高 Lorentz 因子下的 Compton 散射过渡辐射测量

X射线过渡辐射可用于测量相对粒子的 Lorentz 因子。标准过渡辐射探测器（TRD）通常包含薄塑料辐射板和气体填充的 X 射线探测器，灵敏度可达 $\gamma \sim 10^4$。为达到更高的 Lorentz 因子（最高可达 $\gamma \sim 10^5$），可使用更厚、更密实的辐射板，这会导致产生能量更高的 X 射线（>100 keV）。在这些能量下，散粒探测器更高效地检测硬 X 射线，散射粒子路径的 Compton 散射成为重要效应。可利用 Compton 散射在空间上分离过渡辐射与离子化背景。使用导电金属箔预计信号比相同尺寸的标准非导电塑料箔增强。我们设计并制造了针对高 Lorentz 因子优化的 Compton 散射 TRD，并在 CERN SPS 处于高能电子束中暴露。我们报告加速器测试结果与模拟比较，展示了 1) Compton 散射 TRD 方法的有效性；2) 导电铝箔的性能；以及 3) TRD 能够测量的能量约为以前在极高能宇宙射线研究中使用的能量高出约一个数量级。