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大面积闪烁计数器的性能-inspire-hep

发布时间:2020-07-28 10:02 作者:电玩城捕鱼

  大面积闪烁计数器的性能-inspire-hep_生物学_自然科学_专业资料。第 卷 年 第 ‘期 月 高 能 物 理 与 核 物 理 人 。 , , 甲 , 大 面 积 闪烁 计 数器 的性 能 宣 姜印 琳 任国孝 马宇荷 陈映 吴 枚 何长孝 沈 培若

  第 卷 年 第 ‘期 月 高 能 物 理 与 核 物 理 人 。 , , 甲 , 大 面 积 闪烁 计 数器 的性 能 宣 姜印 琳 任国孝 马宇荷 陈映 吴 枚 何长孝 沈 培若 中 国科 学 院 高 能 物 理研 究 所 摘 对 面积 为 论 建 造 了十 个计 数 器 上 , 要 在 此基 础 的 塑 料 闪 烁 体 的 光 收集 方 式进 行 了研 究 , 本 文 介 绍 了计 数 器 的 结 构 和 性 能 并 对 设 计 原 理 作 了讨 启介 , 一 , 、 目 幼 去 口 行 在 宇宙 线 广延 空 气 簇 射 的 研 究 中 大 量 使 用 大 面 积 塑 料 或液体 闪烁 计 数器布 成 阵 , 列 来 测 量 超 高 能 宇 宙 线 产 生 的 广延 空 气 簇 射 的 的 横 向和 纵 向 发 展 与 粒 子 的 入 射位 置 无 关 。 , 产 成 分 研 究簇 射 轴 的 到 达 方 向 簇 射 , , , 为 了 准 确 测 定 同时 到 达 计 数器 上 的 粒 子 数 要 求 闪烁 计 数 器 的 响 应 即 计 数 器 各 点 的 响应是 均 匀 的 , 但 是 当闪 烁 体 的 尺 度 比 光 电 倍 已 有许 多实验 工 , 增 管 光 阴极 尺 度 大 很 多 时 要实 现 均 匀 的 和 有 效 的 光收 集 是 不 容 易 的 作 。一 对 大 面 积 闪烁计 数 器 的 结 构 和 性 能 作 过 研究 , 为了 使 响应尽 可 能 地 均 匀 又 少 用 光 电 倍 加管 在 宇 宙 线 研 究 中 使 用 的 计 数 器 常 用 反 光 罩或 空气 箱 来 收集 闪 烁 光 , 非均匀度 , 一般可 达 为 , 士 外 左右 这 在 广延 空气 簇 射实 验 中 已 能满 足 要 求 , 在 建 立 我 们 的 簇 射 阵 过 程 中 为 了 求 得 建 造 大 量 闪 烁 计 数 器 的 最 佳设 计 参 数 对 大小 。 的 一 型 塑 料 闪 烁 体 的 光收 集 方 式 进 行 了 实 验 研 究 本文 介 绍 对 这 种 闪 烁体 采 用 矩 形 箱 收 集 闪 烁 光 的 计 数 器 性 能 二 、 计数器 的结构和 实验 安排 箱体 是 木 板 , , 计 数 器 的 结 构 和 实 验 安 排表 示在 图 , 其 内尺寸 为 , , 高 充 满 空 气 内 壁 贴铝 箔 作 光 反 射 面 中 , , 闪烁 体底 面 亦 用 铝 箔 反 光 闪 烁 体 与 铝 箔 之 间 非 光 学接 触 有 一 层 空 气 倍增管 当只有 箱 顶 开 有三 个 窗 口 及 , 可 分 别 安装 , ? 型光电 安 装 光 电 倍增 管 时 , ‘ 两孔封 闭 内 层 贴 铝箔 构 成 单 管 计 数器 而 当 安 装 光 电 倍增 管 时 孔 封 闭 内 层 贴铝 箔 则 构 成 双 管计 数 器 本文 年 月 日 收到 高 能 物 理 与 , 核 物 理 第 卷 计 数 器 非 均 匀 度 和 幅 度 分 辨 率 的 测 量 方法 计 数器 “ , 是 用两个 币 , 的 的 单个近 垂 直 相距 , 凡和 厚 的 铅 吸 收 体 构成 望 远 镜 , 选择能量大于 入 射的贯穿 层 , 和 、 的 产 介子 币 小计 数 器 , 和 当它 们 的 轴 线 对准 大 计 数 器 器 , 的 不 同 位 置 并 送 出符合 信 号 时 用 , 道 幅 度 分 析器 测 量 大 计 数 的输 出 脉 冲 幅 度 这 对 应 于 大 闪烁 体 面 积 上 的平均 响 应 在 距 离 大 闪烁体 远 处 安 放 有 一 个 小 计 数器 凡 用 以 反 符 合 掉 空气 簇 射 道脉 脉 冲 幅度 度 分析器 , ’ 气 ’ ’ “ ? ‘ 粼 补 〔 ’ , 八 ? … 八 一 况 补 人 ? 妇 、创 , 。 兰 省 ’ ‘ , 成 石 品 卧 图 计数器 的结构和 实 验安排原 理 图 图 朴 渊 份 。 介 子 望远 镜 对准大 闪 烁 体 的 位 置 在 符 合 测 量 中 取 箱 底 中心 位置 为 坐 标 原 点 与 光 电 倍 增 管 中心 位 置 相 对 应 , 闪烁 体 的长 边 方 向 为 轴 短边方 向为 「 , 轴 测量点标在 图 、 , 实 线圆 圈 三 测 量 结 果 没 有 用 拜 介 子 望 远 镜 选 择 的 单 管 和 双 管 计 数 器 对 全 向 宇 宙 线 粒 子 的 输 出幅 度 谱 如 图 所示 值在 图 是 用 那 介 子 望 远 镜 选 择 时 单 管 计 数 器 中心 位置 , , 的输 出 幅 度 谱 图 测 量 单管 和 双 管 计 数 器 各 点 得 到 的输 出 幅度 分布 的 平 均 值 给 在 表 画 出了 幅 度 平 均 方 向上 的 变 化 曲线 表 测 量位置 , 计数 器 测 点 的 输 出幅 度平 均 值 双 管计 数输 出 幅度 平 均 值 道 数 , 单 管 计 数 器 输 出 幅度 平 均 值 道 数 舀 曰口 任 曰 任 ‘ ‘ 户 户 , , , , 一 一 ,, 户 一 , , 户 一 , , 。 , 一 , , 二 , 户 , 第 期 陈 映 宣等 大 面 积 闪 烁计 数 器 的 性 能 卜 卜 仁 厂 卜 、 七 象 万 , 道 道 ‘ 二 攀 七 月 脉 冲 幅度 道 图 输 出 幅度 道 又 叉 管 计数 器 、、 单管 计数 器 输 出 幅度 道 数 一 一 盯 图 计数 器 响应 的非 均 匀 度 用 下 式计算 △ 些 竺三 士 竺 二巴 些几 而 二 十 而 。 二 式中 云 风 分 别表 示 粒 子 在 闪 烁 体 中 具 有相 同 能 量 损 失 时 由于 位 置 不 同 而 测 到 的 计 数 器 平 均 输 出幅 度 的 最 大 值 和 最 小 值 按 表 所 列 数 据 两 种 计 数 器 中心 位 置 的 输 出 幅 , 二 , 。 , 度最大 测量的最远点 , , , 弓 或 , 的 输 出幅 度 最 小 由 此 算 出在 我 们 测 量 的区 域 响应的非 均 匀 度分别 为 △单 管 计 数 器 士 , 多 , △双 管 计 数 器 , 士 多 , 由表 可 见 单 管计 数 器 的 风 , , 和 风一 , 位 置 的 输 出 幅 度 符合 得 很 好 表 我 明计 数 器 的位置 对 称 性 很 好 , 所 以 对 双 管 计 数 器 只 作 单方 向 测 量 就 够 了 结果表 闪烁 体 底 面 和 箱 壁 对 闪 烁 光 的 漫 反 射 情 况 直接 影 响 着光 收 集 效 率 和 非 均 匀性 们 用 小 圆 柱 形 塑 料 闪 烁 体 对 铝 箔 和 涤 纶 镀 铝 薄 膜 的 相 对 反 射系 数 进 行 了 测量 明 后 者 的 反 射 系 数 约 为 前者 的 , 务 但 是 它 比 铝 箔 结 实 并 且 容易粘 贴 平整 , 高 能 物 理 与 核 物 理 第 斗 卷 四 、 正 式建造 的 闪烁计 数器 的性 能 , 在 前 面 实 验 结果 的 基 础上 我 们 建 造 了 十 个 塑 料 闪烁 计 数 器 组 成 小 型 阵 列 灵敏 面 积 为 币 , 每个的 厚 , 采 用 矩形 铝 箱收集 光 , 图 , , 箱顶 正 中 安 放 一 个 , 的 子 型 光 电 倍增 管 箱 的 内尺 寸 为 , 高 , 充满 空气 图 箱 内 壁 和 闪烁 体 底 面 均 用 涤 纶 镀 铝 膜 反 光 闪 烁 体 底 面 与 膜 非 光 学 接触 能 测 量 方法表 示 在 图 外 , 闪烁 计 数 器 的 性 虚线圆圈 一, 对一 个计 数器在 位置 道和 产 和 , 分 别 测 得 输 出 幅度平 均值 为 量 级 单粒 子 幅 度 分 辨 率 约 为 图 道 , 由此 算 得 在 这 样 区 域 响 应 的 非 均 匀 度 为 由定 标 测得 计 数 器 中 心 位 置 单 输 出 幅 度 的 平 均值 推 算 得 光 收集 效 率 约 为 , , 关 左右 曲线 给 出了 未 加 拼 介 子 望 远 镜 时 计 数 器 得 到 的 宇 宙 线 全 向脉 冲 谱 曲线 是 光 电信 增 管 光收 集箱 内壁 贴镀 铝涤纶 膜 众 于女 必 公 , 心 口 夕 夕 沙 沙 夕 公 夺 护 留矽 公 护 打 印 机 衬 衬 莽 石沁 , 价 夕 奋 塑 料 闪 烁体 底面 用镀 铝 涤纶 膜反光 计数 月 劝 输 出幅 度 道 数 图 第 ‘ 期 陈 映 宣等 大 面 积 闪 烁 计 数器 的 性能 仅用 十 凡 又 在 中心 位置 得 到 的 宇宙 线 拼 介 子 的 脉 冲 谱 五 , 、 讨 论 、 粒 子 在 闪 烁 体 内产 生 的 光 子 只 能 从 与 闪 烁 体 表 面 垂 直 的 以 全 反 射 临界 角 为 半 锥 角 的六 个 逃 逸 锥 中射 出到 空 气 箱 中 , 一 部 分 经 过 箱壁 一 次 以 上 的 漫 反 射 之 后 才有 可 能 到 达 另 一 部 分未 遭 反 射 而 直接 到 达 光 阴极 , 光 阴 极 它 们 在 空间 的 分 布 应 该 是 均 匀 的 器 光 收 集 不 均 匀性 的 主 要 因 素 选择范围 , 这部 分直 射 光 是 阴 极 与 光源 所 对 应 的 扁 锥 内 的 光 量 显 然 它 随 发 光位 置 而 异 , , 它 是 造 成计 数 , 这 两 部 分光 的 收 集 效 率 可 以计 算 并 为设 计 提 供 参 数 的 减 小 非 均匀度 的 有 效 措 施 之 , 设 计 的 重 要 原 则 是 要选 择 适 当 的 参 数值 在 保证 有足 够 的 收 集 总 光 量 情 况 下 , 尽可能减少直射光 的比例 一 是 适 当增 加 箱 的 高 度 , , 以 便 得 到 尽可 能 小 的 非 均 匀 度 , , , 实 验 表 明 当 箱 高近 似 等 于 闪 烁 体 尺 度 时 响 应 比 较 均 匀 二 五 过 大 可 以 得 到 很 好 的 均 匀 性 但 光收 集 效 率 降 低 计 数 器 的 脉 冲 幅 度 分 辨率 差 在 低 密 度 下 测 量 粒 子 数 目的 误 差 大 因 此 对 均 匀 性 和 分 辨率 二 者 必 须 兼 顾 , 砂变 但是在 多 粒 子 情 况 下 分辨 率 的 要求低 一 互」 瞥 为被 测 粒 子 数 , , 所 以 对 分 辨率 的 要 求 比 对 均 匀 性 , 采 用 从 中 间 到 边 上 逐 渐 加 厚 的 闪 烁 体 可 以 适 当补 偿 输 出 幅 度 的 差 异 改 善 非 例如 、 均匀性 山 采 用 这 种 方法 得 到 了 多 的 非 均 匀度 、 脉 冲 幅度 分 辨 率 取 决 于 人 射粒 子 的能 量 分布 宽度 及 其 电 离 能 量 损 失 的 涨 落 、 、 闪 烁体 , 发 光 效 率 的 涨 落 光 收 集 效 率 的 非 均 匀度 光 阴 极 光 电 转 换 过 程 的 涨 落 光 电子 倍增 过 程 的 涨 落 以及 测量 电路 的 误 差 包括 稳 定性 等 因素 , 莱 特 〔 在 考 虑 了 这 些 因 素之 后 得 到 其 中 减小 相 对 方 差 的关键 是 增 因 此 为了 得 到 满 意 的 , , , 了 一 个 估 计 闪 烁 计 数 器 输 出幅度 涨 落 的 相 对 方差 公 式 , 、 加 到 达 光 电 倍 增管 第 一 联 极 上 的 光 电子 数 即 增 加收 集 的 总 光 量 反 射率高 的反 射体和 大 面 积 优质光 电倍增管 , , 非 均 匀 度 和 幅 度 分 辨 率 应 该 选 用 发 光 效 率 高 光 衰减 长 度 长 和 适 当 厚度 的 闪 烁 体 使 用 这 样可 以 得 到 足 够 高 的输 出 幅 度 信 噪 比 、 和 幅 度 分 辨 率 也 可 以 提 高 漫 射 光 的 比 例 改 善均 匀性 一 般 测 量 簇 射粒 子 密 度 的 闪 烁 体 是 正 方形 采 用 金 字塔 形 箱 收 集 闪 烁 光 形 箱 结 构 是 一个 特 例 但 是 设 计 原 理是 相 同 的 陆 柱 国 同志 初期 曾 参 加 过 本 组 工 作 加 了建 造阵 列工 作 参 〔 甩 胜 、 } , , 、 卫 且 我们 的矩 , , 肖谦 益 陈端 保 郑 荣 庭 王 俊 李 延 国 同志 都 参 、 、 、 、 考 , , , 文 献 盯 , , 丑 公 诉 舫 滋 , “ 汐 时 ”, 比 “ 八 , , 丑 ” , 口 , , 孙 才 渔 名 , 瀚 , 分 , , 朋 ” 新 居 诚 彦 等 宇 宙线 研 究 盯 , 王 , , ‘‘ 加 诊 肚 , 才 ? , 与 习昭 , 丑 公 面 , ,乙 吕云 , 铭 ? 万咖 召云 ” 步 笙 , 高 ’ 能 物 亡 理 , 与 核 , 物 理 第 卷 〔 加功 , ? , 眺 , 伟时 万讹 乙 了 矛 盆 皿 《 皿 》, , 「 〕 哈特曼 伯 愚 哈 德 著 光 电 倍增 管 拓 压 加 万似刃 忍 孙 华 和 梦 娇 译 自俄 文 本 , 亡 , 、 再 少 万 忿 器 公 年 月 北 京 国防 工 业 出 版 社 出 版 , , 一 认 山 衬 仆 一 习 儿夕 蕊 , 一 刀 泞云 了 乙 亡 落 艺 孔 雌尽口 ”艺 讹 落 艺 韶 挽 , 只 义 布 玩 , 跳 吧


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