Speaker
云志 彭
(中国科学技术大学)
Description
寻找无中微子双贝塔衰变（0υββ）事件是当前确定中微子是否是其自身的反粒子（马约拉纳或狄拉克中微子）的唯一可行实验方法。PandaX-III实验采用基于微网格气体探测器（Micromegas）读出的高气压氙TPC方案，将在中国锦屏地下实验室搜寻136Xe的0υββ稀有衰变。其中，研制具有高粒度、高能量分辨率、低放射性本底，以及长期稳定运行的Micromegas是实现这一科学观测的关键。
通过采用中科大研发的热压接Micromegas制作方法，开展原型Micromegas研制，先后进行了多个探测器版本迭代，逐一突破了极窄非灵敏区支撑边框、低放射性本底材料和高能量分辨等关键技术难点，攻克柔性基材、增益均匀性、高气压稳定性等多项挑战，最终实现了具有极限性能指标的Micromegas原型探测器的研制：在1bar的常压条件下，最高增益达到105，能量分辨优于13%（FWHM）的原理极限水平，增益均匀性好于5%；在10 bar气压的Ar和3.5% iC4H10气体条件下，增益高达104，能量分辨仍好于20%（FWHM）。
在制作热压接Micromegas的各项材料中，热熔胶膜贡献的本底占比最大。通过实验室研发的丝网印刷技术，可以使用其它低本底材料替代热熔胶膜，从而进一步降低探测器和整个TPC的本底水平，进而提高0υββ测量的灵敏度。丝网印刷技术的另一个优点是可以方便快捷地制作不同雪崩气隙厚度的Micromegas。初步测试表明，在一定范围内，窄气隙Micromegas更少出现微放电和打火，稳定性更高。宽气隙Micromegas拥有更高的增益和更优的能量分辨率。计划使用更低本底、最优雪崩气隙的丝网印刷Micromegas作为PandaX-III实验读出未来升级方案。
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云志 彭
(中国科学技术大学)
