用于方向性暗物质搜索的高负离子增益 MMThGEM-Micromegas 检测器
仪器与探测器
2026-02-16 v1
摘要
低压气体负离子时间投影盒(NITPC)曾被DRIFT实验用于搜索方向性暗物质(DM)迹象。使用负离子漂移(NID)气体靶标的主要挑战是其通常受限于显著低的气体增益。最近，已成功证明MMThGEM装置可作为NID气体SF6中的优异增益级设备，能够产生与电子漂移气体CF4相当的气体增益。下一个主要挑战是将这种高增益能力扩展到多维读出，以实现粒子轨迹重建。因此，MMThGEM非常适合与带有条形读出的Micromegas等离子体体连接，以实现高增益的多维负离子(NI)读出平面，potentially suitable for future searches proposed by the CYGNUS consortium。本文描述了该MMThGEM-Micromegas检测器在低压SF6中的首次高增益 demonstration，包括小规模测试舱内的检测器表征，结果显示目前报告的最大NI气体增益为1.22±0.08×10^5，并实现了对alpha粒子的方向性。最后，利用该增益表征和跟踪能力，我们首次在1立方米规模的SF6中测量事件的能量和范围，并识别出与核退列(NR)一致的事件。
关键词
引用
@article{arxiv.2602.12658,
title = {High Negative Ion Gain MMThGEM-Micromegas Detector for Directional Dark Matter Searches},
author = {A. G. McLean and S. Higashino and R. R. Marcelo Gregorio and K. Miuchi and N. J. C. Spooner},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.12658},
year = {2026}
}