时间聚焦飞行时间法——一种将MAC-E滤波器转变为准微分谱仪的新方法
仪器与探测器
2020-10-20 v2 高能物理 - 实验
摘要
基于磁绝热准直后接静电滤波器（MAC-E滤波器）原理的谱仪结合了高角度接受度与优异的能量分辨率。这些特性使MAC-E滤波器在必须以极高灵敏度和精度测量稀有过程中离子或电子动能的实验中非常有价值。例如直接中微子质量实验KATRIN，其研究氚谱端点区电子的能量。然而，MAC-E滤波器是一种非常锐利的能量高通滤波器而非微分谱仪。为确定带电粒子源的光谱形状，必须依次使用不同的静电延迟势，这降低了统计量。在先前工作中我们已表明标准MAC-E滤波器的优势可与飞行时间（TOF）测量相结合，从而仅用一个延迟势即可确定一定能量范围内的光谱信息，并相应获得统计量的提升。该TOF方法需要知道带电粒子的起始时间，而这并非总可行。因此我们提出一种不需确定起始时间的新方法，称之为“时间聚焦飞行时间”（tfTOF）：通过在后续MAC-E滤波器上施加随时间变化的加速与减速势，实现带电粒子依赖于能量的后聚束。
引用
@article{arxiv.2007.01020,
title = {Time-Focusing Time-of-Flight, a new method to turn a MAC-E-filter into a quasi-differential spectrometer},
author = {Alexander Fulst and Alexey Lokhov and Mariia Fedkevych and Nicholas Steinbrink and Christian Weinheimer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.01020},
year = {2020}
}
备注
11 pages, 9 figures, final version published in EPJC