Conveners
第一分会场（RAS3）
- 群 欧阳 (中国科学院高能物理研究所)
Low-radioactive material screening is becoming essential for rare event search experiments, such as neutrinoless double beta decay and dark matter searches in underground laboratories. A gaseous time projection chamber (TPC) can be used for such purposes with large active areas and high efficiency. A gaseous TPC with a Micromegas readout plane of approximately 20 × 20 cm$^2$ is successfully...
近年来国际高能物理研究领域，对主径迹探测提出了更高的物理需求，在各自的基准探测器概念设计中，时间投影室（TPC, Time Projection Chamber）均为主要径迹探测器重要选项。本研究小组近年开展了一系列时间投影室探测器原型机和关键技术研发，其一为基于266 nm 紫外激光模拟产生特定长度径迹，集成在时间投影室原型机中，研究其物理性能。另一方面为在全有效面积内产生足量、均匀分布的原初电子，研究高对撞亮度条件下时间投影室工作腔体内电子密度分布影响。均深入理解了紫外光物理机制，为TPC径迹探测实验研究积累丰富经验。
通过对紫外光与探测器腔体内工作气体的空间作用机制的研究，发现不同功率的紫外光可以通过两种不同作用机制产生原初电子：光电效应（<10 $\mu J/cm^{2}$）和双光子电离（>10 $\mu...
塑料闪烁光纤探测器由闪烁光纤和光电转换器件组成，可实现对带电粒子位置和时间信息的精确测量。相较于传统塑料闪烁体探测器，塑闪光纤具有更高的颗粒度，可以提供更好的位置探测能力。随着光纤工艺和具备单光子探测能力的硅光电倍增器(Silicon photomultipliers, SiPM)的发展，基于SiPM...
中微子相干散射的反应截面比反β衰变大几十到几百倍，将是研究中微子性质与核物理的有效方法，对非标准中微子相互作用、中微子电磁性质、弱混合角的约束以及原子核结构的研究都具有重要意义。但由于相干散射过程中只有亚keV至几十keV量级的能量传递，这就对探测器的阈值和本底提出了巨大挑战。
为此我们设计了一个探测方案，在低温环境下采用CsI作为发光晶体，SiPM阵列作为光电读出器件，通过双端符合读出的方法对相干散射信号进行探测，在外部加以伽马、中子屏蔽层，可以实现对单光电子量级信号的探测。硅光电倍增管(SiPM)...
低能X射线偏振探测器（LPD）是增强型伽马暴偏振探测仪POLAR-2的主要组成探测器之一。其设计方案采用大视场巡天观测，旨在测量具有爆发随机、爆发时间短以及瞬时流量高的特点的暂现源X射线偏振。LPD搭载了基于光电效应的气体微通道板像素探测器（GMPD），能够获取光电子的二维成像，精确重建光电子出射方向，从而实现偏振测量。GMPD采用了气体微通道板（GMCP）和顶层金属像素芯片（Topmetal），分别作为气体电子倍增器和读出阳极，用于测量X射线的能量和偏振状态。GMCP具备体积电阻特性，能有效抑制充电效应，使得探测器的增益稳定性优于5%。GMPD采用了闭气式设计，使用低出气率的材料组成，并通过先进的焊接技术实现气体密封，具有出色的长期工作稳定性，经过两年多的测试期间，探测器性能没有出现恶化。GMPD在2.98 keV、4.51 keV、6.40 keV和8.05...
上世纪六十年代，采用铅铋硅酸盐玻璃经过氢还原处理后的弯曲通道的通道电子倍增器（CEM）已经问世，其在电子、离子和短波紫外和软X-射线探测发挥出其独特的优势。经过几十年的发展，采用呐叭口结构作为输入端，而采用螺旋通道作为电子倍增器的CEM，在低能离子探测领域则具有广泛的应用前景。 ...
CEPC探测器基准方案采用国际量能器合作组（CALICE）提出的基于粒子流算法（PFA）的技术路线, 这是面向未来高颗粒度量能器探测技术的重要发展方向。强子量能器样机(AHCAL)的灵敏单元颗粒度为4×4cm2塑料闪烁体，由硅光电倍增管进行读出，样机共有40层灵敏层（尺寸为72×72cm2），共计12960个探测单元。所以需要大批量的、一致性好的塑料闪烁体探测单元。注塑塑料闪烁体具有一致性好，光产额适当，容易大批量生产等特性，非常适合CEPC-AHCAL的应用。目前CEPC-AHCAL样机已经完成了在CERN的束流实验，结果符合预期。同时考虑到塑料闪烁体有容易氧化，光产额随时间快速降低的问题，对其进行了抗氧化研究。本工作主要介绍注塑塑料闪烁体的批量研制及其抗氧化研究。
未来高能正负电子对撞机，如环形正负电子对撞机（CEPC），其主要物理目标是精确测量Higgs和Z/W玻色子性质，这要求探测器需具备非常好的强子和喷注能量分辨率，达到30%/√(E(GeV))。基于粒子流算法（PFA）的高颗粒度量能器是实现这一物理目标的主要技术路线之一。为了显著提高玻色子质量分辨率（BMR），CEPC团队提出了一种新的“第四代探测器方案”，它可将BMR从CEPC概念设计报告（CEPC...
近几年，有机-无机杂化钙钛矿材料被广泛研究。由于其柔性、廉价和性能容易被调控等优点，基于钙钛矿材料的光电器件也取得了日新月异的进展。受益于铅基钙钛矿优异的载流子输运特性和对电离辐射具有较高的吸收，高性能钙钛矿X射线和射线也被成功实现和报道。为了进一步提高钙钛矿电离辐射探测器的各项性能指标，本团队近几年主要研究了钙钛矿厚膜和单晶的制备、优化和性能表征上，尤其是其载流子的产生、输运、复合、注入和抽取，还有界面层的调控等核心过程。通过对这些表征结果的分析和理解，进一步应用于探测器的设计、模拟和优化上，平衡了厚膜和单晶器件中射线吸收和载流子输运，使光电转换效率最大化。实现了基于钙钛矿闪烁体、热蒸发工艺沉积的钙钛矿厚膜、铯铅溴钙钛矿单晶的探测器，各项性能指标得到了较大提高，为高性能钙钛矿电离辐射探测器的实现提供了一些新思路。
水切伦科夫探测器在中微子、宇宙线等非加速器物理实验中有广泛应用，均使用大面积球形光电倍增管（PMT）来增加切伦科夫光子的收集效率。根据这一特点，面向下一代LHAASO计划在南半球开展超高能伽马天文的需求，我们提出利用波长位移光纤来提高光子的收集效率，而采用小尺寸的PMT进行光电转换，代替大面积球形PMT，从而降低实验成本，同时保证探测灵敏度和稳定性。
我们利用一个光密避的小型水罐，在实验室搭建了一个波长位移光纤束加1.5吋PMT的水切伦科夫探测器。利用宇宙线缪子进行测试，已经清晰地看到了单缪峰信号，超过40个光电子，单缪峰分辨率约为15%，时间分辨率约为4...
