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使用氦气冷却像素探测器的成功实践:基于模型与探测器原型的实验研究

仪器与探测器 2023-06-28 v1 高能物理 - 实验

摘要

我们报道了采用氦气冷却的功能性像素探测器的成功运行。此前利用精确的模型对冷却进行了验证。我们使用微型涡轮压缩机在常压条件、气体温度高于0C0^{\circ}C下以2g/s2\,g/s的流量推动氦气。我们早先基于计算流体动力学模拟和更简易模型所得的结果得到确认。由此,我们为在实验粒子物理中以氦气冷却热密度高达400mW/cm2400\, mW/cm^2的像素探测器铺平了道路。这使得能够冷却具有极低质量要求的探测器,有效最小化多次库仑散射的影响。本文提出的概念不限于像素探测器应用,可用于冷却任何具有相当热密度的表面,仅受限于氦气流的塑形。

关键词

引用

@article{arxiv.2301.13813,
  title  = {Successful cooling of a pixel tracker using gaseous helium: studies with a mock-up and a detector prototype},
  author = {Thomas Theodor Rudzki and Frank Meier Aeschbacher and Marin Deflorin and Niculin Flucher},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2301.13813},
  year   = {2023}
}