基于RPC的皮秒级分辨率气体光电探测器的研制

本实验粒子物理学论文报告了GasPM的最新进展，这是一种旨在抑制Belle II实验潜在升级中电磁量能器束流诱导本底的新型气体光电探测器。GasPM技术基于将光电阴极与阻性板室相结合，具有高效率、优异的时间分辨率和成本效益高的可扩展性。另一个优势是，结合辐射体，GasPM可提供基于切伦科夫辐射的精确带电粒子鉴别。作为2017年启动项目的一部分，本工作旨在解决先前束流测试中观察到的时间分辨率相对于早期激光测试结果的退化问题。我特别关注气体分子激发和退激过程中的紫外光子发射，这会导致次级信号，进而破坏时间分辨率（光子反馈）。我设计并执行了一项改进的束流测试，除若干配置更改外，还新引入了单电子与多电子甄别和高频信号读出。此外，我通过宇宙线测试探究了一种新型LaB$_6$光电阴极的量子效率，该阴极能抵抗离子反向漂移造成的损伤，以备未来束流测试使用。主要成果包括：开发了一种有效抑制光子反馈的算法；完成了新型数字化仪的初步校准；实现了单电子与多电子事件的甄别；以及对LaB$_6$光电阴极的初步鉴定。这些成果正在准备于2025年12月在博洛尼亚举行的第七届新型光子探测器国际研讨会上展示，并为即将进行的改进型GasPM原型束流测试铺平了道路。