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
The development of gaseous detectors with solid photocathodes for low temperature
有几个应用和基础研究领域需要在低温下检测VUV光。对于这些应用,我们已经开发并成功测试了特殊设计的气体探测器与固体光电阴极能够在低温下工作:密封的气体探测器与MgF2窗口和无窗探测器。我们已经通过实验证明,初级和次级(由于液体内部的雪崩倍增)闪烁光都可以被光敏气体探测器记录。这项工作的结果可能会让一个显着改善一些惰性液体气体TPC的操作。
2004-03-17 physics.ins-det
The Development of Sealed UV Sensitive Gaseous Detectors and their Applications
我们已经开发出商业原型的密封气体探测器结合碘化铯光电阴极和/或充满光敏蒸汽。本文将介绍这些装置在日光条件下探测火焰和探测惰性液体闪烁光的初步应用结果。从我们的研究中得出的主要结论是,在某些应用中,密封的紫外敏感气体探测器具有优越的性能(更高的实际量子效率和更好的信噪比)比现有的商业紫外敏感探测器。此外,它们更便宜。
2006-05-24 physics.ins-det
Position Sensitive Gaseous Photomultipliers
与位置敏感的气体探测器,特别是具有CsI作为反射式光电转换器相关的技术的进展将进行审查。这些光电探测器代表了在相对低速率(或低占用率)的高能物理和天体物理实验中的大面积切伦科夫成像应用的情况下对于成本和性能的最有效的解决方案。而且,当切伦科夫探测器嵌入磁场中时,它们是唯一的选择。最近提出的单光子MPGD(微图案气体探测器)也将讨论鉴于迄今为止的成功努力,以扩大其灵敏度到可见光。通过一些修改,光敏气体探测器也可以用于X射线和粒子的成像。
2010-08-07 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
Development of a novel single-channel, 24~cm$^2$, SiPM-based, cryogenic photodetector
我们报告实现一种新型的SiPM为基础的,低温光电传感器的有效面积为24厘米$^2$,作为一个单通道模拟检测器。该装置能够进行单光子计数,信噪比优于13,暗率低于$10^{-2}$ cps/mm $^2$,总光子探测效率显著高于传统的光电倍增管。这一发展使得基于SiPM的光电传感器成为下一代暗物质和中微子探测器的强有力候选者,这将需要多平方米的光敏面积,低水平的固有放射性和有限数量的探测器通道。
2017-11-03 physics.ins-det
First results of a large-area cryogenic gaseous photomultiplier coupled to a dual-phase liquid xenon TPC
我们讨论了低温气体光电倍增管(GPM)的发展的最新进展,可能用于暗物质和其他稀有事件的搜索使用贵液体目标。我们目前的结果,从10厘米直径的GPM耦合到双相液体氙(LPERS)TPC,证明-第一次-的可行性,记录主要(“S1”)和次要(“S2”)的闪烁信号。该探测器包括三重厚气体电子倍增器(THGEM)结构,第一个元件上有碘化铯光电阴极;它被证明在180 K下稳定工作,增益超过10^5,即使在存在包含数千个光电子的大α粒子诱导的S2信号的情况下也能提供高的单光子探测效率。以1.2 ns(RMS)的时间分辨率记录S1闪烁信号。5.5 MeV α粒子的S2电致发光的能量分辨率(σ/E)为~ 9%,这与在具有PMT的XENON 100 TPC中获得的能量分辨率相当。结果进行了讨论的背景下,潜在的GPM部署在未来的多吨贵液探测器。
2015-08-03 physics.ins-det
Gaseous $^3$He Nuclear Magnetic Resonance Probe for Cryogenic Environments
针对低温下常规NMR探针失频分辨率问题,研制气态$^3$He探针,在4.2K和5.3T下实现优于0.4ppb分辨率,并用于超导磁体匀场及稳定性测量。
2019-06-16 physics.atom-ph physics.ins-det
Viscosity measurements of gaseous H2 between 200 K to 300 K with a spinning rotor gauge
放射性氢同位素体氚的粘度的实验值在文献中仍然是未知的。从从头计算的现有值忽略量子力学效应,因此只有很好的近似为室温及以上。为了填补这些缺失的实验值,设计了测量装置,以测量低温下气态氢及其同位素体(H $_2$、HD、HT、D $_2$、DT、T $_2$)的粘度。在本文中,与此低温粘度测量装置(Cryo-ViMA)的气态氢的粘度在200 K至300 K之间的第一个结果。
2022-11-24 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
Progress in the development of a S RETGEM-based detector for an early forest fire warning system
在本文中,我们提出了一个原型的条阻厚GEM光敏气体探测器充满了Ne和乙基二茂铁蒸汽在1个大气压的早期森林火灾探测系统。测试表明,它比最好的商业紫外火焰探测器灵敏一百倍,因此,它能够可靠地探测到约1公里距离的1.5x1.5x1.5 m3的火焰。该探测器的另一个独特功能是其成像能力,与其他技术相结合,可以在自动模式下运行时显著减少误火警。还介绍了用充气光敏气体探测器进行的初步结果。该方法的主要优点包括制造的简单性和诸如塑料和胶水的构造材料的可负担性,特别是降低检测器生产成本。在某些条件下,这些充满空气的探测器的灵敏度可以与充满Ne和EF的探测器一样高。这种密封探测器的长期测试结果表明在这一方向上取得了重大进展。我们相信,我们的探测器与其他火焰和烟雾传感器一起使用,将大大提高森林火灾探测系统的灵敏度。我们未来的努力将集中在利用我们上述发现将这种探测器商业化的尝试上。
2009-09-14 physics.ins-det
Development of Fe$_2$O$_3$/YSZ ceramic plates for cryogenic operation of resistive-protected gaseous detectors
本文研制了Fe$_2$O$_3$/YSZ陶瓷板,通过调节Fe$_2$O$_3$浓度实现从室温到77 K的电阻率调控,用于气体探测器火花猝灭,并在液氙和液氩沸点下验证了无火花运行。
2023-10-28 physics.ins-det
First results from cryogenic avalanche detectors based on gas electron multipliers
我们研究了电离辐射的气体和两相(液-气)低温探测器的性能,基于气体电子倍增器(GEMs)。首次在低温下纯He、Ar和Kr中获得了超过10^4的高气体增益,并在Kr中的两相低温探测器中观察到稳定的雪崩工作模式。本文系统地研究了120 - 300 K低温下的电子雪崩。
2003-08-01 physics.ins-det
Demonstration of a 25-picosecond single-photon time resolution with gaseous photomultiplication
本研究构建了带有LaB$_6$光电阴极的RPC原型探测器,在$3.3 \times 10^6$增益下测得单光子本征时间分辨率为$25.0 \pm 1.1$ ps,验证了低成本光敏气体探测器具备优异时间分辨率与大光覆盖范围的潜力。
2023-05-23 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Cryogenic avalanche detectors based on gas electron multipliers
我们研究了基于气体电子倍增器(GEMs)的电离辐射气体和两相(液-气)低温探测器的性能,并在纯惰性气体中以雪崩模式运行。利用三重GEM倍增器系统地研究了He、Ar和Kr气体在低温下的放大效应。在120-300 K温度范围内,这些气体的增益都很高,超过10^4。在两相模式下,饱和氪蒸气中出现了稳定的电子雪崩。这些结果对于理解低温下电子雪崩的基本机制和低温粒子探测器,特别是暗物质和太阳中微子探测器的应用是相关的。
2004-03-11 physics.ins-det
Study of infrared scintillations in gaseous and liquid argon - Part I: methodology and time measurements
本文介绍了一种利用盖革模式APD(GAPD)对近红外(NIR)和脉冲X射线辐射敏感,测量气态和液态Ar中近红外光谱的方法。这项研究已经引发了低温雪崩探测器(CRADs)的发展与光学读出在近红外使用组合THGEM/GAPD倍增器,这可能是在相干中微子核散射和暗物质搜索实验的需求。本文提出了一种新的低温近红外闪烁产额测量方法,即采用具有时间分辨的单光子计数模式的GAPD。在中等电场(电致发光)下,在气态和液态Ar中测量了初级和次级近红外发光的时间结构及其光产额。
2012-04-01 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
Diamond-like carbon coatings for cryogenic operation of particle detectors
介绍了类金刚石碳(DLC)涂层在低温(低至77 K)下的特性,涵盖了气体和液体粒子仪器实际感兴趣的电阻率范围:10^-1-10^5 Mohm/sq。在线性、表面均匀性和随时间的稳定性以及传输电荷方面观察到的良好行为增加了其他众所周知的特性,如低化学反应性和耐辐射性。所观察到的温度依赖性和稳定性的电性能与传输的电荷是一致的导电性机制的基础上的二维可变范围的电子跳跃,预期的表面导电性的薄膜由无定形碳。第一个结果,从一个连续保护的井检测器(“RWELL”)与DLC建成和操作接近氩的液-气共存点(87.5 K,1巴)。
2023-01-22 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
Cryogenic setup for the characterization of wavelength-shifting materials for noble element radiation detectors
本研究开发了一套基于SiPM、以气态氩α闪烁为真空紫外光源的低温装置,用于表征PEN、TPB等波长转换材料的效率,还规划了支持类GEM结构研究的升级,为稀有元素辐射探测器的光收集优化提供支撑。
2024-01-10 physics.ins-det
On the low-temperature performances of THGEM and THGEM/G-APD multipliers in gaseous and two-phase Xe
首次给出了THGEM乘法器在两相雪崩模式下的性能。提供了在低温下在气态甲烷中THGEM操作的其他结果。双THGEM乘法器的稳定工作在两个阶段的增益达到600演示。这些相比,现有的数据,总结在这里为两相Ar,氪和氘雪崩探测器,将GEM和THGEM乘法器。在低温下研究了具有盖革模式雪崩光电二极管(G-APD)的THGEMs的光学读出;在波长高达950 nm的近红外(NIR)中记录了雪崩振荡。在雪崩电荷增益为350时,双THGEM/G-APD倍增器产生每个初始电离电子0.07个光电子,对应于在4pi上每个雪崩电子0.7个NIR光子的雪崩闪烁产率。与两相氩雪崩探测器的结果进行了比较。讨论了其优点、局限性和可能的应用。
2011-07-21 nucl-ex physics.ins-det
MCP-based Photodetectors for Cryogenic Applications
基于阿贡MCP的光电探测器是大面积皮秒光电探测器(LAPPD)项目的一个分支,其中6 cm x 6 cm尺寸的探测器由阿贡国家实验室制造。我们已经成功地建立和测试了我们的第一个探测器的皮秒定时和几毫米的空间分辨率。我们讨论我们的努力,定制这些探测器在低温环境中运行。最初的计划是在液态氩中运行。我们还在探索减轻波长偏移要求的方法,并开发裸MCP光电探测器,以在气态低温环境中工作。
2016-02-16 hep-ex physics.ins-det
Evolution and Recent Developments of the Gaseous Photon Detectors Technologies
评述了气体光子探测器技术的发展和现状。介绍了该领域几个分支的最新进展,特别是在COMPASS RICH-1上安装和调试了第一个大面积基于MPGD的单光子探测器。报道了新型探测器结构、不同材料和各种应用的研究,并讨论了对可见光气体光子探测器的探索。介绍了气体光子探测器相关技术在低温应用和气体或液体闪烁成像领域的应用进展。
2017-10-25 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Development of a picosecond-timing Cherenkov detector using gaseous photomultiplification
该研究开发了基于气体光电倍增的切伦科夫探测器,利用LaB6和CsI光电阴极实现皮秒级时间分辨,测试表明通过提高间隙电压可达到低于10皮秒的飞行时间测量目标。
2025-02-24 hep-ex physics.ins-det
Fast-neutron and gamma-ray imaging with a capillary liquid xenon converter coupled to a gaseous photomultiplier
伽马射线和快中子成像是用一种新型的液体氙(LXe)闪烁探测器进行的,该探测器由气体光电倍增管(GPM)读出。直径为100 mm的探测器原型包括一个毛细管填充的激光转换器/闪烁体,耦合到一个三重THGEM成像GPM,其第一个电极涂有CsI紫外光电阴极,在Ne/5%CH4低温下工作。在2D中的辐射定位来自于在GPM的分段阳极上测量的微膨胀诱导的光电子雪崩。从Pb边缘吸收体的辐照出发,导出了AmBe中子源产生的Co-60 γ射线和快中子/γ射线混合场的定域特性。Co-60和AmBe源的空间分辨率分别达到12+/-2 mm和10+/-2 mm(FWHM)。实验结果与GEANT 4模拟结果吻合较好。计算的最终预期分辨率为我们的应用相关的4.4和15.1 MeV的伽马射线和1-15 MeV的中子分别为2-4 mm和~2 mm(FWHM)。这些结果表明,潜在的适用性的新探测器的概念,快速中子共振射线照相(FNRR)和双离散能量伽马射线照相(DDEGR)的大型物体。
2017-07-15 physics.ins-det
Hybrid Multi Micropattern Gaseous Photomultiplier for detection of liquid-xenon scintillation
在功能核医学成像和直接暗物质探测等领域,气体光电倍增管(GPM)是一种非常有前途的真空光电倍增管替代品,特别适用于大尺寸贵液探测器。我们提出了最近的表征结果的混合GPM由三个微图案气体结构;厚气体电子倍增器(THGEM),并行电离倍增器(PIM)和MICROMesh气体结构(MICROMEGAS),在Ne/CF 4(90:10)操作。在室温和液态氙(T = 171 K)的温度下,在1100 mbar下,用5.9 keV的X射线,在这种混合物中记录到接近10^7的增益值。根据闪烁探测的结果进行了讨论。虽然本倍增器的研究没有光电阴极,从碘化铯紫外光电阴极的光提取的互补结果在Ne/CH 4(95:5)和CH 4在低温条件下。
2011-10-27 nucl-ex physics.ins-det
Advances in Cryogenic Avalanche Detectors
低温雪崩探测器(Cryogenic Avalanche Detectors,CRAD)是一种新型的惰性气体探测器,工作在低温下,探测介质为气态、液态或两相(液-气)状态。电子雪崩由微图案气体检测器(MPGD)倍增器提供,特别是在致密惰性气体中在低温温度下操作的GEM和THGEM。这类探测器的最终目标是为稀有事件实验和医学应用开发具有极限灵敏度的大容量探测器,如相干中微子-核散射、直接暗物质搜索、天体物理学(太阳和超新星)中微子探测实验和正电子发射断层成像技术。这篇综述是第一次尝试总结不同群体获得的CRAD性能的结果。一个简单的概述可用的CRAD概念也给出了最显着的CRAD物理效应进行了讨论。
2015-03-29 hep-ex nucl-ex 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
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
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
Liquid $^3$He Detectors for Neutrons
本文提出一种低温液态氦-3探测器,通过极低放射性本底设计解决传统气态探测器无法测量地下实验室微弱中子通量的问题,实现低通量环境下的高效中子探测。
2024-06-13 physics.ins-det
Scintillation of liquid nitrogen
Pacific Northwest National Laboratory(太平洋西北国家实验室)
本研究首次测量液氮的闪烁特性,利用符合标记α衰变证明其存在微弱闪烁,并测得相对产额及绝对产额,为暗物质探测等稀有事件搜索的背景评估提供关键数据。
2025-10-26 hep-ex physics.ins-det
A concise review on THGEM detectors
我们简要回顾了厚GEM(THGEM)的概念和属性,它是一个强大的,高增益的气体电子倍增器,经济地制造标准的印刷电路钻孔和蚀刻技术。其操作和结构类似于GEM,但具有5至20倍的扩展尺寸。毫米级的空穴尺寸导致良好的电子输运和大的雪崩倍增因子,例如在双THGEM级联的单光电子探测器中达到10^7。倍增器的材料、参数和形状可以根据应用定制;它可以在任何计数气体中工作,包括惰性气体,压力范围从1 mbar到几bar;最近证明了它在低温(LAr)条件下的工作。高增益,亚毫米空间分辨率,高计数率的能力,良好的定时性能和工业生产能力的大面积鲁棒探测器的可能性,铺平了道路,走向广泛的潜在应用,一些在这里简要讨论。
2008-07-13 physics.ins-det
Operating a large-diameter dual-phase liquid xenon TPC in the unshielded PANCAKE facility
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg(弗赖堡大学);University of Sheffield(谢菲尔德大学)
在未屏蔽的PANCAKE设施中,通过稳定运行大直径双相液氙TPC,验证了在高背景环境下进行TPC性能表征的可能性,并展示了降低TPC阈值的潜力。
2026-01-22 physics.ins-det
The throttling refrigeration system for high cooling power recovery of the PandaX-xT cryogenic distillation system for radon removal
SJTU Paris Elite Institute of Technology, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学巴黎卓越工程师学院);New Cornerstone Science Laboratory, Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University(新Cornerstone科学实验室,汤川秀树研究所,上海交通大学);School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学物理与天文学院);Shanghai Jiao Tong University Sichuan Research Institute(上海交通大学四川研究院);Jinping Deep Underground Frontier Science and Dark Matter Key Laboratory of Sichuan Province(四川省锦屏深地下前沿科学与暗物质重点实验室);Vacree Technologies Co., Ltd.(沃瑞科技有限公司);School of Chemical Engineering, Zhengzhou University(郑州大学化学工程与应用学院);School of Physics, Sun Yat-Sen University(中山大学物理学院);Department of Physics, University of Maryland, College Park(马里兰大学帕克分校物理系);Yalong River Hydropower Development Company, Ltd.(雅砻江流域水电开发有限公司)
本研究设计了一种基于R14的节流制冷系统,用于PandaX-xT探测器的大冷却功率回收,实现了高效稳定的冷却循环并节省了大量液氮和能耗。
2026-10-12 hep-ex physics.ins-det
GEM operation in helium and neon at low temperatures
本文研究了2.6-293 K温度范围内He、Ne和Ne+ H_2气体中气体电子倍增器的性能。在He中,在62和293 K之间的温度下,三重GEM结构通常以超过1000的相当高的增益工作。有迹象表明,这种高增益是通过脱气释放的气体杂质中的潘宁效应实现的。在较低的温度下,增益电压特性显着修改可能是由于杂质的冻结。特别是,双GEM和单GEM结构可以在气体密度约为0.5 g/l时以仅达到几十的增益工作到2.6 K;在更高的密度下,最大增益进一步下降。在Ne中,最大增益也在低温下下降。在Ne+ H_2的Penning混合物中,在低温下Ne的增益下降可以重新建立:在50-60 K下,在这些混合物中获得了非常高的增益,超过10000,其密度为9.2 g/l,对应于接近27 K的饱和Ne蒸气的密度。所得结果对太阳中微子和低温电子雪崩的两相He和Ne探测器的研究具有重要意义。
2005-04-26 physics.ins-det
Proportional electroluminescence in two-phase argon and its relevance to rare-event experiments
本文首次系统地研究了87 K、1.00atm下Ar气中的两相比例电致发光。液态氩有少量(56 ppm)的氮混合物,这使得理解,除其他外,在使用两相Ar探测器的稀有事件实验中,N2掺杂对EL机制的影响。测量在两相低温雪崩检测器(CRAD)中进行,EL间隙位于液-气界面正上方。通过低温PMT和盖革模式APD(GAPD),在真空紫外(VUV)中,在128 nm附近(Ar受激准分子发射)和在近紫外(UV)中,在300-450 nm(N2第二正系统发射)光学读出EL间隙。在VUV和UV中,测得比例电致发光的放大参数为109 ± 10个光子/漂移电子/kV,其中51 ± 6%在UV中发射。在电场为3.7 ± 0.2kV/cm时,测得的电致发光阈值与理论预测的一致。后者的结果是特别相关的黑暗面和场景暗物质搜索相关的实验,其中的操作电场,从而在S2(电离感应)信号的出现的边缘。所获得的结果铺平了道路的发展N2掺杂的两相Ar探测器与增强灵敏度的S2信号。
2015-10-20 hep-ex nucl-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
Toward Application of a Thick Gas Electron Multiplier (THGEM) Readout for a Dark Matter Detector
耶鲁-魏茨曼合作项目旨在开发一种低放射性(低本底)低温惰性液体探测器,用于在地下深处进行的暗物质(DM)测量,例如氙合作项目。一个主要的问题是本探测器组件的天然放射性引起的背景,包括由具有大的U-Th含量的玻璃制成的光电倍增管(PMT)。我们建议使用先进的厚气体电子倍增器(THGEM)最近开发的魏茨曼科学研究所(WIS)。这些“空穴倍增器”将在两相(液体/气体)探测器中测量从液体中的电离提取到气相中的电子,以及从浸没在LiCl中的CsI光电阴极提取的光电子。我们报告的初始测试(在气体中)的THGEM制成的Cirlex(Kapton),这是众所周知的具有低的Ra-Th含量,而不是通常的G10材料具有高的Ra-Th含量。
2007-06-08 astro-ph nucl-ex physics.ins-det