具有电致发光增强光学读出的气态氩时间投影室
仪器与探测器
2023-10-31 v2 高能物理 - 实验
摘要
加速器振荡中微子实验中的系统不确定性主要源于描述中微子-原子核相互作用的核模型。为缓解这些不确定性，我们可用具备增强强子探测能力、且在核费米能以下能量工作的探测器研究中微子-核相互作用。气态探测器不仅降低了粒子探测阈值，还可通过改变气体成分来研究核效应对多种原子核的影响。该方法为建模中微子-核相互作用提供了宝贵见解，并显著降低了相关不确定性。在此，我们讨论一个光学读出的气态氩时间投影室的设计与首次运行。该探测器在大气压下工作，并具备基于厚GEM的单级电子放大。此处，光子在真空紫外波段产生。在光学探测器中，主要限制是光产额。本研究探索了通过在ThGEM下游施加低电场来提高光产额的可能性。在该称为电致发光间隙的区域中，电子传播并激发氩原子，导致随后光子的发射。此过程无任何进一步电子放大，并且表明通过施加约3 kV/cm量级的适中电场，总光产额可增至三倍。最后，讨论了一种确定ThGEM每电荷增益光子产额的间接方法，给出每二次电子探测到18.3个光子的值。
引用
@article{arxiv.2212.02385,
title = {Gaseous argon time projection chamber with electroluminescence enhanced optical readout},
author = {R. M Amarinei and F. Sánchez and E. Roe and S. Bordoni and L. Giannessi and T Lux and E. Radicioni},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.02385},
year = {2023}
}