基于 Timepix3 相机的 ARIADNE LArTPC 光学读出
仪器与探测器
2020-12-02 v2
摘要
ARIADNE 实验利用一台 1 吨双相液态氩时间投影室（LArTPC），旨在为大规模 LAr 探测器开发并完善光学读出技术。本文描述了安装在 ARIADNE 探测器上、基于 Timepix3 的相机利用宇宙线缪子的标定工作。相机原始数据天然为三维且经过零抑制，便于直接进行事件重建，文中给出了重建后的 LAr 相互作用事件图集。利用读出 1.6 ns 的时间分辨率，测定了 LAr 中电离电子的漂移速度在 0.54 kV/cm 下为 1.608 ± 0.005 mm/μs。能量标定与分辨率利用穿透型缪子确定，所展示数据集的能量分辨率约为 11%。针对两个停止缪子事件，还初步研究了能量沉积（dE/dx）随距离的变化，与 GEANT4 模拟对比显示良好一致。所呈现的结果证明了该技术的性能，并讨论了其在 DUNE 计划中未来千吨级双相 LAr 探测器中的应用。
引用
@article{arxiv.2011.02292,
title = {Optical Readout of the ARIADNE LArTPC using a Timepix3-based Camera},
author = {Adam Lowe and Krishanu Majumdar and Konstantinos Mavrokoridis and Barney Philippou and Adam Roberts and Christos Touramanis and Jared Vann},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.02292},
year = {2020}
}
备注
Paper published to MDPI Instruments