用于宇宙线缪子研究的小型铁量能器中 RPC 响应的模拟

印度中微子观测站(India-based Neutrino Observatory)的铁量能器原型目前运行于印度马杜赖。其由二十个大面积单气隙电阻板室(Resistive Plate Chambers, RPCs)组成，尺寸约为 185\,cm $\times$ 175\,cm，夹在 11 层厚度为 5.6\,cm 的铁板之间。小型铁量能器(mini-ICAL)的总尺寸为 4\,m$\times$4\,m$\times$1.2\,m，重 85\,吨，是 INO 的 ICAL 探测器的 (1/600) 缩比版本~\cite{ichep2018}。该探测器利用铁板与两组铜线圈磁化，每组线圈有 18 匝。放置 RPC 的 mini-ICAL 中心区域具有近均匀的 1.4\,T 磁场，与最终 ICAL 探测器中的磁场类似。该原型作为演示装置设计的基础，密切模拟未来 ICAL 的特性。该探测器构建用于在磁体杂散场中测试最终电子学，并积累构建 ICAL 探测器的经验。mini-ICAL 自 2018 年起运行，并以不同的 RPC 与电子学配置收集宇宙线缪子数据，这些配置因各项 R\&D 工作而持续变化。同时开展了专门工作以独立测量 $\mu^+$ 与 $\mu^-$ 的动量与方位角，这可作为宇宙线中微子事件产生器的重要输入。为提高这些测量的精度，开展了专门的模拟工作，特别是针对真实探测器模拟中 RPC 信号的数字化的模拟，其中效率、噪声率、条带多重性等与 mini-ICAL 运行期间收集的真实数据相符。