利用 CCD 相机和 THGEMs 对双相液氩 TPC 进行光学读出
仪器与探测器
2015-06-18 v2
摘要
本文介绍了一项初步研究，旨在利用 CCD 对双相液氩 (LAr) 时间投影室 (TPC) 中由厚气体电子倍增器 (THGEMs) 产生的次级闪烁光进行成像。我们将一枚 Sony ICX285AL CCD 芯片安装在 40 升双相 LAr TPC 气相部分的双层 THGEM 上方，大部分相机电子设备通过馈通装置置于外部。一个 Am-241 源安装在可旋转的运动馈通装置上，允许将源定位在场笼内部或外部。为该 TPC 设计并集成了一种新型高压馈通装置，其特点是采用 LAr 绝缘。此外，我们还测试了一系列网络摄像头在低温环境下作为内部探测器监测工具的适用性。在测试的各种网络摄像头中，Microsoft HD-3000 (型号：1456) 在噪声和最低工作温度方面表现最优。在环境温度和大气压下的 1 ppm 纯氩气中，THGEM 增益约为 1000，使用 1 毫秒曝光时间，CCD 捕捉到了单个粒子径迹。我们还成功实现了 CCD 相机在双相低温模式下的运行。使用 10 秒曝光时间，首次拍摄到了由 LAr 中 Am-241 源诱导的次级闪烁光的照片。
引用
@article{arxiv.1401.0525,
title = {Optical Readout of a Two Phase Liquid Argon TPC using CCD Camera and THGEMs},
author = {K. Mavrokoridis and F. Ball and J. Carroll and M. Lazos and K. J. McCormick and N. A. Smith and C. Touramanis and J. Walker},
journal= {arXiv preprint arXiv:1401.0525},
year = {2015}
}
备注
The acronym TGEM was changed to THGEM. Typos in text and figures were corrected. References were added