Snowmass 仪器前沿 IF08 专题组报告：惰性元素探测器
仪器与探测器
2022-09-16 v2
摘要
利用气态、液态或固态惰性元素的粒子探测器在中微子与暗物质实验中十分普遍，在基于对撞机的粒子物理实验中也有较少应用。这些实验既利用了可实现的极大超纯靶体积，也利用了惰性元素粒子探测器中多种可观测信号路径。随着这些实验寻求提升灵敏度，将需要新颖且改进的技术以增强测量精度并拓展其物理研究范围。HEP 界在 Snowmass 进程中确定的惰性元素仪器研发领域由五条关键信息凸显：IF08-1）增强并组合现有模态（闪烁与电子漂移）以提高信噪比与重建保真度；IF08-2）开发惰性元素信号探测新模态，包括基于离子漂移、亚稳态流体、固相探测器及溶解靶的方法，亦应支持协作与蓝海研发以推动该领域进展；IF08-3）增进对探测器微观物理的理解并在新信号区间校准探测器响应；IF08-4）应对技术规模化挑战，包括材料纯化、本底抑制、大面积读出与磁化；IF08-5）培养下一代研究者，利用快速周转仪器项目提供在超大规模实验中已不再可能的从设计到结果的全流程训练。本专题组报告识别并记录了惰性元素探测器技术的近期进展与未来需求。此外，我们强调该研究领域为持续培养下一代科学家所提供的机遇。
引用
@article{arxiv.2208.11017,
title = {Snowmass Instrumentation Frontier IF08 Topical Group Report: Noble Element Detectors},
author = {Carl Eric Dahl and Roxanne Guenette and Jennifer L. Raaf and D. Akerib and J. Asaadi and D. Caratelli and E. Church and M. Del Tutto and A. Fava and R. Gaitskell and G. K. Giovanetti and G. Giroux and D. Gonzalez Diaz and E. Gramellini and S. Haselschwardt and C. Jackson and B. J. P. Jones and A. Kopec and S. Kravitz and H. Lippincott and J. Liu and C. J. Martoff and A. Mastbaum and C. Montanari and M. Mooney and K. Ni and L. Pagani and O. Palamara and L. Pandola and R. Patterson and S. Pereverzev and X. Qian and C. Savarese and P. Sorensen and C. Stanford and A. Szelc and M. Szydagis and S. Westerdale and J. Xu and J. Zennamo and J. Zettlemoyer and C. Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.11017},
year = {2022}
}
备注
20 pages, 1 figure