Studies on ion back-flow of Time Projection Chamber based on GEM and anode wire grid
在时间投影室（TPC）中广泛使用门控线以避免漂移体积中的离子回流（IBF）。阳极丝可以在高电压下提供稳定的增益，具有长寿命。然而，打开和关闭门控栅极（GG）导致死区时间，并且还限制了TPC的读出效率。气体电子倍增器（GEM）箔为TPC提供了连续读出的可能性，它可以在保持稳定增益的同时有效地抑制IBF。已经建立了包括两层GEM箔和阳极丝的原型室，以结合GEM和阳极丝的优点。利用Garfield++软件和有限元分析（FEA）方法，对电子和离子的传输过程进行了模拟，得到了离子吸收率、增益和IBF比等结果。将优化后的参数应用于原型室，测试了IBF等性能。两个GEM箔都在低电压（255V）下运行，而大部分增益由阳极线提供。测量结果表明，在有效增益约为2500，能量分辨率约为10%的情况下，双层GEM箔（交错）可以将IBF比抑制到约0.58%。
2019-06-22 physics.ins-det
The measuring systems of the wire tension for the MEG II Drift Chamber by means of the resonant frequency technique
为MEG II实验设计的超低质量圆柱形漂移室是由1728 phi = 20微米镀金钨感测线、7680 phi = 40微米和2496 phi = 50微米镀银铝场线制成的具有挑战性的装置。由于静电稳定性的要求，所有的金属丝必须分别以大约25、19和29克的机械张力拉伸，该机械张力必须控制在优于0.5克的水平。该室目前正在采购中，但在其建造过程中，由于大气湿度引起的化学腐蚀，约有100根现场电线断裂。根据使用该室获得的经验，我们决定建造一个新的，配备不同类型的电线，对腐蚀不太敏感。选择新的电线需要深入检查其特性，这样做的主要工具之一是通过谐振频率技术测量电线张力的系统，本文对此进行了描述。该系统通过施加已知频率的正弦信号来迫使导线振荡，然后测量导线和公共接地层之间的电容随外部信号频率的变化。我们提出的测量系统的细节和通过扫描MEG II圆柱形漂移室导线的两个样品的机械张力所获得的结果，并讨论可能的改进的实验装置和测量技术。
2022-10-26 physics.ins-det
A Novel Electrical Method to Measure Wire Tensions for Time Projection Chambers
提出了一种新的电学方法来测量多丝漂移室中丝的张力。我们通过在交流信号（$V_{\rm AC} \pm V_{\rm DC}$）上叠加正负直流电压来偏置测试导线两侧的相邻导线，从而产生交变电场。所产生的导线振荡将在其固有频率处显示谐振，并且电容的相应变化将导致可测量的电流。该方案可扩展到多根导线，因此使我们能够在短时间内精确测量大量导线的张力。这种技术也可以应用在低温下，使其成为未来大型时间投影室（如DUNE探测器）的有吸引力的解决方案。我们提出的概念，一个例子的实施和它的性能在现实世界中的情况下，并讨论了电压和电线长度方面的系统的灵敏度的限制。
2018-09-24 hep-ex physics.ins-det
Construction and Assembly of the Wire Planes for the MicroBooNE Time Projection Chamber
在本文中，我们描述了MicroBooNE时间投影室的读出平面是如何构造、组装和安装的。我们介绍了使用半自动绕线机的单根导线准备和导线载板的组装。给出了探测器框架上的导线安装和导线张紧的细节。严格的质量保证计划确保了读出平面的完整性。在施工和安装的所有阶段进行的不同测试为成功实现MicroBooNE线平面提供了关键信息。
2017-02-23 hep-ex physics.ins-det
Detailed analysis of chemical corrosion of ultra-thin wires used in drift chamber detectors
超薄金属阳极和阴极线经常用于低质量气体检测器中进行精密实验，其中带电粒子穿过的材料量必须最小化。我们在这里提出的机械应力和化学腐蚀效应的分析结果中观察到的$40$和$50~{\rm{μm}}$直径镀银铝导线安装在MEG\，II漂移室的体积内，这导致了约一百条线（超过总$\approx 12000$）的断裂。这种分析是基于通过光学和电子显微镜对断丝的精确检查以及对所有断丝事故的详细记录。我们提出了一个简单的经验模型，它涉及到他们的暴露时间，大气湿度和他们的机械张力，这是必要的机械稳定性，在存在的静电场的几千伏/厘米的断线的数量。最后，我们讨论了如何可以避免或至少大大减少断线操作在受控气氛中的漂移室内的电线安装阶段，并通过选择一个$25\,\%$较厚的线直径，这对探测器的分辨率和效率的影响非常小，可以通过使用一个更安全的制造技术。
2021-11-22 physics.ins-det
Characterization of the effect of plastic gas pipes with the use of a Single Wire Proportional Chamber
塑料气体管由于其灵活性和易用性而广泛用于气体检测器的实验装置中。本报告描述了使用塑料气体管道的特性研究，特别是与它们可能导致的气体系统中杂质积累有关的研究。已经实施了一个实验室设置，以评估塑料管可能造成的影响，在其对O2和H2O积累的具体影响和对探测器性能的后果。由于单线正比室对污染物的存在和气体混合物的变化非常敏感，因此选择这种类型的检测器进行研究。
2022-02-24 hep-ex physics.ins-det
Particle tracking in kaon electroproduction with cathode-charge sampling in multi-wire proportional chambers
在高强度连续电子束的磁谱仪中，线室通常用作跟踪探测器。特别是在研究具有小横截面的反应的实验中，反应产率受到腔室中的背景速率的限制。确定带电粒子通过多丝正比室（MWPC）的轨迹的一种方法是测量其阴极上感应的电荷分布。在这种读出方法的实际应用中，将所测量的电荷分布与雪崩位置相关联的算法对于可实现的位置分辨率和磁道重建效率是重要因素。提出了一种在强背景多粒子环境中操作两台大尺寸多粒子探测器的算法。所得到的效率被确定为电子束电流和信号幅度的函数。由于π介子、K介子和质子在谱仪动量范围内的能量损失不同，因此效率也取决于粒子种类。
2011-04-21 nucl-ex physics.ins-det
A Gating Grid Driver for Time Projection Chambers
设计了一种简单而新颖的驱动系统，用于控制时间投影室（TPC）的线栅。该系统通过低阻抗传输线将选通栅极的导线连接到其驱动器。当门控栅极打开时，所有导线具有相同的电压，允许由检测器气体分子电离产生的漂移电子通过到达阳极导线。当栅极闭合时，导线具有交替的较高和较低电压，导致漂移电子终止于更正的导线。通过N型和P型MOSFET开关快速短接正、负极线以获得平均偏置电位，实现了门控栅极的快速开启和低拾取噪声。电路分析和仿真软件SPICE表明，该驱动器在不到0.20 $μ$ s的时间内将栅极电压恢复到开启电压的90%。当在时间投影室的实验环境中测试时，选择较大的终端电阻器，使得驱动器在0.35 $μ$ s内打开选通栅极。在每种情况下，断开时间基本上由RC常数表征，该RC常数由开关和端接电阻器的电阻以及选通栅极及其传输线的电容给出。通过添加第二对N型和P型MOSFET开关，通过在3 $μ$ s内将99%的原始电荷恢复到导线来闭合选通栅极。
2016-12-20 physics.ins-det
The Certification of ATLAS Thin Gap Chambers Produced in Israel and China
薄间隙室（TGCs）用于大型强子对撞机实验ATLAS前区的μ子触发系统。TGC由保持在正高压下的紧密间隔的导线的平面组成，夹在电阻接地的阴极平面之间，阳极导线到阴极平面的间隙距离小于导线到导线的间距。TGCs预计将提供一个触发信号内的25 ns的LHC加速器的聚束间距，效率超过95%，而暴露于有效的光子和中子的背景范围从30到500 Hz/cm 2。在3,600台ATLAS TGCs中，约有2,500台由以色列魏茨曼研究所和中国山东大学生产。一旦安装在ATLAS探测器中，TGC将不可访问。因此，在生产现场实施了严格的生产质量控制计划。此外，在腔室完成后，实施了一项全面的质量保证计划，以确保腔室在LHC高速率环境中运行十多年期间的有效性能。该计划包括使用宇宙射线对探测器响应的详细绘图，以及使用高速率辐射源检查腔室行为。介绍了在串联气体连接中对五个腔室进行的老化试验。最后，在ATLAS安装前，在欧洲核子研究中心进行的室认证测试的结果进行了说明。
2004-11-15 physics.ins-det
Large-Scale Production of Monitored Drift Tube Chambers for the ATLAS Muon Spectrometer
目前正在为ATLAS μ子谱仪建造传感线定位精度优于20微米的精密漂移管室。谱仪中心部分最外层的88个大腔室已组装完成70%。在腔室构造期间对感测线的位置和用于光学对准监测系统的传感器的位置的测量表明，满足了腔室的机械精度的要求。
2016-04-01 hep-ex physics.ins-det
Proposal on Application of the Multi-Wire Proportional Chambers of the LHCb MUON Detector at Very High Rates for the Future Upgrades
LHCb的MUON探测器（MD）是世界上最大的此类仪器之一，也是辐射最多的仪器之一。在大型强子对撞机的第一次和第二次运行期间，它表现得非常好，瞬时光度为4 $\times$ 10 $^{32}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$，跟踪效率分别为1 $\%$和2.6 $\%$。展望未来LHCb升级2（U2）计划在2031年，并旨在运行探测器在增加亮度的一个因素$\sim$ 50，并在同一时间保持非常高的（$\sim$ 99 $\%$）的检测效率，一个选项与重用的重要部分，目前的多线正比室（MWPC）在一个新的μ子系统。此外，新的前端电子（FEE）和现有的测试设置适用于设计的第一个想法：新的MWPC具有更高的粒度的阴极读出垫和新的FEE进行了描述。
2020-07-06 hep-ex physics.ins-det
Design and Performance of a Custom ASIC Digitizer for Wire Chamber Readout in 65 nm CMOS Technology
我们提出了一个原型ASIC数字化仪的设计和性能集成线室读出，实现在65 nm的商业CMOS技术。4通道原型的每个通道由两个16位时间数字转换器（TDC）、一个8位模数转换器（ADC）、一个前端ADC和整形器以及支持各种数字化链的数字和模拟缓冲器组成。该原型具有多路复用数字后端，可执行状态机，分发控制和定时信号，并缓冲串行输出数据。实验室台架测试测量的绝对TDC分辨率在74 ps和480 ps之间，随着绝对延迟而增长，相对时间分辨率为19 ps。由于时钟信号和电源或参考电压之间的串扰，分辨率异常值可见。校准后，ADC显示出良好的线性度和噪声性能，有效位数为6.9。在正常工作条件下，电路每通道功耗为32 mW。讨论了解决分辨率漂移和拖尾的潜在设计改进。
2015-03-02 physics.ins-det
The Tracking performance for the IDEA drift chamber
未来e $^{+}$ e $^{-}$对撞机的IDEA探测器概念采用超低质量漂移室作为中央跟踪系统。氦基超低质量漂移室的设计是为了提供有效的跟踪，高精度的动量测量，并通过利用团簇计数技术优秀的粒子识别。本文介绍了预期的跟踪性能，获得充分和快速的模拟，详细的模拟物理事件的跟踪重建。此外，详细的漂移室的结构参数，包括检查的新材料的线，焊接的新技术的线，一个改进的模式的漂移单元的发展，和气体混合物的选择，将被描述。
2022-11-22 physics.ins-det
Beam test results of the prototype of the multi wire drift chamber for the CSR external-target experiment
本研究组装了CEE的半尺寸MWDC原型并在HIRFL开展束流测试，验证了其6层灵敏结构、串行电容阵列数字化方案的性能，效率超95%、残差约301±2 μm，满足实验要求。
2024-05-15 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Recovery of HADES drift chambers suffering from Malter-like effects
针对HADES漂移室因阴极丝沉积引发Malter效应而出现自持电流的问题，通过替换异丁烷为CO2并添加水实现恢复，实现稳定运行。
2024-03-18 physics.ins-det
Design and operation of a setup with a camera and adjustable mirror to inspect the sense-wire planes of the Time Projection Chamber inside the MicroBooNE cryostat
粒子物理学中的探测器，特别是当包括低温部件时，通常封闭在容器中，这些容器在安装后不提供对探测器本身的任何物理或视觉访问。然而，对于实验来说，视觉上研究容器的内部可能是期望的。MicroBooNE低温恒温器拥有一个带有传感线平面的TPC，必须检查其是否损坏，如断裂或下垂。本文介绍了一种方法来查看内部的MicroBooNE低温恒温器与相机和镜子的设置，通过其低温服务喷嘴之一。本文介绍了相机和镜子选择的操作，照明和机械结构的设置。它解释了该系统是如何操作的，并演示了其性能。
2015-08-26 hep-ex physics.ins-det
Study and mitigation of spurious electron emission from cathodic wires in noble liquid time projection chambers
贵金属液体辐射探测器的阴极电极产生的假电子发射一直困扰着探测器。在寻找弱相互作用暗物质或无中微子双β衰变的下一代液体氙（LXe）实验中，以及在用于长基线中微子计划的大型液体氩（LAr）探测器中，必须理解和减轻这种现象。我们提出了一个系统的研究，这种杂散发射涉及一系列的缓慢的电压斜坡测试细金属线浸没在一个两相氙时间投影室与单电子灵敏度。因此，通过电子计数可以检测到低至$10^{-18}$ A的发射电流，这是对以前专用测量的巨大改进。在某些导线中，在低至$\sim$ 10 kV/cm的表面场记录到发射事件，并观察到具有复杂的发射模式，平均速率为10-200计数每秒（c/s），爆发高达$\sim$ 10 $^6$ c/s。在所有未处理的样品中也存在较暗、可变性较小的发射类型。有证据表明部分调节效应，随后的测试平均产生更少的发射器发生在不同的领域相同的电线。我们没有发现一个固有的阈值特定的金属-Leptin界面，这可能限制了以前的实验，至少160千伏/厘米的领域的证据。一般的现象是不一致的增强场发射从微观灯丝，但它似乎，而不是相关的腐蚀和其氧化层的性质方面的线表面的质量。这项研究的结论是，一些表面处理，特别是硝酸清洗不锈钢丝，可以带来至少一个数量级的整体电子发射率的改善，这应该有助于下一代探测器实现所需的静电性能。
2018-06-11 physics.ins-det
An integrated readout system for parallel-plate avalanche counter and multi-wire drift chamber at HIAF-HIRIBL
Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院近代物理研究所）；School of Nuclear Science and Technology, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学核科学与技术学院）
本文介绍FEAM-256集成读出系统，用于PPAC和MWDC探测器，实现320微米和424微米的位置分辨率，并集成至HIAF-HIRIBL实验装置。
2026-09-14 nucl-ex physics.ins-det
Construction and test of high precision drift-tube (sMDT) chambers for the ATLAS muon spectrometer
为2014年3月ATLAS μ子谱仪的升级改造，研制了新型μ子跟踪室（sMDT），其漂移管直径为15 mm，是标准ATLAS μ子跟踪室的一半，灵敏线定位精度为10~ $μ$ m。新腔室的设计完全兼容目前的ATLAS服务，但相对于以前安装的ATLAS MDT腔室，它们组装在一个更紧凑的几何形状，并部署了两个额外的管层，提供冗余的机架信息。该室由8层共624个铝漂移管组成。一周之内完成一个分庭的组装。半自动化生产线用于在腔室组装之前组装漂移管。将讨论单个组件和完整腔室的生产程序和质量控制测试。用三坐标测量机测量了金属丝在已完成的腔室中的位置。
2014-07-01 hep-ex physics.ins-det
Long-term Operation of the Multi-Wire-Proportional-Chambers of the LHCb Muon System
LHCb的μ子探测器包括1368个多丝比例室（MWPC），总面积为435平方米，是暴露于这种高辐射环境的同类仪器中最大的。在2010年至2018年的九年运行中，我们没有观察到探测器在性能下降方面出现明显老化的迹象。然而，在如此长的时间内，许多室气隙遭受高压跳闸。大多数跳闸是由于类似Malter的效应，其特征是出现局部自持高电流，可能是由于腔室生产过程中引入的杂质。非常有效的，虽然很长，恢复程序实施了高压培训的差距，同时采取数据。培训使大多数受影响的腔室恢复了全部功能，μ子探测器的效率保持在接近100%。通过在气体混合物中加入少量氧气使回收更快甚至更有效的可能性已经被研究并成功地测试。
2021-05-20 hep-ex physics.ins-det
Design and implementation of wire tension measurement system for MWPCs used in the STAR iTPC upgrade
RHIC的STAR实验计划升级位于探测器核心的时间投影室。我们设计了一种测量多丝正比室（MWPC）中丝张力的仪器，该仪器将用于TPC的升级。线张力测量系统使线振动，然后通过基于激光的光学平台测量振动的基频。该平台可以在单次运行中自动扫描整个导线平面，并以高精度获得每条导线上的导线张力。在本文中，有关的测量方法和系统设置的细节将被描述。此外，将介绍STAR-iTPC升级中使用的MWPC原型的测试结果。
2017-04-14 physics.ins-det
Augmented Signal Processing in Liquid Argon Time Projection Chambers with a Deep Neural Network
液态氩时间投影室（LArTPC）是一种先进的中微子探测器技术，广泛应用于最近和即将到来的加速器中微子实验中。它具有低能量阈值和高空间分辨率，可以全面重建事件拓扑结构。在当前一代LArTPC中，记录的数据由漂移电离电子导线上的感应信号产生的导线上的数字化波形组成，其也可以被视为带电粒子轨迹的二维（2D）（时间与导线）投影图像。对于这样的成像检测器，一个关键步骤是信号处理，其从记录的2D图像重建原始电荷投影。我们首次在LArTPC信号处理中引入深度神经网络，以改善信号感兴趣区域的检测。通过结合领域知识（例如，匹配来自多个线平面的信息）和深度学习，该方法显示出比传统方法显著的改进。这项工作详细介绍了方法，软件工具，并与现实的检测器模拟评估的性能。
2020-11-03 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
The Drift Chamber of the MEG II experiment
Paul Scherrer研究所的MEG实验寻找带电轻子味破坏mu+ -> e+伽马衰变。MEG已经设定了世界上最好的分支比上限：BR<4.2x10^-13@90% C. l。已批准对整个探测器进行升级（MEG II），以大幅提高灵敏度。目前，MEG II正在完成各种探测器的升级，2018年和2019年进行了工程运行和预调试运行。新的正电子跟踪器是一个独特的体积，超轻的He基圆柱形漂移室（CDCH），具有高粒度：9层192平方漂移室，~6-9 mm宽，由~12000根金属丝组成的全立体配置。为了确保漂移单元的静电稳定性，应开发新的布线策略，这是由于高的线密度（12根线/cm ^2）、对线位置的严格精度要求以及线机械张力的均匀性（优于0.5 g）。基本思想是通过在40 um厚的定制线PCB上焊接一组（16或32）线来创建多线框架。多丝框架和PEEK垫片沿半径交替重叠，以在由舵轮形端板的辐条限定的十二个扇区中的每一个中设置适当的单元宽度。尽管组装策略在概念上很简单，但在设定要求的情况下，多线框架的构建需要使用自动布线系统。MEG II CDCH是有史以来第一个以模块化方式设计和建造的圆柱形漂移室，它将允许使用非常少量的材料（1.5x10^-3 X 0）以高效率跟踪动量大于45 MeV/c的正电子。我们描述了CDCH的设计和施工，INFN莱切的布线阶段，电线的选择，它们的机械性能，INF…
2020-06-04 hep-ex physics.ins-det
Test of a small prototype of the COMET cylindrical drift chamber
利用电子束研究了用于彗星第一阶段实验的圆柱形漂移室（CDC）的小型原型的性能。原型室构造有交替的全立体线配置，并且在没有磁场的情况下用He-iC $_{4}$ H $_{10}$（90/10）气体混合物操作。研究了漂移时空关系、漂移速度、d $E$/d $x$分辨率、命中效率和空间分辨率随距离的变化关系。平均空间分辨率为150 $μ$米的命中效率为99%，获得在施加的电压高于1800 V。我们已经证明，设计和气体混合物的原型匹配操作的彗星CDC。
2021-09-04 hep-ex physics.ins-det
Enhancing Neutrino Event Reconstruction with Pixel-Based 3D Readout for Liquid Argon Time Projection Chambers
在本文中，我们探讨了中微子事件重建的潜在改进，三维像素化读出可以提供一个二维投影线读出液氩时间投影室。我们在这两种设计的两种通用的理想化检测器配置中模拟和研究事件，使用深度卷积神经网络对每个样本中的事件进行分类，以比较最佳2D结果和最佳3D结果。在几乎所有的情况下，我们发现，3D读出提供更好的重建效率和纯度比2D投影线读出，与3D的优势是特别明显的更复杂的拓扑结构，如电子中微子带电电流事件。我们的结论是，使用3D像素化探测器可以显着提高未来的液态氩TPC实验物理计划，如DUNE的范围和影响。
2020-01-23 hep-ex physics.ins-det
Computation of Nearly Exact 3D Electrostatic Field in Gas Ionization Detectors
本文采用一种高效、精确的近精确边界元法（NEBEM）求解第一类积分方程，模拟了气体电离探测器中的三维静电场结构。这最近提出的制定边界元法和由此产生的求解器使用精确的格林函数的解析积分计算的静电电位满足泊松方程的平面上的电荷分布。因此，尽管使用了相对粗糙的离散化，但仍然获得了非常精确的结果，从而成功验证了二维MWPC的分析结果。在静电场配置中以及在MWPC的阳极线所经历的力上已经观察到显著的三维效应。为了说明NEBEM求解器的探测器几何形状具有多个反射和退化表面的适用性，它已被验证对类似的几何形状的可用的FEM和BEM数值解。
2006-04-05 physics.comp-ph physics.ins-det
The Central Drift Chamber for GlueX
中心漂移室是一个圆柱形结构的吸管线室，位于GSTX光谱仪螺线管孔内的靶周围。其目的是探测和跟踪动量低至0.25 GeV/c的带电粒子，以及通过能量损失识别低动量质子。介绍了该探测器的结构，并详细讨论了它的工作原理和标定方法.位置分辨率达到150微米的设计目标。
2020-02-27 nucl-ex physics.ins-det
Construction and Test of MDT Chambers for the ATLAS Muon Spectrometer
大型强子对撞机（LHC）的AT-LAS探测器的μ子谱仪的平行漂移管（MDT）室由3-4层加压漂移管组成，位于空间框架的两侧，携带光学监测系统以校正变形。一个大型MDT室的全尺寸原型已经用适合于大规模生产的方法建造。在欧洲核子研究中心的X射线测量表明，在室中的感测线的定位精度优于所需的20？微米（rms）。在欧洲核子研究中心的μ子束中研究了腔室的性能。ATLAS的腔室生产现已开始。
2016-04-07 hep-ex physics.ins-det
MWPC prototyping and performance test for the STAR inner TPC upgrade
研制了新型STAR内时间投影室（iTPC）多壁投影室扇形样机，并在X射线测试系统上进行了测试。在山东大学建立的丝室，丝张力精度优于6 $\%$，丝间距精度优于10 $μ$ m。用$^{55}$ Fe X射线源测得气体增益均匀性和能量分辨率分别优于1 $\%$（RMS）和20 $\%$（FWHM）。iTPC升级项目将替换所有24个STAR TPC内部扇区，作为RHIC束流能量扫描第二阶段计划的关键探测器升级。测试结果表明，所构建的iTPC样机满足项目要求。
2018-05-10 physics.ins-det
Ultra-sensitive radon assay using an electrostatic chamber in a recirculating system
本研究开发了基于再循环静电室和PyDAn分析框架的超灵敏氡测量系统，实现连续探测，最小可探测活度达20μBq，为低本底实验材料筛选提供有力工具。
2025-08-07 hep-ex physics.ins-det
Study of the d$E$/d$x$ resolution of a GEM Readout Chamber prototype for the upgrade of the ALICE TPC
ALICE合作计划对其中心桶探测器进行重大升级，以便能够应对2020年以后LHC亮度的增加。对于TPC，这意味着用基于GEM（气体电子倍增器）的读出室替代当前使用的门控MWPC（多线比例室）。为了证明，目前的粒子识别能力，通过测量比能量损失的升级后保留，ALICE IROC（内读出室）的原型已在欧洲核子研究中心PS的测试束活动进行了评估。原型的d $E$ /d $x$分辨率已被证明与当前MWPC完全兼容。
2017-07-18 nucl-ex physics.ins-det
Construction of Precision sMDT Detector for ATLAS Muon Spectrometer Upgrade
本文介绍了密歇根大学的小直径监测漂移管探测器的建设，作为欧洲核子研究中心的高亮度大型强子对撞机的ATLAS μ子谱仪升级的贡献。在密歇根州建造的前30个室的测量表明，漂移管线的位置精度满足20微米的规格。用于对准的平台和磁场传感器的位置都在所需的精度范围内很好地安装。宇宙线测试测量表明，单线跟踪分辨率为100 ± 7微米，平均探测效率高于99%。详细描述了腔室生产的基础设施、工具、技术和程序。报告了前30个建造的室的室质量控制测试的结果。
2022-11-01 hep-ex physics.ins-det
Study of a self quenching streamer mode in pure gases of DME and isobutane
自猝灭流光（SQS），或有限流光模式已在单线室与横截面12 × 12毫米和线直径15，25和50微米进行了研究。腔室填充有纯二甲醚（DME）或异丁烷气体，并用Gd-148 α和Fe-55 X射线源照射。从100%SQS模式成比例的明确过渡，观察到所有三个直径的线与两种气体用α粒子辐照。双SQS放电由于在DME气体中观察到的倾斜轨道允许估计的流光尺寸沿电线小于1毫米。第二SQS放电出现小于1毫米，从第一个在约500纳秒。用Fe-55 X射线照射DME获得的电荷谱也可以解释为向SQS模式的过渡，尽管在观察到的脉冲形状中没有直接证据。
2005-06-22 hep-ex physics.ins-det
Machine-Learning-Based Waveform Discrimination in the Front-End Electronics of the Belle II Central Drift Chamber for Cross-Talk Noise Reduction
High Energy Accelerator Research Organization (KEK)（高能加速器研究机构）；University of Hawaii（夏威夷大学）
针对 Belle II 中央漂移室前端电子学串扰噪声问题，开发基于机器学习的波形鉴别方法，在赛灵思 Virtex-5 FPGA 中实现紧凑快速的增强决策树模型，有效降低噪声，验证了该方法在探测器前端电子学中应用的可行性和潜力。
2026-07-29 hep-ex physics.ins-det
On the first Townsend coefficient at high electric field
基于简化的方法，它示出和实验证实，在非常低的压力下，在较厚的电线在相同的施加高电压的线室中的气体增益变得更高。这是一个事实，即在高的约化电场的第一汤森系数几乎完全取决于电子的平均自由程的结果。
2006-09-18 physics.ins-det
The CAST Time Projection Chamber
CAST实验中的三个太阳轴子X射线探测器之一是以多丝正比计数器（MWPC）为读出结构的时间投影室（TPC）。它的设计已经优化，以提供高灵敏度的低强度的X射线信号的检测预期在CAST实验。在正常的数据采集期间，安全地设置了0.8 keV的低硬件阈值，并且来自太阳轴子转换的光子的检测的总体效率为62%。在探测器周围安装了屏蔽层，在1至10 keV之间将本底水平降低到4.10 x 10^-5计数/cm ^2/s/keV。在CAST实验的第一阶段，TPC提供了强大而稳定的操作，从而对整个CAST限制轴子-光子耦合和质量做出了有竞争力的贡献。
2007-02-22 physics.ins-det
Effect of plate roughness on the field near RPC plates
人们发现，包围电阻板室（RPC）气体体积的电极内表面呈现出粗糙度，大致具有三种特征。RPC的气体体积内的期望均匀电场预期由于这些粗糙的存在而受到影响，这将最终影响来自检测器的最终响应。在这项工作中，已尝试模拟电极表面的高度复杂的粗糙度，并计算其对RPC气室内的静电场的影响。计算已经进行了数值计算，使用有限元法（FEM）和边界元法（BEM），并在这方面的两种方法进行了比较。
2016-06-21 hep-ex physics.ins-det
Beam test of a one-dimensional position sensitive chamber on synchrotron radiation
为了给同步辐射粉末衍射实验提供高位置分辨率，研制了一维单线室。在北京同步辐射光源1 W2 B实验室完成了SiO_2样品的衍射实验。对光束测试数据进行了分析，得到了一些衍射角。实验结果与ICDD粉末衍射文件的标准数据符合得很好。衍射角测量精度为1%~ 4.7%。衍射角测量值与现有数据的相对误差大多小于1%。至于探测器，在测试中的最佳位置分辨率是138 μ m（西格玛值）与X射线管。最后对结果进行了讨论。影响测量精度的主要因素是探测器平面结构的偏差。分析了影响测量结果的因素，得出了当粉末样品与探测器之间的距离在400 ~ 600 mm之间时是最佳测量方案的结论。
2013-05-25 physics.ins-det
Design and Operation of Front-End Electronics for the HERA-B Muon Detector
基于ASD-08集成电路，对HERA-B μ子系统的大面积正比丝室的阳极丝和阴极垫的读出电路进行了低成本的设计。为了控制和监测大量的读出通道，我们建立了一个分布式控制系统的基础上，飞利浦半导体的I2C总线和微控制器。到目前为止，我们已经安装了大约10800个μ子室和电子通道。平均单通道噪声占用率小于10 ~（-5），探测器的目标相互作用率高达70 MHz。
1998-12-10 physics.ins-det
Performance of a Full-Size Small-Strip Thin Gap Chamber Prototype for the ATLAS New Small Wheel Muon Upgrade
欧洲核子研究中心的大型强子对撞机的瞬时光度将通过在未来十年内进行广泛的升级计划，相对于目前的设计值增加到五倍。ATLAS μ子系统最重要的升级项目是用所谓的新小轮（NSW）取代目前在前沿区域的第一个站。NSW将在2018/19年LHC长期关闭期间安装。小带薄隙室（sTGC）探测器的设计是为了在高亮度LHC条件下提供快速触发和高精度μ子跟踪。为了验证设计，构建了由四个间隙组成的约1.2 $\times$ $1.0\, \mathrm{m}^2$的全尺寸原型sTGC检测器。每个间隙提供焊盘、焊带和焊线读数。在费米实验室的$32\, \mathrm{GeV}$ π介子束实验中测量了sTGC的固有空间分辨率。在垂直入射角下，已经获得了大约$50\,\mathrm{μm}$的单个间隙位置分辨率，沿着sTGC条带和垂直线方向均匀，完全在设计要求内。在CERN的$130\, \mathrm{GeV}$ μ子束测试中进行了垫读出测量。已经发现读出焊盘之间的过渡区域是$4\,\mathrm{mm}$，并且已经发现焊盘是完全有效的。
2015-09-21 hep-ex physics.ins-det
The HADES Tracking System
GSI达姆施塔特的双电子谱仪HADES的跟踪系统由24个低质量、梯形多层漂移室组成，提供总共约30平方米的有效面积。在磁场之前和之后的漂移室的总共四个平面中的低多次散射通过使用氦基气体混合物和铝阴极和场线来确保。第一，在束性能的结果进行了对比，从模拟的期望。重点放在能量损失的信息，探索其相关性的轨道识别。
2004-04-02 physics.ins-det
S$π$RIT: A time-projection chamber for symmetry-energy studies
最近，密歇根州立大学建造了一个称为SAMURAI介子重建和离子跟踪器（S $π$ RIT）的时间投影室（TPC），作为国际努力的一部分，以限制核物质状态方程（EoS）中的能量项。S $π$ RIT TPC将与RIKEN放射性同位素束工厂（RIBF）的SAMURAI光谱仪一起使用，以测量富含中子的重离子（如$^{132}$ Sn + $^{124}$ Sn）中心碰撞中产生的π介子和其他轻同位旋多重态的产额比。S $π$ RIT TPC既可用作TPC检测器，也可用作有源目标。其垂直漂移长度为50 cm，平行于磁场。通过使用多丝阳极实现气体倍增。图像电荷在12096焊盘中产生，并通过最近开发的用于TPC的通用电子设备读出。
2014-09-22 nucl-ex physics.ins-det
Neutrino Event Selection in the MicroBooNE Liquid Argon Time Projection Chamber using Wire-Cell 3-D Imaging, Clustering, and Charge-Light Matching
为了实现液氩时间投影室（LArTPC）的全部科学性能，需要精确而有效的事例重建。当前和未来的中微子实验依赖于大规模LArTPC，需要新的想法和重建方法。Wire-Cell是近年来提出的一种新的LArTPC层析事件重建方法。线元3D成像方法利用电荷、稀疏性、时间和几何信息来在模式识别之前重建电离电子的拓扑不可知的3D图像。第二种新方法，多对多电荷光匹配，然后将TPC电荷活动与检测到的闪烁光信号配对，从而能够在MicroBooNE检测器中有效抑制宇宙射线μ子。闪烁光信号的鲁棒处理和重建的3D图像的适当聚类是该技术的基础。在本文中，我们描述了这些技术的原理和算法，以及它们在MicroBooNE实验中的成功应用。这些技术的性能的定量评价。利用这些技术，中微子带电电流事件的预选效率达到95%，非束重合宇宙线μ子减少30倍，约80%的中微子带电电流事件被重建，完整性和纯度至少为70%和80%。
2021-12-26 hep-ex physics.ins-det
