北京谱仪Ⅲ电磁量能器触发系统的模拟研究

利用北京谱仪Ⅲ探测器模拟和触发系统模拟程序,研究了北京谱仪Ⅲ电磁量能器的触发方案.根据物理目标设计了中性事例触发,巴巴事例判选和带电事例触发的方案,优化了各触发条件的参数,并仔细研究了对本底的排斥能力.研究了一批典型的物理道,给出了它们的触发效率,同时给出了预期的本底触发事例率.     

北京谱仪顶点探测器触发效率的研究

模拟了北京谱仪(BESⅡ)顶点探测器的触发判选系统,发现对于某些带次级顶点的衰变道,其顶点探测器触发效率较低.并由此对BESⅡ中与效率相关的物理过程作了讨论,给相应的触发设计者提供参考.     

北京谱仪上光子转换过程的重建与光子能量的精确测量

利用蒙特卡罗模拟方法, 研究了光子转换过程的重建, 并得到了依赖于光子能量的光子探测效率及其能量分辨的函数分布. 电子的能量损失校正与光子的能量标度均用北京谱仪的真实数据做了刻度.研究表明, 改进的晶体球(CB)函数能较好地描述由电子对重建出的光子能量分布. 在北京谱仪实验上,对于100—260MeV能量的光子, 由电子对转换方法测量的光子能量分辨可达到2.3—3.8MeV.     

BESⅢ触发系统MDC子系统的物理设计

介绍北京谱仪BESⅢ触发系统MDC子系统的物理设计. 该设计根据BESⅢ的物理研究目标,用软件模拟的方法研究了不同触发方案的可行性,并优化了触发参数. 对触发方案的效率进行了仔细研究,给出一些重要反应道的触发效率和本底事例率.     

北京谱仪触发判选系统的模拟

介绍了北京谱仪(BES)触发判选系统的模拟程序,并用实验数据对其正确性作了验证.运用该程序,首次用BES的蒙特卡罗(Monte Carlo)数据从系统角度直接给出了触发判选效率,所得结果与实验方法测定的触发效率相一致,说明触发判选系统符合BES物理取数的要求.该模拟软件可以用来完备BES的Monte Carlo程序库,并可为今后触发系统的研究提供参考数据.     

北京谱仪

北京谱仪是北京正负电子对撞机上的一台大型通用性磁谱仪.它由多种探测器组成,用于测量正负电子湮没后的遍举末态反应,进行粲粒子物理和τ轻子物理研究.它有大的覆盖立体角;优良的荷电粒子分辨;动量分辨和好的低能光子探测效率.本文对谱仪的结构和性能作了详细的描述.     

基于X射线光子计数探测技术的材料K-edge特性识别实验研究

X射线光子计数探测器是多能谱CT成像技术的核心,其通过能量阈值可以选择记录不同能量的X射线光子,有助于分析不同材质的物理特性。利用搭建的基于光子计数探测器的多能谱CT系统,开展高纯度金属材料K-edge特性识别实验研究。通过设置探测器的不同能量阈值,在不同能量范围获取金属材料投影图像,利用投影图像灰度信息分析不同能量X射线的衰减特性,以识别金属材料K-edge特性。最终实验结果表明,基于光子计数探测器的X射线能谱CT系统,能够识别金属材料与特定能量X射线光子发生相互作用所表现出的K-edge特性。通过计算K-edge特征峰能量阈值与材料K-edge理论能量值之间的线性对应关系,对光子计数探测器的能量阈值进行了标定。     

上海激光电子伽马源(SLEGS)核共振荧光谱仪设计及探测器性能分析

核共振荧光(NRF)实验可对光核反应低激发能级进行研究。上海激光电子伽马源(SLEGS)设计、建造了一组由2台大尺寸同轴高纯锗(HPGe,φ80 mm×70 mm)探测器和2台CLOVER HPGe(4×φ50 mm×70 mm)探测器组成的核共振荧光谱仪,大尺寸HPGe探测器获得了大于100%的相对效率和好于0.3%@1 332keV的能量分辨率。谱仪采用Mesytec MDPP-16数字脉冲处理器及MVME获取系统,以读取和记录HPGe前置放大器输出信号的幅度和时间信息。研究了CLOVER HPGe探测器在加和(Add-back)模式和去除(Reduction)模式下的性能提升,结果表明,Add-back重建可以显著提高全能峰效率和峰总比,在1 460 keV能量处,Addback重建后的全能峰效率可以提高21%以上。由于Add-back重建引入了多个晶体之间的耦合,导致探测器能量分辨稍有下降。而Reduction模式可以降低康普顿峰,提高峰总比,并保持和直接(Direct)工作模式同等水平的能量分辨,但是损失了一定的全能峰效率。     

L3宇宙线实验触发系统和触发效率的测量

介绍了在欧洲核子研究中心(CERN)的L3探测器上进行的宇宙线实验的触发系统判选过程,还介绍了使用蒙特卡洛模拟检验触发系统和计算触发效率的方法,并给出了实际数据的测量结果和误差.结果已用于L3宇宙线实验的μ谱的测量中.     

基于蒙特卡罗方法的NaI探测器效率刻度及其测量轫致辐射实验

为了将NaI探测器更好地应用到轫致辐射谱测量工作中,对一套NaI探测器做了研究:利用~(137)Cs,~(60)Co等同位素γ源,结合蒙特卡罗方法,得到全能峰效率的模拟值与实验测量值符合得较好;利用蒙特卡罗N粒子编码模拟NaI对不同能量光子的响应,得到了该探测器对光子的能量响应,并将获得的能量响应用于轫致辐射的解谱工作,解谱结果与原始谱符合得很好;将该探测器应用到强流电子束打靶轫致辐射测量实验中,对轫致辐射在NaI探测器中的响应做了初步测量.     

R值扫描实验中触发效率的测量

介绍了北京正负电子对撞机(BEPC)/北京谱仪(BES)R值扫描实验中触发效率的测量方法,BES触发判选系统触发条件表的设置,给出了R值测量实验期间各触发条件、触发道以及不同类型事例的触发效率.     

LHC能区ALICE实验及其PHOS触发选判

综述了CERN/LHC能区的大型重离子碰撞实验(ALICE)的现状, 并对ALICE实验中的光子谱仪(PHOS)的触发选判机制进行了模拟研究.     

北京谱仪触发效率的测量

介绍了用实验测量北京谱仪触发判选系统触发效率的方法．着重介绍触发条件表的设置，事例选择和触发效率的计算，给出各触发条件和不同类型事例的触发效率．     

盘式触发电极触发管开关的触发特性

 对采用盘状触发电极的新型触发管开关的触发特性进行了实验研究,得到不同极性组合、不同触发电压幅值和不同触发电流条件下开关的触发特性实验结果。实验结果表明:新型触发管开关获得最佳触发特性所需的极性组合应为异极性组合,触发电压幅值范围为自击穿电压的30%~50%,为兼顾触发电流和保护触发器,触发电阻值应为50~100 Ω,验证了触发管开关击穿机制的已有认识。     

GaAs-PCSS多通道同步导通条件实验研究

砷化镓光导开关（GaAs-PCSS）是具有快响应、高重频、低抖动、高功率容量的半导体光电导开关，多通道设计能够有效降低GaAs-PCSS非线性大电流导通时的损伤，提高开关寿命。为探究GaAs-PCSS多通道同步导通的必要条件，在基于固态脉冲形成线的实验平台上，通过特殊设计的夹具，将多枚GaAs-PCSS并联连接以作为脉冲形成电路的开关，以对各GaAs-PCSS施以不同的触发信号进行测试。实验结果证明:相同触发信号下，开关导通电流被成功地均分到4个GaAs-PCSS通道中；不同触发信号下，为获得较好的电流均分效果，各通道触发延迟时差须小于1 ns，触发能量差须小于20 μJ。设计了分体式、单体式两种结构的多通道GaAs-PCSS，其中基于刻蚀工艺的单体式20通道GaAs-PCSS在7 000余次大电流工作后仅发生轻微损伤。     

针板型触发电晕稳定开关的特性

 为了验证在空气状态下电晕稳定开关的重复频率特性,对自行研制的盘式触发三电极电晕稳定开关的工作特性进行了实验研究,并分析了实验结果。结果表明,在空气状态下,开关具有良好的触发特性,开关抖动和导通时延最小可以分别控制在4, 36 ns;同时,还可以通过减小触发间隙,进一步减小开关的导通时延和增加开关的稳定性。     

闪光二号加速器气体主开关同步触发系统

 设计并调试了闪光二号加速器气体主开关同步触发系统。该系统主要由同步控制部分和高压脉冲形成部分构成。整个触发过程包括同步信号的引出、整形滤波、快速比较电路传输、前级脉冲形成、高压脉冲产生。通过对同步信号的整形处理，解决了发生器电流上的高频信号干扰问题；经过快速比较电路和前级脉冲后，选取了同步信号开始工作的时间点，并形成十几V的触发信号；高压脉冲形成部分主开关采用场畸变结合预电离的方式，该结构的气体开关时间响应为50 ns，抖动小于5 ns，满足使用要求。调试结果表明:该系统输出脉冲电压幅值100 kV，前沿小于10 ns，系统的工作时延440 ns，抖动13.5 ns；可通过增加电缆长度来控制触发信号到达气体开关的时刻，实现气体主开关与Marx发生器的延时同步工作。     

快脉冲直线型变压器驱动源同步触发系统

提出了一种基于单传输线脉冲成形技术的模块化快脉冲直线型变压器驱动源的同步触发系统的概念设计,主要由级数较少的Marx发生器、脉冲形成线、主开关、脉冲传输线及触发引出电缆等组成。利用等效电路模型,研究了Marx发生器与脉冲形成线的配合关系,当发生器同时驱动多路形成线时,可以有效增加触发脉冲的数量,并能提高能量利用效率,但触发脉冲的幅值会降低。研究了水介质线阻抗与引出电缆数量对触发脉冲的影响,结果表明:随着电缆序号的增加,触发脉冲的幅值逐渐降低,并且水介质线的阻抗越高,幅值降低的速度越快。触发脉冲也可同时引出,驱动单路形成线输出60路时,触发脉冲的峰值约为293 kV,前沿约11 ns;当驱动5路形成线输出300路时,触发脉冲的峰值约为151 kV,前沿约11 ns。     

Charged particle identification with PHOS and central tracking of ALICE

The ALICE Photon Spectrometer (PHOS) has been designed to measure the photon spectrum produced in pp and AA collisions at LHC over a broad transverse momentum range from 0.5–100 GeV/c. We present a study on the matching of charged tracks, detected by the ALICE central tracking detectors, with clusters of hit PHOS elements. Matching efficiency and contamination due to false matches have been deduced for charged pions, muons and electrons. The study indicates also that material from other detectors in front of PHOS disturbs the photon detection.