激光直接测量增益稳定性因子的实验方法研究

In recent years, with in-depth study of different collider program in high energy physics, physical analysis and experimental research of high-precision gas track detector has become a hot spot. Institute of High Energy Physics has tracked the latest research and has gained extensive experience in the application of microstructure gas detectors and wire chamber detectors. On this basis, the project team understands and experimentally studies the key physical parameters - gain stability factor in the TPC module, and develops a set of 100mm × 100mm composite structure detectors to complete the energy and gain spectrum scale. When the effective gain of the stable composite structure detector is between 4000 and 5000, the gain stability factor (accuracy <1%) can be directly measured by the readout bar difference scheme with the characteristics of Laser Poisson distribution. The results of the study not only provide a better understanding of the physical mechanism of microstructure gas detectors, but also provide measurement methods and techniques for optimizing the design of high precision detector modules.

近年来，随着高能物理领域对不同对撞机方案的不断提出和深入研究，使得高精度气体径迹探测器物理分析和实验研究成为热点。高能物理研究所跟踪最新研究进展，在微结构气体探测器和丝室探测器应用研究方面积累了丰富经验。项目组在此基础上，理解和实验研究TPC模块中关键物理参量-增益稳定性因子，研制一套有效面积为100mm×100mm复合结构探测器，完成能量与增益谱刻度。稳定复合结构探测器的有效增益在4000~5000时，通过激光泊松分布的特点，利用读出条差分方案设计直接精确测量增益稳定性因子（精度<1%），实现增益稳定性因子直接测量的实验方法研究。研究结果既加深理解微结构气体探测器物理机制，又为高精度探测器模块位置分辨优化设计的提供测量方法和技术积累。

近年来，随着高能物理领域对不同对撞机方案的不断提出和深入研究，使得高精度气体径迹探测器物理分析和实验研究成为热点。高能物理研究所跟踪最新研究进展，在微结构气体探测器和丝室探测器应用研究方面积累了丰富经验。项目组在此基础上，理解和实验研究TPC模块中关键物理参量-增益稳定性因子，成功研制了一套有效面积为100mm×100mm复合结构探测器，完成能量与增益谱刻度。稳定复合结构探测器的有效增益在2000~6000时，通过激光泊松分布的特点，利用激光的可重复性和稳定性的特点，通过相邻读出Pad行收集到的电荷的差估算增益稳定性因子：0.659±0.043（增益：1039）和0.621±0.006（增益：5800），实验增益稳定性精度<1%。分析结果表明：测试中实现的激光有效电子学<164.9，与其他实验结果(较低增益~30)相比较估算出f的值结果吻合。该研究解决传统束流和放射源测试中有效电子数受限的问题，扩展了测试的有效电子数动态范围。实现增益稳定性因子直接测量的实验方法研究。研究结果既加深理解微结构气体探测器物理机制，也为高精度探测器模块位置分辨优化设计的提供测量方法和技术积累。