Correcting for Distortions due to Ionization in the STAR TPC
G. Van Buren, L. Didenko, J. Dunlop, Y. Fisyak, J. Lauret, A. Lebedev, B. Stringfellow, J. H. Thomas, H. Wieman
备注:
6 pages, 7 figures, proceedings of the Workshop on Tracking in High Multiplicity Environments (TIME 05) in Zurich, Switzerland, submitted to Nucl. Instr. and Meth. A
Physics goals of the STAR Experiment at RHIC in recent (and future) years drive the need to operate the STAR TPC at ever higher luminosities, leading to increased ionization levels in the TPC gas. The resulting ionic space charge introduces field distortions in the detector which impact tracking performance. Further complications arise from ionic charge leakage into the main TPC volume from the high gain anode region. STAR has implemented corrections for these distortions based on measures of luminosity, which we present here. Additionally, we highlight a novel approach to applying the corrections on an event-by-event basis applicable in conditions of rapidly varying ionization sources.
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。
Charge and Light Production in the Charge Readout System of a Dual Phase LAr TPC
对于未来的中微子振荡实验DUNE,预计每个基准质量为10千吨的液氩时间投影室。双相概念是所考虑的两种实现方式之一,其中,由液体中的电离产生的电子被提取到液体上方的气体区域,在该气体区域中,电子被放大。为了放大,将使用大型电子倍增器。该技术在各种原型中进行了测试,最近使用的是3 x 1 x 1 m $^3$大型装置。目前正在建造一个更大的6 x 6 x 6 m $^3$原型,并将于2019年开始运营。进行了密集的研发计划,重点是实现至少20的有效增益。在这里首次提出的模拟研究中,不仅考虑了电子信号,而且还研究了离子回流和二次闪烁光的预期产生,因为后者可能限制探测器触发低能量无束物理的能力。发现离子回流和光产额可以预期非常大。有效增益的结果显示出与实验数据的差异,无论是在大小和形状的增益曲线。基于文献研究,认为光子反馈对填充纯稀有气体的探测器的增益有贡献,特别是在纯氩的情况下。
Low-Energy Radon Backgrounds from Electrode Grids in Dual-Phase Xenon TPCs
SLAC National Accelerator Laboratory(斯坦福直线加速器中心);Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology, Stanford University(卡弗里粒子天体物理与宇宙学研究所,斯坦福大学);University College London (UCL)(伦敦大学学院);Brown University(布朗大学);University of Wisconsin-Madison(威斯康星大学麦迪逊分校);University of California, Santa Barbara(加州大学圣塔芭芭拉分校);Imperial College London(帝国理工学院);University of Maryland(马里兰大学)
NEXT, high-pressure xenon gas experiments for ultimate sensitivity to Majorana neutrinos
在本文中,我们描述了一种创新类型的时间投影室(TPC),它使用高压氙气(HPXe)和电致发光放大的电离电荷的设备的基础上,能够完全重建的能量和拓扑签名的罕见事件。我们将讨论一种具体的设计,这种HPP-TPC,NEXT-100探测器,将搜索无中微子双β衰变事件使用100-150公斤的氙富集在同位素氙-136。NEXT-100目前正在建设中,经过加速和非常成功的研发阶段。它将安装在西班牙的Subterráneo de Canfranc(LSC)。预计2013年底或2014年初进行试运行。我们还将提出物理参数,表明HPVs技术可以外推到下一代(例如,基准质量为1吨的目标),这将充分探索中微子的马约拉纳性质,如果质量层次是逆的。