Characterization of the Electronic Noise in the Readout of Resistive Micromegas in the High-Angle Time Projection Chambers of the T2K Experiment
针对T2K实验大角度时间投影室中基于电阻型Micromegas和AFTER芯片的读出系统，建立了电子学噪声分析模型，并验证了蒙特卡罗模拟与实验数据的高度一致性。
2025-04-10 physics.ins-det
Position Sensing from Charge Dispersion in Micro-Pattern Gas Detectors with a Resistive Anode
微图案气体检测器，例如气体电子倍增器（GEM）和Micromegas需要窄的高密度阳极读出元件以实现良好的空间分辨率。对于某些潜在的微检测器应用，例如时间投影室，高密度阳极读出将需要难以管理的电子通道数量。我们在下面描述了一种新技术，以实现良好的空间分辨率，而不增加在配备有高表面电阻率阳极读出结构的改进的微检测器中的电子通道计数。下面描述了具有电阻阳极的改进的GEM检测器中电荷分散的空间分辨率的概念和初步测量。
2003-10-31 physics.ins-det
A feasibility study of the reflection readout method of Resistive-Plate Chambers
RPC探测器的常规读出方法是利用放置在气隙两侧的两组正交读出条来采集极性相反的信号以获得空间点。提出了一种利用反射信号的读出方法，该方法只需要一组读出条。反射读出方法利用直接信号和反射信号的到达时间差来确定命中位置。引入定制的传输电缆来延长反射信号的传播距离，以确保两个信号的充分分离。由于读出板只有一侧与FEE板相连，反射读出法可以提高读出板的几何接受度，节省读出通道。本文给出了这种新型读出方法的实验装置和测试结果。它表明，亚厘米级的空间分辨率可以通过处理的原始和反射脉冲的上升沿与常用的电子实现。
2022-11-20 hep-ex physics.ins-det
Towards a two-dimensional readout of the improved CMS Resistive Plate Chamber with a new front-end electronics
作为紧凑型μ子螺线管实验第二阶段升级计划的一部分，新的电阻板室将安装在前部区域。在大型强子对撞机的高亮度阶段，预计在该地区的高背景条件，因此，已提出了一种改进的RPC设计与新的前端电子保持更高的速率能力和更好的时间分辨率。一种新的技术被用于前端电子设备，导致非常低的可实现的阈值的数量级为几个fC。在改进的RPC的设计中至关重要的是二维读出的能力，以提高空间分辨率，主要是由触发器的要求。在这项工作中，第一个性能的结果，对这个二维读出的基础上采取的数据与两个嵌入式正交读出条的真实大小的原型室。此外，专门研究的μ子簇的大小作为石墨电阻率的函数进行了讨论。
2020-05-31 hep-ex physics.ins-det
Laboratory studies of THGEM-based WELL structures with resistive anodes
在这项工作中，我们调查了三个变种的单放大级检测器元件，它们包括THGEM电极在其底部封闭的金属或电阻阳极，形成井型配置。我们提出的厚阱（THWELL），电阻阱（RWELL）和分段电阻阱（SRWELL）的比较研究的结果，专注于他们的性能方面的火花猝灭能力，增益随位置和计数率的变化，脉冲形状和信号传播到相邻的读出焊盘;该研究包括30 × 30和100 × 100 mm $^2$探测器。结果表明，电阻阳极的WELL结构提供稳定的操作，即使在高度电离的环境中，有效的火花淬灭，以及比标准THGEM/感应间隙配置更高的增益。相邻的读出垫之间的串扰被证明是有效地消除在分段检测器与电阻层下面的导电网格。后一种倍增器应允许设计非常薄的探测器，例如计划用于未来线性对撞机实验的数字强子量能器中的采样元件。
2013-10-23 physics.ins-det
A Novel Readout Scheme for Muon Tomography Application in Material Identification
本文报道了一种基于电阻板室（RPC）的μ子散射层析成像系统的多参数读出和数据采集系统。使用与NINO ASIC耦合的低成本FPGA进行原型电阻板室的初始测试测量，用于事件选择和处理数据。NINO ASIC的时间过阈值（TOT）特性已被用于获得更好的位置信息并实现精确的跟踪能力。在我们的测试设置中，我们尝试使用单个RPC和铅块构建成像设置，这涵盖了RPC的某些领域。一个玻璃RPC的尺寸为30厘米× 30厘米，充满了95%的氟利昂和5%的异丁烷的气体混合物，配备了两个正交面板的读出带的宽度为3厘米和间距为3.2厘米，已经运行。
2022-05-31 physics.ins-det
Lock-in detection using a cryogenic low noise looped current preamplifier for the readout of resistive bolometers
我们实现了一个低噪声电流放大器的电阻测辐射热计的读出。我们在10欧姆到500欧姆的温度计电阻上测试了该装置。电流互感器的使用克服了由温度计电阻和输入电容引起的读出时间常数所带来的限制。使用冷JFET，该电路板具有非常低的噪声：源电阻的约翰逊噪声（1 fA/Hz 1/2）在我们的噪声测量中占主导地位。我们还使用此工具实现了一个锁定链。由于快速上升时间，相移的补偿可能是不必要的。如果实施，则当传感器阻抗改变时不需要调谐。瞬变非常短，因此信号的低通或采样得以简化。在寄生噪声的情况下，可以在宽得多的频率范围内选择调制频率，而不需要对设备进行新的校准。
2001-06-20 physics.ins-det physics.space-ph
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
Simulating the Charge Dispersion Phenomena in Micro Pattern Gas Detectors with a Resistive Anode
国际直线对撞机（ILC）的TPC将需要测量大约200个轨道点，横向分辨率接近100微米。分辨率的目标是超越传统的比例线/阴极垫TPC和微图案气体检测器（MPGD）的能力正在开发，以满足这一挑战。然而，标准MPGD读出技术将难以实现如最初设想的具有2 mm X 6 mm焊盘的ILC-TPC分辨率目标。对较小宽度焊盘的提议将提高分辨率，但将需要更大数量的读出通道并增加TPC检测器的成本和复杂性。电荷分散的新MPGD读出概念具有在不诉诸较窄焊盘的情况下实现ILC-TPC分辨率目标的潜力。这是最近在宇宙射线测试的一个小型原型TPC读出MPGD使用电荷分散技术证明。在这里，我们描述的电荷分散现象的MPGD-TPC的模拟。详细的模拟包括初始电离团簇、电子漂移、扩散效应、本征探测器脉冲形状和电子学效应。模拟结果与实验数据吻合良好，可用于优化TPC的MPGD电荷色散读出。
2006-05-15 physics.ins-det
Novel Strip-like Readout Geometries in Resistive AC-coupled Silicon Detectors (RSD / AC-LGAD)
Karlsruhe Institute of Technology (KIT)（卡尔斯鲁厄理工学院）；CERN（欧洲核子研究中心）
本文通过瞬态电流技术（TCT）表征了FBK生产的第二代RSD传感器中新型条状与像素混合读出垫设计，验证了其在未来跟踪系统中实现优异一维空间分辨率的潜力。
2026-05-29 hep-ex physics.ins-det
Piggyback resistive Micromegas
背驮式Micromegas是一种新颖的读出架构，其中阳极元件由陶瓷衬底上的电阻层制成。电阻层通过提供大的电阻率动态范围（10 $^6$至10 $^{10}$ 1，M $Ω$ /平方）的工业工艺沉积在薄陶瓷衬底上。这种新结构的特殊性在于，有源部分与读出元件完全分离。这在阳极结构和读出方案的设计上给出了大的灵活性。在没有显著损耗的情况下，信号通过电容耦合传输到读出焊盘。探测器提供高气体增益、良好的能量分辨率，电阻层确保电子器件的火花保护。该组件可以与现代像素阵列电子ASIC相结合。将介绍使用不同背驮式探测器和配置进行的首次测试。这种结构对于成本有效的制造和低释气检测器是足够的。它被设计为在密封模式下运行，其长期稳定性已被广泛研究。此外，还将唤起对未来发展的看法。
2013-10-04 physics.ins-det
Recent advances with THGEM detectors
厚气体电子倍增器（THGEM）是一种简单而坚固的电极，适用于大面积探测器。在这项工作中，不同的THGEM为基础的结构的物理性能的广泛的比较研究的结果进行了审查。重点是新建议的THGEM样的井配置，以及最近开发的表征方法。WELL结构是直接耦合到不同阳极读出电极的单侧THGEM电极。该结构的不同之处在于底部THGEM电极与金属读出焊盘的耦合概念：具有直接耦合的厚阱（THWELL）;通过沉积在绝缘片上的薄电阻膜耦合的电阻性阱（RWELL）和分段电阻性阱（SRWELL）以及通过高体电阻率板耦合的电阻板阱（RPWELL）。结果进行了比较，传统的双面THGEM电极，其次是感应间隙-在某些情况下，在间隙内的适度额外的乘法。我们比较不同的配置在增益，雪崩扩展，放电率和幅度以及速率能力在一个广泛的动态范围内-利用一种方法，模仿高度电离粒子在实验室中。我们报告最近的研究雪崩分布在THGEM孔使用光学读出。
2013-10-15 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
Resistive Plate Chambers for Imaging Calorimetry - the DHCAL
DHCAL，数字强子量热计，是一种基于电阻板室（RPC）的原型量热计。该设计强调的成像能力的检测器，努力优化的应用程序的粒子流算法（PFAs）的强子射流能量在碰撞束环境中的重建量热计。腔室的读出被分割成1 x 1 cm 2的垫，每个以1位（单阈值）分辨率读出。具有大约50万个读出通道的原型在费米实验室和欧洲核子研究中心的测试束中进行了广泛的测试。本报告介绍了从试验梁收集的数据分析的初步结果。
2014-07-23 hep-ex physics.ins-det
First in-beam studies of a Resistive-Plate WELL gaseous multiplier
我们提出的第一个中等尺寸（10 $\times$ 10厘米$^2$）电阻板井（RPWELL）的束内研究的结果：一个单面THGEM耦合到一个垫阳极通过电阻层的高体电阻率（$\sim$ 10 $^9 Ω$厘米）。用150 GeV μ子和π子研究了6.2mm厚（不包括读出电子学）单级探测器。从1个$\times$ 1 cm $^2$正方形铜垫记录信号，该垫具有APV 25-SRS读出电子器件。单元件检测器在Ne 1（$\mathrm{CH_{4}}$）中以数倍于10 $^4$的气体增益操作，在平均垫多重性为$\sim$ 1.2时达到99 $\%$检测效率。在粒子通量高达$\sim$ 10 $^4$ Hz/cm $^2$的情况下操作导致$\sim$ 23 $\%$增益下降，从而导致$\sim$ 5 $\%$效率损失。其显著特点是无放电操作，在强π介子束中也是如此。这些结果为稳健，高效的大规模探测器的应用铺平了道路，需要经济的解决方案，在中等的空间和能量分辨率。
2016-01-20 physics.ins-det
A Piggyback resistive Micromegas
一种新的读出架构已被开发的Micromegas检测器。阳极元件由陶瓷衬底上的电阻层制成。检测器部分与读出元件完全分离。在没有显著损耗的情况下，信号通过电容耦合传输到读出焊盘。探测器提供高气体增益、良好的能量分辨率，电阻层确保对电子器件的火花保护。该组件可以与现代像素阵列电子ASIC相结合。该读出组织不受像素如何设计、布置和连接的限制。我们目前的第一个结果与MediPix读出芯片。
2013-02-05 physics.ins-det
Micro Pixel Chamber with resistive electrodes for spark reduction
已经开发和测试了使用电阻电极的微像素室（mu-PIC）。表面阴极由电阻材料制成，当大电流流过时，电场会被减小。通过阳极和拾取电极实现二维读出，在其上感应信号。用55 Fe（5.9keV）源测量了高的气体增益（> 60000），并在快中子下获得了非常强烈的火花还原。在增益为10 ^4时，电阻式μ-PIC的火花率仅为传统μ-PIC的1/10^-4。在此基础上，实现了一种无浮动结构的新型MPGD，具有高增益和良好稳定性的特性，可用于检测MIP颗粒。此外，mu-PIC可以通过使用电阻性阴极在阳极上不施加HV的情况下操作。任何阳极电极都不需要AC耦合电容器或HV上拉电阻器。通过该配置，信号读出被大大简化。
2013-10-21 hep-ex physics.ins-det
u-RANIA: a neutron detector based on μ-RWELL technology
在欧洲共同体资助的ATTRACT-uRANIA项目框架内，我们正在开发一种基于微电阻式WELL（$μ$ -RWELL）技术的创新中子成像探测器。$μ$ -RWELL基于电阻探测器概念，确保了高效的火花熄灭机制，是一种高度可靠的设备。它由两个主要元件组成：读出PCB和阴极。该器件的放大级通过电阻层嵌入读出板中，电阻层通过DLC（类金刚石碳）工业工艺实现。阴极的铜表面上的B $_4$ C薄层允许通过活性体积中的$^7$ Li和$α$颗粒的释放进行热中子检测。该技术已被开发成为$^3$ He短缺的有效和方便的替代品。该项目的目标是通过开发和测试带有读出板的小型平面原型来证明这种新型中子探测器的可行性，该读出板适当地用条带或衬垫读出分段，配备现有的电子设备或电流模式下的读出。不同原型测试的初步结果与模拟结果吻合良好，将与原型的施工细节和项目的未来步骤一起提交。
2020-08-17 physics.ins-det
Resistive Fine Granularity Micromegas: Characterization and Performance for Different Spark Protection Resistive Schemes
本研究开发基于Micromegas技术的电阻型MPGD，实现细粒度读出与高计数率运行，测试不同火花保护电阻方案性能，完成中型探测器建造及大型模块开发，为未来实验提供技术支持。
2024-11-26 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
Spatial resolution of a GEM readout TPC using the charge dispersion signal
国际直线对撞机（ILC）的探测器的中央带电粒子跟踪器正在考虑采用大体积的时间投影室（TPC）。为了满足具有可管理数量的读出焊盘和电子通道的~100微米的ILC-TPC空间分辨率挑战，正在开发微图案气体检测器（MPGD），其可以使用宽度与比例线/阴极焊盘TPC相当的焊盘。我们已经建立了一个原型GEM读出TPC与2毫米x 6毫米的垫使用的新概念的电荷分散在MPGD与电阻阳极。在无磁场的Ar/CO_2（90：10）宇宙线实验中，测量了小角度径迹的横向分辨率与漂移距离的关系。具有电荷分散读出的GEM-TPC分辨率明显优于用常规直接电荷读出技术进行的先前测量。
2006-10-26 physics.ins-det
On the localization properties of an RPWELL gas-avalanche detector
本文研究了单元件电阻板阱探测器（RPWELL）的定域特性。该探测器包括一个单侧厚气态电子倍增器（THGEM），通过一个体积电阻率为10 $^{10}$ $Ω\cdot$ cm的掺杂硅酸盐玻璃板耦合到分段读出阳极。该探测器工作在Ne/（5 $\%$ CH $_4$）气氛中，在CERN SPS上用150 GeV μ子进行了研究。通过阳极读出条上的电阻板感应的信号用APV 25/SRS电子器件记录。实验结果与蒙特卡罗模拟的结果进行了比较。讨论了各种物理现象对位置分辨力的影响。在本配置中测得的位置分辨率为0.28 mm RMS -与倍增器的孔图案兼容。提出了提高探测器位置分辨率的可能途径。
2017-08-16 physics.ins-det
Novel Resistive-Plate WELL sampling element for (S)DHCAL
数字和半数字强子量热计（S）DHCAL被建议用于未来的对撞机，作为粒子流概念的一部分。虽然研究主要是基于RPC的技术，调查表明，基于MPGD的采样元素可以胜过。一个有吸引力的，工业生产的，强大的，粒子跟踪检测器的大面积覆盖，例如在（S）DHCAL，可以是新的单级电阻板井（RPWELL）。它是一个单面THGEM耦合到分段读出电极通过一个大的体电阻率片。我们在这里总结了6.5 mm厚（包括）的初步试验梁结果。电子）{ $48 \times 48\,\mathrm{cm^2}$ }~RPWELL检测器。考虑两种配置：一个独立的RPWELL探测器研究了150 GeV的μ子和高速率π介子束和RPWELL采样元件在一个小的（S）DHCAL原型包括7电阻MICROMEGAS采样元件，其次是5 RPWELL的。采样元件配备有基于MICROROC芯片的半数字读出电子设备。
2019-09-26 hep-ex 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
Development and Performance of spark-resistant Micromegas Detectors
Muon ATLAS MicroMegas活动（MAMMA）专注于基于体块Micromegas技术的大面积μ子探测器的开发和测试。鉴于欧洲核子研究中心大型强子对撞机（sLHC）的光度升级，这些探测器是ATLAS μ子系统升级的候选者。它们将在一个设备中结合触发和精确测量能力。提出了一种在读出电极上方使用电阻条的新型保护方案。电阻Micromegas探测器的响应和火花特性在混合（中子和伽马）高辐射场，在X射线测试设施，强子束，并在ATLAS洞穴成功地进行了测试。最后，我们介绍了一个二维读出结构的电阻Micromegas和研究的探测器与X射线的响应。
2011-11-02 hep-ex physics.ins-det
First results of Resistive-Plate Well (RPWELL) detector operation at 163 K
我们提出的第一次，放电无操作在低温条件下的电阻板阱（RPWELL）探测器。它是一个单面厚气体电子倍增器（THGEM），通过高体电阻率板耦合到读出阳极。本文总结了163 K下Ne/5 $\%$ CH $_{4}$中单级和双级RPWELL探测器在稳定条件下工作的结果。RPWELL包括铁基（Fe $^{3+}$）陶瓷复合物（“Fe陶瓷”）作为电阻板，在该温度下体积电阻率为$\sim$ $10^{11}$ $Ω$ $\cdot$ cm。用单级RPWELL分别在6 keV X射线和单个UV光子下实现了$\sim$ $10^{4}$和$\sim$ $10^{5}$的增益。双级探测器（THGEM和RPWELL）分别在X射线和单个UV光子下达到$\sim$ $10^{5}$和$\sim$ $10^{6}$的增益。在第一倍增元件上有和没有CsI光电阴极的情况下获得了结果。在这些低温条件下的潜在应用进行了讨论。
2019-07-11 physics.ins-det
XRF element localization with a triple GEM detector using resistive charge division
在这项工作中，我们显示的操作和结果的X射线荧光成像系统使用级联的三个气体电子倍增器（GEM）和针孔组件。该探测器在大气压下在Ar/CO $_2$（90/10）中工作，电阻链应用于条带读出，仅允许使用五个电子通道：每个维度两个，第五个用于能量和触发。的能量谱，以补偿信号幅度的微小变化，也在整个敏感区域的增益差异的校正进行了描述和能量分辨率的明显改善。为了利用对能量和相互作用位置的同时灵敏度，应用了将能谱与RGB范围相匹配的色标，从而产生其中颜色与每个像素中的能量直接对应并且强度由图像的亮度反映的图像。示出了用四种不同颜色的颜料获得的结果。
2019-05-20 physics.ins-det
First demonstration of 200, 100, and 50 um pitch Resistive AC-Coupled Silicon Detectors (RSD) with 100% fill-factor for 4D particle tracking
我们设计、生产并测试了RSD（阻性交流耦合硅探测器）器件，这是标准LGAD（低增益雪崩二极管）技术的一种演变，其中已实施了阻性n型注入和耦合介电层。第一个功能作为一个电阻片，冻结倍增的电荷，而第二个作为一个读出垫的电容耦合。我们成功地实现了具有挑战性的目标，即获得非常精细的间距（50、100和200 um），同时保持信号波形适合高时序和4D跟踪性能，就像标准的基于LGAD的器件一样。
2019-09-23 hep-ex physics.ins-det
The micro-RWELL layouts for high particle rate
$μ$ -RWELL是一款单放大级电阻式微模式气体检测器（MPGD）。检测器放大元件采用单个覆铜聚酰亚胺箔实现，该箔采用盲孔（井）矩阵进行微图案化，并通过薄的类金刚石（DLC）溅射电阻膜嵌入读出PCB中。抑制从流光到火花的转变的电阻层的引入允许利用单个放大级实现大增益（$\geq$ 10 $^4$），同时部分地降低承受高粒子通量的能力。为低速率应用设计的最简单的电阻布局是基于边缘接地的单电阻层。在高颗粒通量下，这种布局遭受不均匀的响应。为了摆脱这种限制，已经设计了不同的电流疏散几何形状。在这项工作中，我们报告的几个高速率电阻布局的性能测试在CERN H8-SpS和PSI $π$ M1束流测试设施的研究。这些布局满足HL-LHC探测器和下一代对撞机FCC-ee/hh和CepC实验的要求。
2019-04-30 physics.ins-det
Investigations of a THGEM-based imaging detector
我们提出了我们最近的研究结果厚气体电子倍增器（THGEM）为基础的成像探测器原型。它由两个级联的100 x100 mm^2 THGEM电极组成，耦合到电阻阳极。事件位置用配备有离散延迟线和专用电子器件的2D双面读出电极记录。THGEM电极，由标准的印刷电路板和机械钻孔技术，0.4毫米厚的0.5毫米直径的孔间隔为1毫米。本地化分辨率约0.7毫米（半高宽）的测量与软X射线，在大气压Ar/CH 4操作的检测器，实现了良好的线性和均匀性。我们描述了成像探测器的布局，连续阳极2D读出系统和成像性能。THGEM具有许多潜在的应用，需要大面积成像探测器，具有高速率能力，单电子灵敏度和中等（亚毫米）的定位分辨率。
2007-12-26 physics.ins-det
A Novel UV Photon Detector with Resistive Electrodes
在这项研究中，我们提出了第一个结果，从一个新的检测器的紫外光子：一个厚的气态电子倍增器（GEM）与电阻电极，结合碘化铯或CsTe/CsI光电阴极。空穴型结构显著抑制光子和离子反馈，而电阻电极保护检测器和读出电子器件免受任何最终放电的损坏。该设备比以前开发的光敏RPC达到更高的增益，不仅可用于UV源，火焰或切伦科夫光的成像，例如，还可用于X射线和带电粒子的检测。
2006-02-16 physics.ins-det physics.space-ph
Design and optimisation of radiation resistant AC- and DC-coupled resistive LGADs
针对未来高能物理实验对辐射探测器的新需求，研发了电阻型LGAD，介绍了交流耦合原型的性能，并阐述了用于解决响应不均问题的直流耦合新版本的TCAD仿真设计与原型发展背景。
2025-05-08 physics.ins-det
Studies of the performance of different front-end systems for flat-panel multi-anode PMTs with CsI(Tl) scintillator arrays
我们已经研究了两种不同类型的前端系统的性能，我们的伽马相机的基础上滨松H8500（平板64通道多阳极PSPMT）与碘化铯（铊）闪烁体阵列。该阵列由64个$6\times6\times20{\rm mm}^3$像素组成，对应于H8500的阳极像素。其中一个系统是基于商业ASIC芯片，以读取每个阳极。其他的基于阳极之间的电阻性电荷分配器网络以减少读出通道。在这两个系统中，每个像素（6毫米）清楚地解决了泛场照射的$^{137}$ Cs。我们还研究了这些系统的能量分辨率，并显示了一些光电倍增管之间的电阻网络级联的大面积探测器的性能。
2005-10-25 physics.ins-det
Beam studies of novel THGEM-based potential sampling elements for Digital Hadron Calorimetry
薄的单级和双级基于THGEM的探测器的光束研究。使用μ子和π子研究了几种总厚度为5-6 mm（不包括读出电子器件）的10 x 10 cm^2配置，其中1 x 1 cm^2焊盘通过电阻层电感耦合到APV-SRS读出电子器件。记录了98%范围内的检测效率，平均垫多重性约为1.1。电阻阳极导致了有效的放电阻尼，电位降只有几伏;在两级结构中，μ子和π子的放电概率分别为~10^{-7}和10^{-6}，放电速率为几kHz/cm ^2。这些结果，加上THGEM电极对火花损伤的鲁棒性及其对大面积经济生产的适用性，使得基于THGEM的探测器与SiD-DHCAL考虑的其他技术相比具有很强的竞争力。
2013-07-25 physics.ins-det
Discharge quenching mechanism and performance of RPWELL with tunable 3D printed resistive plates, charge evacuation in semiconductive glass RPWELL and discharge quenching for Cryogenic-RWELL over a wide range of resistivity
本文研究RPWELL阻性板的放电淬灭机制，利用掺杂碳纳米管的3D打印塑料实现厚度与电阻率可调，并揭示板厚、电阻率及载流子动力学对淬灭和增益恢复的影响。
2024-06-13 physics.ins-det
Performance of the SDHCAL technological prototype
SDHCAL技术样机是一台$1 \times 1 \times 1.3$ ~m $^3$高粒度半数字式强子量热计，采用玻璃电阻板室作为灵敏介质。它是ILD协作组考虑的两个HCAL方案之一，将被提议作为未来国际直线对撞机项目的探测器。样机由50个尺寸为1~m $^2$、厚度为3~mm的GRPC探测器组成，每个探测器都带有一个嵌入式半数字电子读出器，该读出器是自动触发和功率脉冲的。GRPC读数被精细地分割成1~cm $^2$的焊盘。本程序描述了原型，它的操作和它的性能在能源重建。方面的GRPC读出建模和模拟的比较。
2016-07-07 physics.ins-det
Characterization of a triple-GEM position sensitive detector for X-ray fluorescence imaging
在这项工作中，我们的特点是X射线位置敏感气体探测器的气体电子倍增器（GEM）的三层堆栈的基础上。读出电路被划分为256条为每个维度和使用电阻链互连的条带，我们能够重建的辐射相互作用点的电阻电荷划分。该探测器在Ar/CO $_2$（90/10）大气压下工作时，增益大于$10^4$，能量分辨率为15.28%（FWHM），位置分辨率为1.2mm。
2019-04-17 physics.ins-det
The analog Resistive Plate Chamber detector of the ARGO-YBJ experiment
ARGO-YBJ实验从2007年11月到2013年2月一直在羊八井宇宙线天文台（海拔4300米）获得稳定的数据。探测器由单层电阻板室（RPC）（约6700 m^2）组成，以流光模式运行。通过面向气体体积一侧的条带获得信号拾取。信号的数字读出虽然允许簇射阵面重建中的高空间-时间分辨率，但将可测量的能量限制在几百TeV。为了充分研究1-10 PeV区域，通过用两个面向气体体积另一侧的大尺寸电极对每个RPC进行仪表化来实现模拟读出。自2009年12月以来，RPC电荷读数已在整个中央地毯（约5800 m^2）上运行。在这种配置中，探测器能够测量核心位置的粒子密度，其范围从每平方米数十到数千个粒子。因此，ARGO-YBJ提供了空气簇射核心电荷成分的高度详细的图像。在本文中，我们描述了模拟读出的RPC在ARGO-YBJ和讨论系统的性能和EAS测量的物理影响。
2015-04-07 astro-ph.IM physics.ins-det
Readout Electronics of T0 Detector in the External Target Experiment of CSR in HIRFL
基于多间隙电阻板室（MRPC）技术的T0探测器是外靶实验的关键部件之一。通过对MRPC信号的精确测量，可以获得束流撞击目标的时间，并将其用作其他探测器的开始时间。为T0探测器设计了一个读出电子学系统。基于NINO ASIC设计了T0探测器内部和外部MRPC的前端电子学（FEE）电路，实现了高精度的前沿鉴别和电荷-时间转换（QTC）。FEE的输出脉冲随后通过高精度时间数字化模块进行数字化，该模块具有时间数字转换器（TDC）、触发匹配和集成在现场可编程门阵列（FPGA）器件内的其他控制逻辑。为了评估功能和性能，我们还对电子设备进行了一系列测试。结果表明，系统工作正常，电子学时间精度优于21 ps，满足应用要求。
2019-09-24 physics.ins-det
In-beam evaluation of a medium-size Resistive-Plate WELL gaseous particle detector
介绍了一种装备齐全的中型30 $\times$ 30 cm $^2$电阻板阱（RPWELL）探测器的束内评价。它包括一个单元件气体雪崩倍增器，带有Semitron ESD 225电阻板、1 cm $^2$读出焊盘和APV 25/SRS电子器件。类似于以前的结果与小型探测器原型，稳定运行在高检测效率（>98%）和低平均垫多重性（~1.2）记录与150 GeV的μ子和高速率的π介子束，在Ne/（5%CH $_4$），Ar/（5%CH $_4$）和Ar/（7%CO $_2$）。这是实现适用于需要大面积覆盖的应用的鲁棒探测器的重要一步;其中包括数字强子量热法。
2016-09-08 hep-ex physics.ins-det
The Resistive-WELL detector: a compact spark-protected single amplification-stage MPGD
在这项工作中，我们提出了一个新的想法，一个紧凑的火花保护单放大级微模式气体检测器（MPGD）。探测器放大级采用与GEM箔非常相似的结构实现，通过读出板中的电阻层嵌入。阴极电极定义了气体转换/漂移间隙，完成了检测器的机械结构。我们称之为电阻阱（R-WELL）的新结构与以前的MPGD具有一些共同的特性，例如C.A.T.而WELL，是在十多年前开发的。本研究的原型对象已经在2009年CERN的TE-MPE-EM研讨会上实现。新结构是一种非常紧凑的MPGD，对放电具有鲁棒性，并表现出大增益（$\sim$ 6 $\times$ 10 $^3$），结构简单，易于工程化，因此适用于大面积跟踪设备以及巨大的量热装置。
2014-11-10 hep-ex physics.ins-det
Study of Resistive Micromegas in a Mixed Neutron and Photon Radiation Field
μ子ATLAS Micromegas活动（MAMMA）专注于基于体块Micromegas技术的大面积μ子探测器的开发和测试。鉴于欧洲核子研究中心大型强子对撞机（sLHC）的光度升级，这些探测器是ATLAS μ子系统升级的候选者。它们将在一个设备中结合触发和精确测量能力。提出了一种在读出电极上方使用电阻条的新型保护方案。电阻式Micromegas探测器的响应和火花特性在N.C.S.R.的串列加速器提供的混合（中子和伽马）高辐射场中进行了成功测试。雅典的德莫克里托斯。Monte-Carlo方法研究了5.5MeV中子对Micromegas探测器的影响。此外，还研究了Micromegas探测器对来自实验设施周围材料上不可避免的中子非弹性散射的光子的响应。
2011-11-14 hep-ex physics.ins-det
Novel resistive charge-multipliers for dual-phase LAr-TPCs: towards stable operation at higher gains
开发了RWELL和RPWELL探测器的低温版本，通过在THGEM中嵌入电阻材料减轻放电，实现双相TPC中电离电子的稳定雪崩倍增，使其能在比标准THGEM更高的电荷增益下运行。
2023-05-21 hep-ex physics.ins-det
High performance picosecond- and micron-level 4D particle tracking with 100% fill-factor Resistive AC-Coupled Silicon Detectors (RSD)
在本文中，我们提出了一个完整的表征的第一批电阻交流耦合硅探测器，称为RSD 1，设计在INFN都灵和布鲁诺凯斯勒基金会（FBK）在特伦托制造。凭借其100%的填充因子，RSD代表了高精度4D跟踪的新技术。事实上，基于低增益雪崩探测器（LGAD）的众所周知的电荷倍增机制，它们受益于这种技术的非常好的定时性能以及前所未有的空间跟踪分辨率，这允许在轨道重建中达到微米级尺度。这主要是由于焊盘之间没有任何分段结构（100%填充因子）和其他两个创新的关键特征：第一个是适当掺杂的n+电阻层，在倍增后减慢电荷，第二个是在硅上生长的介电层，在沉积在检测器顶部的金属焊盘上感应电容耦合。我们在实验中测得的非常好的空间分辨率（微米级）-高于标称焊盘间距-来自信号读出的模拟性质，其幅度从焊盘中心到其外围衰减，而在时序方面的出色结果（小于14 ps，甚至优于标准LGAD）是由于非常精细的间距，模拟响应和电荷倍增的组合。
2020-03-24 physics.ins-det
First investigation of a novel 2D position-sensitive semiconductor detector concept
本文首次研究了一种新型2D位置敏感微带探测器的性能，其中通过用多晶硅制成的电阻电极取代金属电极来实现电阻电荷分配方法。使用脉冲近红外激光对具有不同电极电阻率值的两个概念验证原型进行表征。将实验数据与耦合到简单电子读出电路的传感器等效电路的电模拟进行了比较。实验和仿真结果之间的良好协议建立在硅微带传感器的电阻电荷划分方法的合理性，并验证了开发的模拟作为未来的传感器原型的优化工具。条带长度方向上的空间分辨率取决于电离事件位置。对于6 MIP信号，从原型分析获得的平均值接近条带长度的1.2%。
2012-02-03 physics.ins-det
Cryogenic RPWELL: a novel charge-readout element for dual-phase argon TPCs
本研究首次实现低温RPWELL探测器在液氩饱和蒸气中运行，表征了其在90K、1.2bar条件下的电荷增益与抗放电稳定性，获得约17的最大稳定无放电增益，并展示了掺碳纳米管3D打印热塑性板的初步结果，为双相氩TPC提供了新型电荷读出方案。
2023-12-11 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
Timing and Charge measurement of single gap Resistive Plate Chamber Detectors for INO-ICAL Experiment
最近批准的印度中微子天文台将使用世界上最大的磁铁来研究大气μ子中微子。50千吨铁量热计由铁与单间隙电阻板室交替组成。使用环形铜线圈在铁中产生$\sim$ 1.5 T的均匀磁场。μ子中微子与铁靶相互作用产生带电μ子，由电阻板室检测，并使用正交拾取条进行跟踪。每层的定时信息用于区分向上和向下行进的μ子。用于检测器的读出电子器件的设计关键取决于由μ子引起的电荷的精确模型以及对偏置电压的依赖性。在本文中，我们提出了在不同的操作条件下使用原型探测器的定时和电荷响应测量。我们还报告了不同的气体混合物，特别是$SF_6$，对定时响应的影响。
2017-09-26 hep-ex physics.ins-det
In-beam test results of an RPC-based module for position-sensitive neutron detectors with timing readout
本文报告了一种基于RPC和10B4C固体转换体的位置灵敏热中子探测器模块的首次束流测试结果，重点验证了中子飞行时间测量和沿束流方向俘获层识别能力。
2024-02-23 nucl-ex physics.ins-det
Charged particle timing at sub-25 picosecond precision: the PICOSEC detection concept
PICOSEC探测概念包括一个“两级”Micromegas探测器，它与切伦科夫辐射器耦合，并配备有光电阴极。概念验证已经过测试：在CEA/IRAMIS用飞秒紫外激光测量了76 ps的单光电子响应，而在CERN SPS H4次级线上测量了150 GeV μ子的时间分辨率为24 ps，平均产额为10.4个光电子。这项工作将展示该原型的主要结果以及2016-18年光束活动中测试的不同探测器配置的性能：读出器（体，电阻，多焊盘）和光电阴极（金属+CsI，纯金属，金刚石）。最后，将讨论建立一个基于PICOSEC探测概念的演示器，以供未来实验使用的前景。特别是，缩放策略的大面积覆盖与多通道读出平面，R\&D的固体转换器建立一个强大的光阴极和不同的电阻配置的强大的读出。
2018-08-04 physics.ins-det
A hadronic calorimeter with Glass RPC as sensitive medium
SDHCAL技术原型是一个$1 \times 1 \times 1.3$ m $^3$高粒度半数字强子量热计，使用玻璃电阻板室作为敏感介质。它是ILD协作组考虑的两个HCAL方案之一，将被提议作为未来国际直线对撞机项目的探测器。该原型由多达50个1 m $^2$尺寸和3 mm厚度的GRPC探测器组成，每个探测器都具有嵌入式半数字电子读出器，该电子读出器是自动触发和功率脉冲的。GRPC读数被精细地分割成1 cm $^2$的垫。测量性能的GRPC和完整的SDHCAL原型的均匀性，低噪声和能量分辨率方面提出了在这个过程中。
2014-07-07 physics.ins-det
Characterization of Fully Depleted CMOS Active Pixel Sensors on High Resistivity Substrates for Use in a High Radiation Environment
耗尽型CMOS有源传感器（DMAPS）正在开发用于高辐射环境中的高能粒子物理实验，例如ATLAS高亮度大型强子对撞机（HL-LHC）。由于通过漂移收集电荷对于恶劣的辐射环境是强制性的，因此需要向高电阻传感器材料施加高偏置电压。本文采用150 nm CMOS工艺在电阻率大于2k Ωcm的衬底上制作了一个DMAPS原型，衬底厚度减薄到100 μm。完全耗尽发生在20 V左右，这远低于110 V的击穿电压。所提出的原型还采用了亚像素编解码的概念，由读出芯片的一个像素读出原型芯片的三个像素。由于辐射耐受性是DMAPS中最大的问题之一，CCPD_LF芯片已经用X射线和中子分别照射到50 Mrad的总电离剂量和10 E15 neq/cm 2的通量。
2016-12-09 physics.ins-det
Measurement of Characteristic Impedance of Silicon Fiber Sheet based readout strips panel for RPC detector in INO
印度中微子天文台（INO）是印度的一个大型科学项目，它将使用近3万个电阻板室（RPC）作为主动探测元件，用于大气中微子振荡的研究。每个RPC探测器将由两个正交放置的读出条板组成，用于拾取气室中产生的信号。在INO-ICAL（铁量热计）实验中，RPC探测器的面积为2 m x 2 m，因此读出条板的尺寸也为2 m x 2 m。为了使不失真的信号通过读出带面板到达前端电子设备，它们的特性阻抗应该彼此匹配。对于特性阻抗的匹配，我们采用了端接原理。在本文中，我们将描述用于制造阻燃、防水和柔性读出拾取条面板的新型介电材料的需求和探索。我们还将描述以比较的方式测量塑料蜂窝基读出条面板和硅纤维板基读出条面板的特性阻抗，以及其在负载下和随时间的变化。
2016-03-21 hep-ex physics.ins-det
A novel fast timing micropattern gaseous detector: FTM
近年来，在微型气体探测器方面取得了重要进展，使用电阻材料来构建紧凑的火花保护装置。这里提出的新想法包括仅使用电阻涂层的WELL结构的极化。这允许用基于若干耦合层的堆叠的架构来构建新器件，其中漂移和WELL倍增级在结构中交替。来自每个乘法级的信号可以通过电容耦合从任何外部读出板读出。每一层提供增益为10^4-10^5的信号。这种新设备的主要优点是通过不同漂移区中电离过程的竞争提供的计时的显着改善，这可以用于高亮度加速器（例如HL-LHC升级）的快速计时以及医学成像等应用。
2015-03-18 physics.ins-det
