Xenoscope 的设计与建造——用于 DARWIN 观测站的全尺寸垂直演示装置
仪器与探测器
2021-08-25 v2 天体物理仪器与方法
高能物理 - 实验
摘要
DARWIN 观测站是一个拟议中的下一代实验，用于搜寻粒子暗物质及其他稀有相互作用。它将运行一个 50 t 的液氙探测器，其中 40 t 位于时间投影室（TPC）内。为给最终探测器设计和技术选型提供参考，必须首先解决一系列技术问题。在此我们描述一个在垂直维度上的全尺寸演示装置 Xenoscope，其主要目标是在 2.6 m 的距离上实现电子漂移，这正是 DARWIN TPC 的尺度。我们已设计并建造了设施基础设施，包括低温恒温器、低温与纯化系统、氙储存与回收系统，以及慢控制系统。我们还设计了氙纯度监测器和 TPC，其中前者的制造已接近完成。在设施不带内部探测器的首次调试运行中，我们展示了 Xenoscope 的标称运行能力，并对低温与慢控制系统的各组件进行了基准测试，证明了所有子系统在 40 天内的可靠连续运行。因此该基础设施已准备好集成纯度监测器，随后集成 TPC。该设施的进一步应用包括 DARWIN 高压馈通的研发、电子云扩散测量，以及液氙光学性质测量。未来，Xenoscope 将作为 DARWIN 合作组的测试平台，用于表征新型探测器技术。
引用
@article{arxiv.2105.13829,
title = {Design and construction of Xenoscope -- a full-scale vertical demonstrator for the DARWIN observatory},
author = {L. Baudis and Y. Biondi and M. Galloway and F. Girard and A. Manfredini and N. McFadden and R. Peres and P. Sanchez-Lucas and K. Thieme},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.13829},
year = {2021}
}
备注
38 pages, 23 figures