PMT）来读出来自氩的光信号。在本文中，我们进行了仔细的评价PMT在室温和低温下工作的性能。基于单光电子响应模型，测量了光电倍增管的绝对增益和分辨率。这为CDEX实验中PMT的选择、标定和信号分析奠定了基础。
2013-12-09 hep-ex physics.ins-det
Demonstration of MeV-Scale Physics in Liquid Argon Time Projection Chambers Using ArgoNeuT
在ArgoNeuT液氩时间投影室（LArTPC）数据中，发现并重建了中微子-氩相互作用产生的低能光子在MeV尺度上的能量沉积.在费米实验室的NuMI束上收集的ArgoNeuT数据进行了分析，以选择TPC体积中的孤立低能沉积。这些沉积物的总数，重建的能量和位置进行了比较，从中微子-氩相互作用的模拟使用FLUKA蒙特卡罗发生器。测量的功能是一致的能量沉积从中微子的目标核的去激发和中微子-氩相互作用产生的初级中子的非弹性散射产生的光子。这项研究代表了一个成功的重建物理学在兆电子伏规模的LArTPC，在未来的大型LArTPC的超新星和太阳中微子相互作用的检测和重建的能力至关重要。
2018-10-15 hep-ex physics.ins-det
Experimental study of electric breakdowns in liquid argon at centimeter scale
本文介绍了在液态氩沸点附近和阴阳极间距为0.1 ~ 40 mm范围内，用球形阴极和平面阳极测量液态氩的介电强度的结果。我们表明，在这样的距离所施加的电场发生击穿低至40 kV/cm。从55 kV的电压开始，在300 mm的长度上观察到跨越高压馈通件的肋状电介质的闪络。这些结果为液氩时间投影室等离子体探测器的防击穿设计提供了参考。
2014-02-11 hep-ex physics.ins-det
