High-rate performance of a time projection chamber for an H-dibaryon search experiment at J-PARC
High-rate performance of a time projection chamber for an H-dibaryon search experiment at J-PARC
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J-PARC 氢二重子搜索实验时间投影室的高性能
DOI：
10.1016/j.nima.2019.06.050
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发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Yoshida J.
中科院分区：
文献类型：
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作者：
Kim S.H.;Ichikawa Y.;Sako H.;Ahn J.K.;Akaishi T.;Ashikaga S.;Choi S.W.;Ekawa H.;Hasegawa S.;Hayakawa S.;Jung W.S.;Kang B.M.;Lee J.Y.;Nanamura T.;Sato S.;Shirotori K.;Suzuki K.;Tanida K.;Yang S.B.;Yoshida J.
我们为 J-PARC 的氢二重子搜索实验开发了一种基于气体电子倍增器 (GEM) 的时间投影室 (TPC)。高速率 K− 束粒子沿垂直于电场的方向进入约 0.2 m 3 的 TPC 气体体积。 TPC 体积内部有一个长矩形中空部分，用于容纳金刚石靶材。我们使用 230 MeV 质子来调试 TPC，束流速率高达 1 MHz。 TPC数据采集系统在全读出模式下以230 Hz的预设触发速率采集了5768个焊盘信号，效率几乎为100%。我们在没有磁场的 Ar/CH 4 气体混合物 (90/10) 中操作 TPC。测得焊盘平面上的空间分辨率为 400–700 μm，相当于 1 T 磁场中的 230–300 μm。我们证实了在高达 1 MHz 的光束速率下的高跟踪能力。
We have developed a gas electron multiplier (GEM)-based time projection chamber (TPC) for the H-dibaryon search experiment at J-PARC. High-rate K− beam particles enter a TPC gas volume of approximately 0.2 m 3, in a direction perpendicular to the electric field. A long-rectangular hollow section is located inside the TPC volume to accommodate a diamond target. We commissioned the TPC using 230-MeV protons with beam rates of up to 1 MHz. The TPC data acquisition system collected 5768 pad signals in full readout mode, with almost 100% efficiency, at a preset trigger rate of 230 Hz. We operated the TPC in an Ar/CH 4 gas mixture (90/10) without a magnetic field. The spatial resolutions on the pad plane are measured to be 400–700 μ m, which correspond to 230–300 μ m in a magnetic field of 1 T. We confirmed high tracking capability at beam rates of up to 1 MHz.