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具有切伦科夫光读出与三维重建的四甲基硅烷时间投影室

仪器与探测器 2020-06-03 v2

摘要

我们描述了一个填充四甲基硅烷(TMS)的多通道液体时间投影室的建造与标定。其电荷读出系统由X和Y方向各8根丝组成。该室还配备了一个切伦科夫光读出系统,由一个5英寸光电倍增管(PMT)通过视窗耦合到液体体积。探测器的能量刻度使用AmBe源发射的4.4 MeV伽马射线产生的正电子-电子对,并利用正电子湮灭伽马射线的外部触发完成。随后将外部触发重新配置以标记穿过活性TMS体积的宇宙线缪子,用于测量TMS中的阻止本领和探测器中的电子寿命。我们得到最小电离粒子(MIPs)的最可几能量损失为Δp/ds\Delta_p/ds = (0.60±\pm0.01) MeV/cm。我们还通过测量最可几能量损失随漂移时间的变化推导出4321+680 μ^{+680}_{-21}~\mus的电子寿命。对于快电子和缪子信号,PMT均探测到瞬发切伦科夫光,展示了随机触发的可能性。本文报道的室温有机靶介质,连同自触发能力和长电子寿命,使该技术成为进一步探索稀有事件探测器或辐射测量领域其他应用的引人注目的技术。

关键词

引用

@article{arxiv.1911.12887,
  title  = {A Tetramethylsilane TPC with Cherenkov light readout and 3D reconstruction},
  author = {Shuoxing Wu and Brian Lenardo and Manuel Weber and Giorgio Gratta},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1911.12887},
  year   = {2020}
}

备注

8 pages, 12 figures