在被辐射的电阻板室中对性能恶化的马尔科夫建模
Dario Stocco1, Michele Pulver1, Christian M Franck1
1Institute for Power Systems and High Voltage Technology, ETH Zurich, 8092 Zurich, Switzerland.
The European physical journal. C, Particles and fields
|December 8, 2025
概括
一个新的马尔科夫过程模型准确地描述了高辐射下电阻板室 (RPC) 的性能退化. 整合流体事件解释了效率下降,这对于开发高速率探测器至关重要.
科学领域:
- 粒子探测器的物理学
- 统计建模 统计建模
- 高能物理仪器仪表 高能物理仪器仪表
背景情况:
- 电阻板室 (RPC) 对于粒子检测至关重要.
- 了解RPC在辐射下性能恶化对于探测器的寿命和准确性至关重要.
- 现有的模型在高辐射率下难以准确模拟RPC行为.
研究的目的:
- 为RPC在均背景辐射下表现开发一种新的断片决定性的马尔科夫过程模型.
- 准确模拟高辐射率和任意电荷光谱的RPC行为.
- 为了解释在高辐射率下实验观察到的效率高原的减少.
主要方法:
- 开发了一种零碎决定性的马尔科夫过程模型.
- 将模型应用于一维和二维单细胞RPC模型,包括具有可极化电阻层的RPC模型.
- 将类似流器的充电事件纳入模型.
- 根据最先进的蒙特卡洛模拟和实验数据验证的模型预测.
主要成果:
- 马尔科夫过程模型与RPC的最先进的蒙特卡洛模拟结果一致,这是一个显著的进步.
- 该模型成功地复制了在辐射下实验效率曲线,当包括流体事件时.
- 大型流体式充电事件被确定为高辐射率下降效率高原的原因.
- 该模型的洞察力扩展到环保气体混合物,突出了流体抑制对高速能力的重要性.
结论:
- 开发的马尔科夫过程模型为理解和预测RPC性能恶化提供了强大的工具.
- 包含流体事件对于准确建模RPC行为至关重要,特别是在高辐射水平下.
- 抑制流体对于设计下一代RPC具有增强的高速率能力至关重要,特别是对于环保气体混合物.
