Studies with a Liquid Argon Time Projection Chamber: Addressing Technological Challenges of Large-Scale Detectors

Michael Schenk فن‌آوری‌ها و روش‌های جدید، مانند الکترونیک خواندن برودتی و سیستم لیزر UV را که برای بهینه‌سازی عملکرد اتاق‌های بزرگ نمایش زمان آرگون مایع (LArTPC) توسعه داده‌اند، ارزیابی می‌کند. از جمله، نویسنده یکنواختی میدان الکتریکی تولید شده توسط یک ژنراتور ولتاژ بالا Greinacher را که در دماهای برودتی کار می‌کند، بررسی می‌کند، انتقال انرژی خطی (LET) میون‌ها و ضریب انتشار طولی الکترون‌ها در آرگون مایع را اندازه‌گیری می‌کند. نتایج با تجزیه و تحلیل رویدادهای ناشی از میون های پرتو کیهانی و پرتوهای لیزر UV به دست می آید. این مطالعات با ARGONTUBE، یک نمونه اولیه LArTPC در حال کار در دانشگاه برن، سوئیس، انجام شده است که برای بررسی امکان سنجی فواصل رانش تا پنج متر برای الکترون ها در آرگون مایع طراحی شده است.

Michael Schenk evaluates new technologies and methods, such as cryogenic read-out electronics and a UV laser system, developed to optimise the performance of large liquid argon time projection chambers (LArTPC). Amongst others, the author studies the uniformity of the electric field produced by a Greinacher high-voltage generator operating at cryogenic temperatures, measures the linear energy transfer (LET) of muons and the longitudinal diffusion coefficient of electrons in liquid argon. The results are obtained by analysing events induced by cosmic-ray muons and UV laser beams. The studies are carried out with ARGONTUBE, a prototype LArTPC in operation at the University of Bern, Switzerland, designed to investigate the feasibility of drift distances of up to five metres for electrons in liquid argon.