PandaX-III实验中热键合Micromegas的增益均匀性优化
仪器与探测器
2025-12-09 v1
摘要
微图案气体探测器（MPGD）因其优异的空间分辨率和高计数率能力而被广泛应用于物理实验。在旨在研究无中微子双β衰变的PandaX-III实验中，Micromegas探测器用作电荷读出器件。高能量分辨率是读出平面的关键要求，增益均匀性显著影响可实现的分辨率，这主要是由于初级电离电子的延伸径迹。然而，将MPGDs扩展到更大的有源面积会加剧保持增益均匀性的挑战，而有效控制雪崩间隙的均匀性是通过热键合法进行探测器制造过程中的关键因素。本研究表明，专门优化探测器边缘的热键合薄膜可以有效改善增益均匀性，在1 bar Ar/异丁烷（96.5/3.5）混合气体中，在整个200*200 mm²有源面积上实现<5%的增益均匀性。此外，在高达10 bar的高压条件下表征了约14%的增益均匀性，揭示了PandaX-III实验和其他高压应用中进行高分辨率测量的潜力。
引用
@article{arxiv.2512.07151,
title = {Optimization of gain uniformity in thermal bonding Micromegas for the PandaX-III experiment},
author = {Yunzhi Peng and Yuanchun Liu and Zhiyong Zhang and Shaobo Wang and Jianbei Liu and Ming Shao and Yi Zhou},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.07151},
year = {2025}
}