ALICE 缪子标识符环保气体混合物的研发研究

用于 CERN LHC 上 ALICE 实验缪子谱仪的阻性板室（RPCs）目前以最大雪崩模式运行，具有低阈值且前端电子学无放大。RPC 探测器在 LHC 整个 Run 1（2010$-$2013）及正在进行的 Run 2（2015$-$2018）期间，使用当前气体混合物表现出良好的运行稳定性。该气体混合物由 $C_{2}H_{2}F_{4}$、$SF_{6}$ 和 $iC_{4}H_{10}$ 组成。由于前两种气体具有高全球变暖潜势（GWPs），鉴于欧盟近期的限制与法规，它们在未来几年面临停产风险。因此，为减少温室气体排放，寻找新的环保气体混合物已变得极为重要。此外，当前 $iC_{4}H_{10}$ 的占比使现有气体混合物可燃。采用不可燃组分或至少不可燃浓度，将有助于使探测器运行更简单安全。为确定适应未来高亮度运行期 ALICE 缪子标识符要求的气体混合物，已使用专用实验装置借助小型 RPC 对前景良好的气体混合物开展研发研究。氢氟烯烃（$HFOs$）因其极低的 GWP 成为替代 $C_{2}H_{2}F_{4}$ 的合适候选，尤其是室温下不可燃的 $HFO1234ze$。基于 $HFO$ 并添加多种气体的若干测试正在进行中，且已获得令人鼓舞的结果。此外，研究了使用 $CO_{2}$ 作为猝灭剂，因其可能代表避免混合物可燃性的有效方案。最后，本文将展示暴露于宇宙线通量的探测器的中期稳定性。