基于单光子敏感 Timepix3 相机的 TPC 三维光学读出首次演示
仪器与探测器
2019-09-04 v3
摘要
ARIADNE 项目正在开发用于两相液氩时间投影室（LArTPC）的创新光学读出技术。光学读出为当前电荷读出范式提供了一种令人振奋的替代方案。光学读出简单、可扩展且具成本效益。本文展示了使用 CF4 气体作为原理验证的 TPC 三维光学读出首次演示。宇宙射线与 Americium-241 阿尔法源均已在 100 mbar CF4 中成像。通过将基于 Timepix3（TPX3）的相机与图像增强器结合，研制了一台单光子敏感相机。当 TPX3 的一个像素被击中时，会生成一个包含该击中所有信息的数据包。该数据包包含像素的 x、y 坐标、到达时间（ToA）与阈值超时时间（ToT）信息。TPC 中击中的 z 位置由漂移速度与 ToA 信息结合确定。三维事件重建通过将像素的 x、y 位置与该计算所得 z 位置结合完成。量能测量使用阈值超时时间（击中强度的度量）进行。
引用
@article{arxiv.1810.09955,
title = {First demonstration of 3D optical readout of a TPC using a single photon sensitive Timepix3 based camera},
author = {A. Roberts and P. Svihra and A. Al-Refaie and H. Graafsma and J. Küpper and K. Majumdar and K. Mavrokoridis and A. Nomerotski and D. Pennicard and B. Philippou and S. Trippel and C. Touramanis and J. Vann},
journal= {arXiv preprint arXiv:1810.09955},
year = {2019}
}