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
A New GEM-like Imaging Detector with Electrodes Coated with Resistive Layers
我们已经开发和测试了几个原型的GEM类探测器的电极涂有电阻层:CuO或CrO。这些检测器可以在接近10 E5的增益下稳定工作,并且非常鲁棒。我们发现,这些探测器的阴极可以被CsI层覆盖,并且以这种方式,探测器对UV光子获得高效率。我们还证明了这样的探测器可以稳定地工作在级联模式和高的总增益(~ 10 E6)是可达到的。这在多个领域中打开了应用,例如在RICH或惰性液体TPC中。这些设备的紫外光子探测在室温和低温下的第一个应用程序的结果。
2006-12-17 physics.ins-det
RPC with low-resistive phosphate glass electrodes as a candidate for the CBM TOF
使用由具有低体积电阻率的玻璃制成的电极似乎是使电阻板室(RPC)适应即将到来的CBM实验的高速率环境的有希望的方式。用MIP束研究了一个由磷酸盐玻璃制成电极的四间隙RPC样品,其体电阻率为10^10欧姆·厘米,用于TOF应用。测试结果令人满意:效率保持在95%以上,时间分辨率保持在120 ps以内,粒子速率为18 kHz/cm 2。速率从2.25 kHz/cm 2增加到18 kHz/cm 2导致时间谱中估计的“尾部”分数从1.5%增加到4%。
2006-12-08 physics.ins-det
Progress in Developing Hybrid RPCs: GEM-like Detectors with Resistive Electrodes
我们最近开发了一种创新的光子和带电粒子探测器:一种类似GEM的气体放大结构,具有电阻电极,而不是常用的金属电极。这种新型探测器结合了GEM的最佳性能-在级联模式和淬火不良气体中工作的能力-以及RPC的最佳性能-防止火花。本文将简要回顾我们在这一方向上的最新成就,但主要重点将放在一种新的先进设计上,这种设计允许通过丝网印刷技术制造大面积探测器。建议的检测器,根据应用,可以操作在GEM模式(电子倍增通过孔只)或作为一个混合RPC与同时放大的漂移区和孔。这种新的探测器的可能的应用进行了讨论。
2008-05-18 physics.ins-det
Development of the Micro Pixel Chamber with resistive electrodes
我们开发了一种新颖的设计的微像素室($μ$ -PIC)与电阻电极的带电粒子跟踪检测器在高速率的应用。类金刚石碳(DLC)薄膜用于阴极。电阻率可以灵活地控制($\mathrm{10^{5-7}kΩ/sq.}$),具有高均匀性。制作工艺得到了很大的改进,电阻$μ$可以在10 $\times$ 10 $\mathrm{cm^2}$下工作.通过应用PCB和碳溅射技术,完全去除了用于高压偏置的电阻器和用于交流耦合的电容器,电阻式$μ$ -PIC成为一个非常紧凑的检测器。我们的新的电阻性$μ$ -PIC的性能进行了测试,在各种方式。因此,可以获得高气体增益($\mathrm{> 10^{4}}$)、高检测效率和超过100 $μ$ m的位置分辨率。火花电流被抑制,新的电阻式$μ$ -PIC在快中子辐照下稳定运行。这些功能为未来高速率应用中的带电粒子跟踪探测器提供了解决方案。
2019-01-12 hep-ex physics.ins-det
Ageing studies of Multi-Strip Multi-Gap Resistive Plate Counters based on low resistivity glass electrodes in high irradiation dose
对基于低阻玻璃电极的多条多间隙电阻板计数器的高剂量辐照老化效应进行了详细的测试和分析。在基于$^{60}$ Co源的IFIN-HH多用途辐照装置上,测量了辐照前MSMGRPC效率和团簇尺寸,并与辐照后的数值进行了比较。采用SEM、XPS、foil-ERDA、RBS、AFM和THz-TDS等多种分析方法研究了玻璃电极上沉积层的组成和性能。
2021-08-25 hep-ex physics.ins-det
Measurement of electrical properties of electrode materials for the bakelite Resistive Plate Chambers
单间隙(气隙2毫米)电木电阻板室(RPC)模块的各种尺寸从10厘米\times 10厘米到1米\times 1米已制造,其特征在于和优化的效率和时间分辨率。不同等级的硅化合物的薄层被施加到内电极表面,以使它们光滑,并且还降低表面电阻率。在硅涂层RPC中,对于流光和雪崩工作模式,效率> 90%,时间分辨率\sim 2 ns(FWHM)。在制作探测器之前,对电极材料的体电阻率和表面电阻率等电学性质进行了仔细的测量。利用自行研制的高阻表面I-V曲线监测仪,评价了不同有机硅涂层对表面电阻率的影响。结果表明,探测器对大气μ子的探测效率和RPC噪声率与表面电阻率及其随外加偏压的变化有一定的相关性。还发现,不同等级的硅树脂材料作为涂层的表面电阻率不同,并且发现结果与使用这些RPC进行的检测器效率和噪声率测量一致。
2012-06-26 physics.ins-det
Developments and the preliminary tests of Resistive GEMs manufactured by a screen printing technology
我们报告了有前途的初步结果,获得了新的连续电极GEM(RETGEM)探测器制造,首次使用丝网印刷技术。这些新的探测器允许一个达到气体增益几乎一样高,与普通的GEM类探测器与金属电极;然而,由于其电极的高电阻率的RETGEM,与普通的孔型探测器相比,具有完全火花保护的优势。我们发现,RETGEMs可以在惰性气体和其他严重淬灭的气体中稳定和高增益地工作,例如惰性气体与空气的混合物和纯空气;因此,广泛的实际应用,包括剂量测定和危险气体的检测,是可以预见的。为了促进对RETGEM技术的更好理解,用金属电极厚GEM完成了一些比较研究。这些新的RETGEM的主要好处是,丝网印刷技术很容易被许多研究实验室使用。这种可访问性鼓励了制造这些GEM类探测器的可能性,其电极电阻率容易针对特定的实验或实际应用进行优化。
2007-08-17 physics.ins-det
A Timing RPC with low resistive ceramic electrodes
为了精确确定开始时间,德国达姆施塔特反质子和离子研究设施(FAIR)正在为压缩重子物质谱仪(CBM)的飞行时间壁研制束分裂T $_0$计数器(BFTC)。该探测器将位于射束管周围,覆盖射弹旁观者探测器的前部区域。预计该区域的通量将超过10 $^5$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$。陶瓷复合电极电阻板电离室(RPC)由于其高倍率性能和材料的抗辐射性而得到广泛应用。在相对论电子高束流条件下的多次实验中,效率$\ge$为97%,时间分辨$\le$为90 ps,速率性能$\ge$为10 $^5$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$。我们确认这些特性的稳定性与低电阻的Si $_3$ N $_4$ /SiC浮动电极的原型8个小RPC,其中每个包含6个气隙。活性RPC尺寸为20 $\times$ 20 mm $^2$,基于Al $_3$ O $_2$和Si $_3$ N $_4$ /SiC陶瓷生产。最近的测试结果与相对论电子在亥姆霍兹Zentrum德累斯顿-罗森多夫的线性加速器ELBE与新的PADI-10前端电子将提交。
2019-05-22 physics.ins-det
Development and Characterization of 6-gap Bakelite Multi-gap Resistive Plate Chamber
多间隙电阻板室(MRPC)是电阻板室(RPC)探测器的一种先进形式,其中气体间隙被划分为子间隙。MRPC以其良好的时间分辨率和对带电粒子的检测效率而闻名。他们已经在几个高能物理实验中找到了合适的应用,如LHC的ALICE,CERN,日内瓦,瑞士,RHIC,BNL,美国的STAR。由于它们具有非常好的时间分辨率并且成本低,因此它们可以是用于正电子发射断层成像成像的非常昂贵的闪烁器的合适替代品。现在使用的MRPC是用玻璃电极开发的。我们尝试用胶木电极研制了一种6间隙MRPC。外电极的尺寸为15 cm $\times$ 15 cm $\times$ 0.3 cm,内电极的尺寸为14 cm $\times$ 14 cm $\times$ 0.05 cm。光滑的成品电极表面没有经过任何油处理,如亚麻籽,硅油,以获得光滑度。用宇宙射线测量了探测器的效率、噪声率和时间分辨率。这项工作的目标是使用MRPC开发具有飞行时间技术的正电子发射断层成像原型。开发程序和性能研究的详细信息已在此处介绍。
2018-06-21 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
A new concept for streamer quenching in resistive plate chambers
本文提出了一种电阻板室中流光猝灭的新概念。在我们的方法中,倍增过程通过插入在两个电阻电极之间的机械结构的适当设计来淬灭。我们表明,实现稳定的性能与基于氩气和一小部分异丁烷的二元气体混合物。被认为是RPC探测器电极内表面降解的原因的氟碳化合物因此从气体混合物中完全消除。这种设计{还导致}简化了组装程序。初步结果与几个原型的“机械淬火RPC”和一些未来的发展前景进行了讨论。
2006-02-21 physics.ins-det
Prototype study of $0.1\%\,X_0$ and $\mathrm{MHz/cm^2}$ tolerant Resistive Plate Chamber with Diamond-Like Carbon electrodes
该研究设计并测试了采用 DLC 电极的超低物质量 RPC 原型,验证其在高粒子通量下的效率与时间性能,并预测 20 cm 改进型四层设计可达 90% 效率。
2024-01-24 physics.ins-det
Demonstration of new possibilities of multilayer technology on resistive microstrip/ microdot detectors
首次成功地尝试优化电场在电阻微带气室和电阻微点探测器使用额外的场整形带位于探测器基板
2014-06-26 physics.ins-det
Linearity and rate capability measurements of RPC with semi-insulating crystalline electrodes operating in avalanche mode
电阻板室的固有速率能力和老化特性与电极材料和前端电子学阈值密切相关。低噪声前置放大器的开发使我们将高压层压板(酚醛树脂)的固有速率能力提高到$\sim10\;kHz/cm^2$,然而有效速率受到电极老化的显著限制。为了进一步提高有效倍率性能,研究了新材料。具有晶体半绝缘砷化镓电极的电阻板室已经在束测试设备(BFT)(意大利弗拉斯卡蒂的INFN国家实验室)用高能电子束表征。在雪崩模式下操作检测器,测量电阻板室对多个聚束电子的响应。在GIF++设施(SPS的EHN 1,CERN)的均匀高能γ辐射场中操作探测器也测量了固有速率能力。
2020-05-30 hep-ex 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
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
Electric fields, weighting fields, signals and charge diffusion in detectors including resistive materials
在这份报告中,我们讨论了静态和时间依赖的电场检测器的几何形状与任意数量的平行层的给定的介电常数和弱导电性。我们推导出格林函数,即一个点电荷的字段,以及在这些几何形状的读出垫和读出带的加权字段。研究了体电阻率对电场和信号的影响。还详细讨论了电荷在薄电阻层上的扩散,并讨论了允许用扩散方程描述这种效应的条件。我们将结果应用于电阻板室,Micromega探测器,包括电荷扩散和放电保护的电阻层,以及使用电阻电荷划分读出像MicroCAT探测器的探测器,以获得字段和感应信号。我们还详细讨论了电阻层如何影响信号的形状和增加读出电极之间的串扰。
2016-02-25 physics.ins-det
Development of a two-dimensional imaging GEM detector using the resistive anode readout method with $6\times6$ cells
本文报道了电阻阳极读出法在二维成像GEM探测器上的应用。电阻阳极由$6\times6$电池组成,电池尺寸为$6~\mathrm{mm}\times6~\mathrm{mm}$。新的电子和DAQ系统用于处理来自49个读出通道的信号。该探测器已在8 keV X射线管上进行了测试。探测器的空间分辨率约为$103.46~\mathrm{μm}$,探测器响应部分约为$66.41~\mathrm{μm}$。探测器的非线性小于$1.5\%$。也实现了相当好的二维成像能力。该探测器的性能显示了电阻阳极读出方法在大读出面积成像探测器中的应用前景。
2016-09-05 physics.ins-det
Development and preliminary tests of resistive microdot and microstrip detectors
在过去的几年里,我们的团队专注于开发各种火花保护微图案气体探测器的设计,其特点是电阻电极而不是传统的金属电极:电阻微带计数器,电阻GEM,电阻MICROMEGAS。这些探测器在一个设计中结合了RPC(火花保护)和微图案探测器(高位置分辨率)的最佳功能。在本文中,我们报告的进展,到目前为止,在开发其他类型的电阻微图案探测器:微点微孔探测器和微间隙微带探测器。对于某些特殊设计的双相贵液TPC,如CsI光电阴极浸入贵液中的情况,前者是最佳的电子放大器。这种探测器的初步测试,首次建成和调查,本文报道。后一种探测器主要面向医学成像应用,例如X射线扫描仪。然而,我们相信,经过适当的气体优化,这些探测器也可以实现高的时间分辨率,并因此可以在应用中使用,如TOF-PET,带电粒子的检测同时具有高的时间和位置分辨率等。
2012-08-23 physics.ins-det
Challenges for RPCs and resistive micropattern detectors in the next few years
如今,RPC正处于蓬勃发展的阶段:它们成功地用于许多实验,包括LHC;有雄心勃勃的计划将其用于几个升级探测器和一些新的实验以及各种应用。本文的目的是强调RPC社区在未来几年可能面临的主要挑战,这些挑战在本次会议上提出的会谈中得到了解决。例如:来自实验(及其升级)和应用的新的和困难的要求,现有传统探测器设计的优化和改进,其特性(定时/速率性能、老化、暗电流等)的改进,新的更灵敏的电子器件的实现,新材料的研究,大面积探测器的开发。我们还将回顾另一种类型的电阻电极气体检测器的快速和非常有前途的发展-微图案检测器,其至少一个电极由电阻材料制成。这些创新的探测器在一个设计中结合了RPC(火花保护)和微图案探测器(高粒度-高位置分辨率)的最佳功能。
2012-04-10 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
GEMs with Double Layred Micropattern Electrodes and their Applications
我们已经开发和测试了几种新的设计的GEM探测器与微电子技术制造的微图案电极。在一种设计中,检测器电极的内层由薄金属条组成,外层由通过丝网印刷技术制造的电阻网格制成。在其他设计中,电极由HV通过丝网印刷技术制造的微电阻器馈送的金属条制成。由于这些特点,新的探测器有几个重要的优势,传统的宝石或普通厚宝石。例如,电阻网格(在第一种设计中)和丝网印刷电阻器(在其他设计中)在放电的情况下限制电流,使这些检测器具有固有的火花保护。我们将在这里描述我们的测试与光敏版本的这些探测器(涂有碘化铯层)和努力实现它们在几个应用程序。特别是,我们将把重点放在我们的活动,对爱丽丝丰富的探测器升级和测试的简化原型的低温暗物质探测器。
2008-11-25 physics.ins-det
Signal Characteristics of a Resistive-Strip Micromegas Detector with an Integrated Two-Dimensional Readout
近年来,微图案气体探测器,其中包括一个PCB层内的二维读出结构,在中高能物理实验中的精度和成本效益的跟踪探测器的发展受到了极大的关注。在这篇文章中,我们提出了第一次系统的性能研究的信号特性的电阻条micromegas检测器与二维读出,基于测试光束和X射线测量。特别是,讨论了两个独立读出层关于其信号形状和信号重建效率的响应的比较。
2014-06-26 physics.ins-det
High Rate Resistive Plate Chamber for LHC detector upgrades
在LHC实验中用作μ子探测器的标准酚醛树脂电阻板室(RPC)的探测率的限制已经阻止了在CMS和ATLAS探测器中的高速率区域中使用这种探测器。这些探测器的一种替代方案是用低电阻率玻璃板($10^{10} {\rm Ω.cm}$)制成的RPC,DESY的射束测试表明,这种探测器可以在几千Hz/cm $^2$下以高效率(> 90%)工作。
2012-11-24 hep-ex physics.ins-det
Studying signals in particle detectors with resistive elements such as the 2D resistive strip bulk MicroMegas
本文将导电介质扩展的 Ramo-Shockley 定理应用于 1 MΩ/□ 二维电阻条体 MicroMegas,利用 80 GeV/c μ子径迹和有限元法计算信号扩散,并通过测试束测量为电阻粒子探测器信号感应的微观建模方法提供基准测试。
2023-04-04 physics.ins-det
Dielectric Resistive Plate Chamber as a detector for time-of-flight measurements
本文介绍了介质电阻板室(DRPC)的工作原理、结构和首次试验结果。该探测器在很宽的电压范围内,在气体放大的雪崩模式下工作稳定。双间隙DRPC的MIP配准效率达到97%,时间分辨率为180-200 ps。当试验光束强度达到10^3 Hz/cm ^2时,DRPC的运行没有变化。
2004-12-02 physics.ins-det
Design and optimization of resistive anode for a two-dimensional imaging triple-GEM detector
采用数值模拟和实验测试相结合的方法,研究了二维成像探测器电阻阳极的优化设计问题。结果表明,要获得良好的探测器性能,焊盘与探测条的电阻比应大于5,焊盘表面电阻率的不均匀性最好小于$20\%$,焊盘宽度越小,空间分辨率越小,当焊盘宽度为$6mm$时,空间分辨率($σ$)可达$105μm$左右。在此基础上,利用优化后的电阻阳极结构设计了一个二维GEM探测器样机,并取得了良好的成像性能。
2016-02-24 hep-ex 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
Characteristic Study and Development of Surface Resistivity Measuring Device for Resistive Plate Chamber Detector
印度中微子天文台(INO)是印度批准的多机构实验。它将使用最多30,000个尺寸为2x2米的电阻板室(RPC)作为有源探测器,每个探测器将夹在两个铁板之间。每个RPC探测器将由3mm厚的玻璃(或胶木)板制成,其一个表面将涂有石墨涂料,作为电极工作。为了获得有效且均匀的电场,涂覆的石墨涂料必须在玻璃表面上具有均匀的分布。均匀性可以通过测量涂覆的石墨涂料的表面电阻来证明。然而,在夹具和夹具的帮助下手动测量60,000个电极需要大量的工时,并且精度受到影响,因此需要自动扫描系统的必要性和重要性。一个先进的自动扫描系统(ASS)的设计和开发,以满足所需的需求,并克服了最初开发的系统的缺点。测量对夹具与RPC电极表面之间的接触压力敏感。在本文中,各种参数的ASS已被精确地固定。所得结果与标准结果进行了比较,发现在误差范围内令人满意。已经观察到,为了获得正确和安全的表面电阻值,以力计的施加压力值应该在9 - 11牛顿的范围内。
2018-06-21 physics.ins-det
Characterization and simulation of resistive-MPGDs with resistive strip and layer topologies
MPGD探测器的电阻技术的使用正在利用许多新的应用,包括高速率和高能粒子通量的情况。最近在大面积探测器中使用这些技术使得有必要理解和表征这种类型的探测器的响应,以优化或约束其生产中使用的参数,材料电阻率,条带宽度或层厚度。待选择的值将取决于检测器将被放置的环境条件以及时间分辨率和增益的要求,从而改善每个给定应用的检测器性能。我们提出了两种不同的方法来计算通过不同的电阻拓扑结构的电荷扩散的传播,一个是基于有限元求解电报方程在我们的特定条检测器计划,另一个是基于半解析方法的电荷扩散,并用于确定在电阻层的电荷演变。
2013-04-07 physics.comp-ph physics.ins-det
Using pulse shape analysis to improve the position resolution of a resistive anode microchannel plate detector
采用数字信号处理技术研究了微通道板检测器(MCP)与电阻阳极(RA)耦合时电荷分配和上升时间分析的联合应用。与在RA的每个角处使用相对电荷的典型方法相比,这种联合方法导致显著改进的位置分辨率。利用模拟信号处理的常规电荷划分分析提供170 $μ$ m(FWHM)的位置测量分辨率。通过使用上升时间和位置之间的相关性,我们能够获得92 $μ$ m(FWHM)的测量分辨率,对应于单个Z堆栈MCP探测器的64 $μ$ m(FMHM)的固有分辨率。
2015-09-08 physics.ins-det
Current Challenges and Perspectives in Resistive Gaseous Detectors: a manifesto from RPC 2012
电阻式气体检测器可以被广泛地定义为在几乎不存在连接位于不同电势的任何两个金属电极的场线的条件下操作的那些气体检测器。这种情况可以在操作上被识别为“没有气体间隙被两个金属电极界定”。自70年代初以来,电阻板室(RPC)是这一想法的最成功的实现,这导致了完全火花保护的气体探测器,在超过100 kV/cm的工作领域具有固态可靠性,但在灵活性,优化和定制方面享有气体探测器的一般特性。在弗拉斯卡蒂举行的第十一届电阻板室和相关探测器研讨会上,我们总结了电阻式气体探测器领域的现状,并特别回顾了将于2014年在北京举行的第十二届研讨会的前景和目标。由于在这次研讨会上也有两项具体的审查([1,2]),因此发现不可避免地会有最低限度的重叠。然而,我们已经意识到,这三项工作提供了从不同光学角度观察该领域的方法,因此它们在很大程度上可以被认为是互补的。与最初的担忧相反,在我们看来,整体外观似乎相当圆。
2012-10-28 hep-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
A two-dimensional position-sensitive microchannel plate detector realized with two independent one-dimensional resistive anodes
采用一种新的阳极方案,实现了一个灵敏面积为100 mm的二维位置灵敏微通道板探测器,该探测器配备了四个集成放大器。阳极由两个独立的一维电阻阳极构成,每个电阻阳极由印刷电路板上的电阻串联连接的平行铜带阵列组成。阵列垂直对齐以实现二维位置分辨率,PCB上靠近MCP的相邻条带之间的间隔被切除以允许电子通过。用55Fe X射线源对探测器进行了测试,位置分辨率达到0.38 mm。
2018-06-19 physics.ins-det
Study of Glass and Bakelite properties as electrodes in RPCs
位于印度的中微子天文台(INO)合作计划建造一个磁化铁量热计探测器(ICAL),用于研究大气中微子。ICAL探测器将是一个由151层磁化铁板组成的堆栈,与电阻板室(RPC)交错,作为总质量为50千吨的有源探测器元件。电阻板室是气体探测器,由两个平行的电极组成,具有高体积电阻率,如浮法玻璃和酚醛树脂。这些探测器具有计数率高、时间和空间分辨率好、制作简单、操作方便等优点,自20世纪80年代以来被广泛应用于多个高能物理实验。由于探测器老化问题,有必要在制造探测器之前表征电极材料,以便选择合适的电极材料。在本研究中,我们测量了玻璃和酚醛树脂的体电阻率和表面电流。电木的体电阻率比玻璃的小约100倍,并且电木的表面电流比玻璃的表面电流高。此外,玻璃不需要任何表面处理来实现更好的表面均匀性。因此,在大多数情况下,玻璃电极优于酚醛树脂电极。在探测器制造的各个阶段之前,在本文所报告的研究期间对当地制造的约2 mm厚的旭玻璃和胶木片进行了测试。
2016-05-11 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
First tests of "bulk" MICROMEGAS with resistive cathode mesh
我们提出的第一个结果,从测试的MICROMEGAS检测器制造使用所谓的“散装”技术,并具有电阻阴极网,而不是传统的金属。该探测器的工作原理与MICROMEGAS一样,但在火花的情况下,可能会出现在高气体增益下,电阻网会降低其电流,使火花无害。这种方法可以补充正在进行的努力,各小组开发火花保护MICROMEGAS与电阻阳极平面。
2010-07-01 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
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
Performances of two resistive MicroMegas prototypes for the Time Projection Chambers of the T2K Near Detector upgrade
T2K是一个长基线中微子实验,自2009年以来一直在运行,提供了一些世界领先的中微子振荡参数测量。已提议对T2K的近距离探测器ND 280进行升级。它包括安装两个新的时间投影室(TPC),这两个室基于一种新的读出技术:电阻阳极MicroMegas(RMM)。该技术有望减少电子通道的数量,同时保持或改善当前ND 280 TPC的批量MicroMegas性能。已经进行了一系列测试,并正在进行进一步的研究,以验证这种方法。两个RMM原型进行了研究,在专门的波束测试。到目前为止,所有的结果,其中一些仍然是初步的,表明一个更好的性能可以实现,即使与更大的垫,由于RMM的优势。
2020-05-12 physics.ins-det
Electrical breakdown in Thick-GEM based WELL detectors
气体检测器中放电的发生限制了其动态范围并降低了其性能。在为减轻放电效应而开发的不同方法中,发现在检测器组件中使用电阻材料非常有效。在这项工作中,我们提出了一个比较研究的结果,在厚GEM为基础的井型探测器的放电-有和没有电阻元件。我们提出了一种新的方法来测量放电的连续检测器配置,它允许演示,第一次,放电的发生也在电阻板的井检测器配置。它也为Raether极限提供了直接证据。
2022-08-28 hep-ex physics.ins-det
Design, simulation and performance of the resistive-anode PICOSEC Micromegas detector
该研究提出了一种电阻阴极PICOSEC微米玛格斯探测器,通过分析模型和仿真验证了其在高精度时间应用中的有效性,实现了十皮秒级的时间分辨率。
2025-12-22 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
Aging Study on Resistive Plate Chambers of the CMS Muon Detector for HL-LHC
在高亮度大型强子对撞机(HL-LHC)计划中,在未来几年内,瞬时亮度将增加到5 $\times$ 10 $^{34}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$,这意味着比名义上的LHC高出五倍。在此期间,目前的CMS电阻板室(RPC)系统将受到高于探测器设计的背景率的影响,这可能会影响探测器的性能并引起老化效应。为了研究目前的RPC系统是否能够在HL-LHC运行期间维持硬本底条件,CERN伽马辐照设施正在进行一项专门的寿命测试,其中一些备用RPC长期暴露于高伽马辐射以模拟HL-LHC运行条件。在寿命测试期间,主要检测器参数作为积分电荷的函数被连续监测。在HL-LHC收集到足够数量的预期综合电荷后,将介绍研究的初步结果。
2020-08-06 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 glass properties as electrode for RPC
电阻板室(RPC)的操作和性能主要取决于电极材料的质量和特性。位于印度的中微子天文台合作已经选择玻璃RPC作为其铁量热计探测器的有源探测器元件,并将以前所未有的规模部署RPC。因此,我们有必要对电极材料方面进行详细的研究。我们在这里报告,从两个制造商的玻璃系统的表征研究。RPC探测器使用这些玻璃和性能相同的材料特性进行了比较。
2016-05-02 hep-ex physics.ins-det
On image reconstruction with the two-dimensional interpolating resistive readout structure of the Virtual-Pixel detector
与纯像素器件相比,虚拟像素检测器(ViP检测器)的二维插值读出概念伴随着电子通道的巨大减少。然而,读出结构的特殊概念要求适当的位置重建方法。理论上的考虑,反映了正确的位置重建和空间分辨率的重点线性算法的选择和组合。随后的二维坐标变换进一步改善了系统的图像响应。测量的图像显示了模拟的理论预测可以在多大程度上得到验证,以及它们可以在多大程度上用于改善位置重建。
2003-10-28 physics.ins-det
Performances and ageing study of resistive-anodes Micromegas detectors for HL-LHC environment
随着HL-LHC设想的十倍亮度增加,背景(光子,中子,.)在不同的实验中,特别是在前向区域,例如ATLAS探测器的μ子室中,事件堆积概率预计会成比例地增加。基于Micromegas原理的探测器应该是HL-LHC框架中探测器升级的良好替代品,因为其具有良好的空间(<100 \mum)和时间(几ns)分辨率、高速率能力、辐射硬度、良好的鲁棒性和建造大面积的可能性。本研究的目的是证明在高通量强子环境中使用电阻性阳极板可以降低放电概率并保护电子学。在CERN(pi+@SPS)测试了具有不同间距(0.5至2 mm)和不同电阻层的几个10 × 10 cm 2的原型。在不同电压下用望远镜进行了几次测试,以评估探测器在位置分辨率和效率方面的性能。在这些条件下的火花行为也进行了评估。电阻涂层已被证明是一种成功的方法,以减少火花的影响,对效率的micromegas。用1 mm间距的电阻条涂层探测器可获得良好的空间分辨率(~80 \mum),用连续阳极微兆气体探测器可获得高效率(> 98%)。还进行了X射线照射,显示在超过21天的暴露后没有老化效应,并且积分电荷几乎为1C。
2012-01-09 hep-ex 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
Experience gained about Resistive Plate Chambers ageing from the ALICE Muon TRigger/IDentifier detector
ALICE μ子鉴别器由72个单间隙酚醛树脂电阻板室组成,自2009年以来一直在使用四氟乙烷/异丁烷/六氟化硫混合气体的最大雪崩模式(鉴别阈值:7 mV,无放大)下运行,计数率为数十Hz/cm ^2。在这次演讲中,RPC系统的长期性能和稳定性将在效率,暗电流和暗速率方面进行讨论。将对探测器上观察到的潜在老化迹象进行评估,并总结最常见的硬件问题。
2024-03-20 hep-ex physics.ins-det
Development of gaseous particle detectors based on semiconductive plate electrodes
一种新的粒子探测器,具有亚纳秒级的时间分辨率,能够在高速率环境(速率能力的数量级为$MHz/ cm^2$)下工作。电阻率为$ρ$至$10^8 Ω\cdot cm$的半导体电极已用于提高RPC [1] [2]的倍率性能。本文介绍了三种不同探测器结构的效率和时间分辨率。
2018-07-05 physics.ins-det
Silicon sensors with resistive read-out: Machine Learning techniques for ultimate spatial resolution
电阻式交流耦合硅探测器(RSD)基于低增益雪崩二极管(LGAD)技术,其特点是具有连续增益层,并创新性地引入了电阻读出。由于采用了旨在最大化信号共享的新型电极设计,Fondazione Bruno Kessler(FBK)的第二代RSD产品RSD 2在整个像素表面上实现了约8 $μm$的位置分辨率,间距为200- $μm$。RSD 2阵列已使用配备16通道数字化仪的瞬态电流技术装置进行了测试,并通过机器学习算法获得了空间分辨率的结果。
2022-11-02 hep-ex physics.ins-det