高清气体时间投影室中的初级径迹恢复
仪器与探测器
2022-04-27 v4
摘要
我们开发并验证了一种称为初级径迹恢复（primary track recovery, \ptr）的新算法，该算法能有效地从具有高分辩率读出的气体时间投影室（TPC）中的核反冲径迹中解卷积已知的物理和探测器效应。这使得获取初级径迹电荷、长度和矢量方向（有助于解决“头-尾”歧义）成为可能。此外，\ptr 提供了横向和纵向扩散宽度的测量，可用于确定径迹在漂移方向上的绝对位置以实现探测器 fiducialization。使用在大气压 TPC 中模拟的氦反冲（He:CO 的 70:30 混合物），我们将 \ptr 的性能与所有关键径迹变量的传统方法进行比较。我们发现，对于平均长宽比大于等于 1.4 的径迹（对应于所研究 TPC 中 keV 及以上的反冲能量），该算法减少了重建误差，包括由电荷积分引起的误差。我们表明，\ptr 改进了现有的头-尾消歧方法，特别是对于高度倾斜的径迹，并通过横向扩散改进了反冲在漂移轴上绝对位置的确定。我们发现 \ptr 可以部分恢复被探测器在 方向上积分掉的电荷结构，但其能量和长度的确定分辨率相比现有方法更差。我们使用实验数据定性地验证了这些发现，并讨论了其对未来低能前沿方向性探测器的意义。
引用
@article{arxiv.2106.15829,
title = {Primary track recovery in high-definition gas time projection chambers},
author = {P. M. Lewis and M. T. Hedges and I. Jaegle and J. Schueler and T. N. Thorpe and S. E. Vahsen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.15829},
year = {2022}
}