几何驱动下光传感器放置对双相氩时间投影室中基于S2的XY重建的影响
仪器与探测器
2026-02-10 v1 高能物理 - 实验
摘要
从S2电致发光模式精确重建水平顶点对于双相氩时间投影室中的空间定界和本底抑制至关重要。在本工作中，我们使用G4DS框架进行了基于Geant4的模拟研究，以探究探测器几何结构，特别是顶部光电探测器平面与气隙之间的距离，如何影响基于S2的XY重建。模拟了一个配备七个Hamamatsu R8520-506 PMT的紧凑型双相氩TPC，电子反冲能量为41.5 keV（对应于校准能量）以及1.0 keV以探测低S2区域。PMT阵列高度从0 mm扫描到50 mm，并使用几何立体角(GSA)方法重建XY位置，其中S2发射由跨越7 mm气隙的1 mm厚切片建模。结果显示，重建偏差和分辨率对PMT高度存在明显的非单调依赖性，这是由S2光共享和光子统计之间的权衡驱动的。这些发现为未来低阈值双相氩探测器的几何优化提供了指导，并将通过即将进行的原型测量进行验证。
引用
@article{arxiv.2602.08402,
title = {Geometry-driven impact of photosensor placement on S2-based XY reconstruction in a dual-phase argon TPC},
author = {Jilong Yin and Yi Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.08402},
year = {2026}
}