项目名称: 新型球形TPC探测器的测试与研究

项目编号: No.11475205

项目类型: 面上项目

立项/批准年度: 2015

项目学科: 数理科学和化学

项目作者: 王志民

作者单位: 中国科学院高能物理研究所

项目金额: 108万元

中文摘要: 中微子物理、暗物质探测是当今粒子物理的前沿研究领域,深地下、大型粒子物理实验是其主要研究方式,低本底、低阈值、长时间稳定运行是该类实验的关键技术。新型球形TPC探测器,采用球对称、中心单阳极结构,具有大腔体、极小前端电容的特点,可实现低探测器阈值(30~200eV)以及优良的能量分辨率;其信号响应波形为后续粒子鉴别、事例顶点重建提供了可能性;根据实验目的,更换工作气体、运行条件,可实现该探测技术的广泛应用;该型探测器运行维护简便,成本低廉,一旦技术成熟,将为中微子物理、暗物质探测及天体物理研究提供一种崭新的手段。鉴于该型探测器的独有特点,并与国际研究者合作,高能物理研究所与清华大学将在高能所共同搭建该探测器的模型研究系统,用于不同工作气体、条件下探测器性能的测试与研究,通过探测器刻度及模拟建立探测器响应与分析模型,并应用于中子本底测量,完善和验证该技术应用于中微子、暗物质探测的可行性。

中文关键词: 探测器;中子探测器;低噪声前端放大器;能量分辨率;高能物理实验

英文摘要: Neutrino physics and dark matter detection are frontier topics of current particle physics. Underground experiments with good rock shielding, ultra low background and ultra low energy thresholds are keys to successful detections of signals from neutrino and WIMPs scattering. A novel type of detector (Spherical TPC or STPC) with spherical symmetry and single center dynode, was proposed by I. Gioamataris et al. in 20xx to observe neutrino coherent scattering events, supernovae neutrinos, neutrons and dark matter (Gerbier et al., 2014). The STPC has a large volume and ultra small front end capacity to enable ultra low energy threshold (30 to 200eV) with very good energy resolution. The signal waveform response can be used for particle identification and particle track reconstruction. It can be filled with different working gases and run under different conditions for multi-detection goals. This kind of detector is easy to use and maintain with very low cost. In collaboration with Tsinghua University Center for Astrophysics and French colleagues, we have setup a prototype system for the study of this detector at IHEP, to measure its performance with different gases and different run conditions and to develop its response and analysis model with calibration and simulation. The first technical challenge is to ensure stable low noise measurement conditions with good quality gas purification. We plan to use the STPC for neutron background measurements in China Jinping underground laboratory, and to verify its possibility for use in neutrino and dark matter physics.

英文关键词: detector;neutron detector;low noise pre-amplifier;energy resolution;high energy physics experiments

成为VIP会员查看完整内容
0

相关内容

《5G/6G毫米波测试技术白皮书》未来移动通信论坛
专知会员服务
15+阅读 · 2022年4月15日
《信息安全技术边缘计算安全技术要求》国家标准意见稿
《智能制造机器视觉在线检测测试方法》国家标准意见稿
数据中心传感器技术应用 白皮书
专知会员服务
39+阅读 · 2021年11月13日
专知会员服务
66+阅读 · 2021年5月8日
专知会员服务
62+阅读 · 2021年5月3日
专知会员服务
35+阅读 · 2021年4月23日
专知会员服务
93+阅读 · 2021年2月24日
自动驾驶软件测试技术研究综述
专知会员服务
50+阅读 · 2021年2月19日
Go应用单元测试实践
阿里技术
0+阅读 · 2022年4月8日
谈一谈单元测试
阿里技术
0+阅读 · 2022年2月14日
准确率达 95%,机器学习预测复杂新材料合成
机器之心
1+阅读 · 2022年1月1日
【边缘计算】边缘计算面临的问题
产业智能官
17+阅读 · 2019年5月31日
自动驾驶车载激光雷达技术现状分析
智能交通技术
16+阅读 · 2019年4月9日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月20日
A Sheaf-Theoretic Construction of Shape Space
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月19日
Arxiv
13+阅读 · 2021年3月29日
Arxiv
19+阅读 · 2020年7月13日
Arxiv
10+阅读 · 2020年6月12日
已删除
Arxiv
31+阅读 · 2020年3月23日
Arxiv
21+阅读 · 2018年5月23日
小贴士
相关主题
相关VIP内容
《5G/6G毫米波测试技术白皮书》未来移动通信论坛
专知会员服务
15+阅读 · 2022年4月15日
《信息安全技术边缘计算安全技术要求》国家标准意见稿
《智能制造机器视觉在线检测测试方法》国家标准意见稿
数据中心传感器技术应用 白皮书
专知会员服务
39+阅读 · 2021年11月13日
专知会员服务
66+阅读 · 2021年5月8日
专知会员服务
62+阅读 · 2021年5月3日
专知会员服务
35+阅读 · 2021年4月23日
专知会员服务
93+阅读 · 2021年2月24日
自动驾驶软件测试技术研究综述
专知会员服务
50+阅读 · 2021年2月19日
相关资讯
Go应用单元测试实践
阿里技术
0+阅读 · 2022年4月8日
谈一谈单元测试
阿里技术
0+阅读 · 2022年2月14日
准确率达 95%,机器学习预测复杂新材料合成
机器之心
1+阅读 · 2022年1月1日
【边缘计算】边缘计算面临的问题
产业智能官
17+阅读 · 2019年5月31日
自动驾驶车载激光雷达技术现状分析
智能交通技术
16+阅读 · 2019年4月9日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
相关论文
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月20日
A Sheaf-Theoretic Construction of Shape Space
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月19日
Arxiv
13+阅读 · 2021年3月29日
Arxiv
19+阅读 · 2020年7月13日
Arxiv
10+阅读 · 2020年6月12日
已删除
Arxiv
31+阅读 · 2020年3月23日
Arxiv
21+阅读 · 2018年5月23日
微信扫码咨询专知VIP会员