GRANITE：大面积 TPC 电极的机械表征与光学检查

下一代双相时间投影室 (TPC) 对于罕见事件搜索将需要大规模、高精度的电极。为满足此类实验对机械稳定性和高压性能的严苛要求，我们开发了一种用于电极质量保证的扫描装置，称为 GRANITE：基于颗粒机器人的新型集成 TPC 电极精密检测系统。GRANITE 由位于 $2.5\,\text{m}\times1.8\,\text{m}$ 大型石英桌上方的 gantry 机器人构成，配备了一套非接触测量设备。我们展示了该装置在两个关键领域的能力：首先，通过激光扫描仪对线张力进行表征，独立测量线在重力和电场力下的挠度。该装置实现了 $20\,\mu\text{m}$ 的精度，用于相对测量电场位移。此外，GRANITE 可将重力下垂量测量至 $200\,\mu\text{m}$ 的绝对值；当应用用于系统效应的数值修正后，精度提升至 $50\,\mu\text{m}$。所实现的性能已超过未来实验中电极下垂测量的需求，通常旨在确保下垂量不超过 $500\,\mu\text{m}$。其次，我们利用 GRANITE 的高分辨率相机对 XENON1T 阴极网的所有导线进行成像。这些图像的子集被手工分类，用于训练自动编码器，以可靠地将导线图像分类为完好导线或含严重异常特征的图像。这些异常现象例如出现染色，可能为潜在缺陷。由于大多数导线段并非完美无瑕，而是呈现出不同程度的异常特征，因此对分类结果的解释比较复杂。后续研究需要识别此类特征在导线上的确切本质。