二维多丝室探测器读出方法的优化

中国散裂中子源将建设一台基于~3He气体的二维多丝室,作为多功能反射谱仪束线的中子探测器.基于已有的研究,为优化选择二维多丝室探测器的丝结构,本文研究了三种不同的丝结构,并采用重心读出方法和数字读出方法进行了探测器的性能测量,得到了满足多功能反射谱仪探测器需求的读出方法.实验结果表明:对同种丝结构的二维多丝室探测器,重心读出方法的位置分辨和成像性能都好于数字读出方法;基于重心法读出的多丝室探测器位置分辨率可以达到约160μm,基于数字读出方法的多丝室探测器位置分辨率可以达到约400μm.优化设计的丝结构为:基于重心读出法的阳极丝间距1.5 mm、读出通道间距4 mm,基于数字读出法的阳极丝间距1.5 mm、读出通道间距2 mm.优化设计的丝结构均能满足谱仪的位置分辨要求.     

1m×1m多丝正比室的结构和性能

本文描述一个1m×1m多丝正比室,其阳极和阴极平面总丝数为2500根;详细介绍了室的结构、制作工艺及性能.     

多丝正比室阴极感应电荷重心读出定位性能的研究

制作了一个带有阴极条的有效面积为100×100mm²的多丝正比室模型,测量了⁵⁵Fe的X射线(5.9keV)在阴极面上产生的感应电荷分布和多丝室沿阳极丝方向的位置分辨,研究了阴极条取样数对位置分辨的影响,最后和理论计算的结果进行了比较.     

双光楔旋光退偏器的Mueller矩阵分析

退偏度是衡量退偏器性能的主要参数.为了提高双光楔旋光退偏器的退偏性能,应用平均Mueller矩阵推导出双光楔旋光退偏器退偏度的理论表达式,并利用平均Mueller矩阵和斯托克斯矢量建立了退偏器偏振度与相关参量间的关系.通过对一阶贝塞尔函数求解,理论上就退偏器的退偏性能进行了解释.退偏度的大小与入射光的波长、光瞳半径、退偏器的结构角等参数有关.在Matlab软件环境下对理论结果进行了模拟计算.模拟计算结果表明:波长越短退偏越容易,在一定范围内适当增加光瞳半径或结构角可以提高退偏效果.理论结果与相应的实验结果相一致,证明了理论分析的正确性.为退偏器的优化设计、生产及使用提供了理论基础.     

图象漂移室电场的模拟测量和计算

对图象漂移室电场作了二维模拟测量和计算. 测量和计算的结果为漂移室场丝电位的选取提供了依据.     

多丝正比室的气体放大

本文测量了多丝正比室的气体放大,将 Diethorn 关系式引入多丝正比室,并进行了实验验证.结果表明,对所研究的混合气而言,Diethorn 关系式也适用于多丝正比室.     

强子-强子核相互作用参数化模型在超高能宇宙线研究中的应用

在混合初级宇宙线成分的假定下,用参数化模型描述强子-强子相互作用过程,模拟超高能宇宙线粒子在大气中的行为,并将模拟计算结果同高山乳胶室的实验数据进行了细致的比较与讨论.同时详细讨论了碎裂区次级粒子平均横动量取值对模拟计算结果的影响.     

噪声对漂移室性能影响的模拟研究

利用蒙特卡罗方法模拟了漂移室的随机噪声和对其性能的影响,分别考虑了击中丝和非击中丝的时间道和电荷道的噪声,给出了径迹效率和动量分辨随噪声水平和噪声分布的变化情况.     

阵列波导光栅的简便模拟方法及应用

结合等效折射率方法并利用高斯光束近似给出了一种简便的模拟计算阵列波导光栅方法,可实现AWG锔模拟模拟计算结果与理论公式计算结果吻合利用这种模拟方法,模拟了一个阵列波导光栅(AWG)实例,并考察了阵列波导条数对器件性能的影响,最后分析了制造工艺误差对器件性能的影响     

多丝室工作于自猝灭流光模式下定位特性的研究

对多丝室运行于自猝灭流光(SQS)模式下的定位性能进行了实验研究.用两种不同的丝室结构,以Ar和CO₂的混合气体作为工作气体,在不同的CO₂含量比例及高压下测试了感应电荷信号在阳极丝周围电极上的分布.以阳极丝相邻电极上感应电荷的比来确定入射粒子在垂直阳极丝方向上的位置,分辨率σ_x好于350μm.由阴极面上感应电荷的分布,用重心法确定入射粒子在沿阳极丝方向上的位置,分辨率好于250μm.     

用大规模铁乳胶室研究超高能γ族事例

用大规模铁乳胶室观测到∑E_r=7631TeV的大γ族事例,介绍了铁乳胶室观测大族的优点和族的各项特征,并与模拟计算结果作了比较.     

北京正负电子对撞机试验束描迹仪的应用

 试验束能提供不同种类、一定动量的单粒子束流。用三个多丝正比室做探测器，采用阴极感应电荷重心读出的方法，由单个多丝室对粒子击中点的二维坐标进行定位，粒子在三个室平面上的二维坐标经拟合后精确地描绘出北京正负电子对撞机试验束单粒子束流的径迹及入射方向。对阴极感应电荷重心读出的理论、实现方法及数据处理做了详细论述，并给出了实验结果。     

BESⅢ漂移室单元结构和丝层安排的设计与优化

介绍了BES Ⅲ漂移室单元结构的设计和丝层安排，讨论了如何设置斜丝倾斜角以及直、斜丝交界处存在的问题，并通过对漂移时间与距离关系的模拟优化了漂移室丝层半径.     

与BaF2耦合的低气压多步雪崩室

研究了以纯TMAE饱和蒸汽为工作气体的紫外光敏低气压多步雪崩室的性能.在几种温度下测量了两个不同结构的丝室的气体放大倍数.在40°C时得到丝室的增益为4×10⁵,时间分辨4.1ns.和BaF₂晶体耦合,成功地观测了¹³⁷Cs γ射线(0.661MeV)的信号.     

非晶丝端部磁场效应的模拟

实验表明,不同长度的非晶丝以及非晶丝端部不同的位置都具有不同的磁特性.为了研究这种端部磁场效应,基于磁荷分布的假设,采用数值计算方法获得了非晶丝端部的磁场分布.然后,基于数值计算结果,采用拟合方法获得非晶丝内部磁场分布的一般性计算形式.由于非晶丝内部磁场强度不可能超出外磁场强度,提出由中间的均匀磁区以及两端的入磁区和出磁区所构成的非晶丝三磁区模型,并由此获得端部磁场效应的临界长度计算公式.该理论模型对端部磁场效应的模拟计算结果与已有实验现象能够符合很好.     

X射线辐射剂量率的模拟计算与实验测量

利用C语言对钨反射式X射线管出射的X射线光谱公式编制计算机程序,对模拟计算得到的光谱的形状与理论及实验结果进行比较,对模拟计算结果的正确性加以验证.     

自猝灭流光(SQS)探测器的研究结果

本文描述了自猝灭流光(SQS)探测器在我国的具体条件下研究的第一批结果: 在50欧姆负载上输出脉冲的上升时间为3至5毫微秒, 脉冲宽度约30毫微秒, 幅度约100毫伏. 计数率随电压变化的曲线的坪长约700伏. 工作气体的比例在可变范围20%之内变化不影响其性能. 对带电粒子的探测效率接近100%. 可正常工作的计数率在每毫米阳极丝内每秒>10³次. 在2毫米阳极丝上测得的局部死时间约10微秒. 当工作在流气式时可连续使用, 没有寿命问题. 密闭式使用时, 寿命>5×10⁸次脉冲. 造价低廉, 长度1米左右的SQS管造价约10元. 我们制成了很多种SQS多丝室. 多丝室的性能与管状的相似. 本文还给出了把SQS探测器用于电子直线加速器窄脉冲强中子辐射场的测量的初步结果以及研制SQS放射性测量仪的初步结果. 我们的结论是: SQS探测器可以部分地取代费用较高的闪烁计数器, 可以全部取代盖革计数管.     

用大规模铁乳胶室研究超高能γ族事例

用大规模铁乳胶室观测到ΣE_γ=7631TeV的大γ族事例,介绍了铁乳胶室观测大族的优点和族的各项特征,并与模拟计算结果作了比较.     

多丝正比室W–S阴极条两维读出方法研究

对一种简便的多丝室楔形一条形(W–S)阴极的感应电荷分布进行了详细的计算,制作了100×100mm²的丝室模型,用55FeX射线测量丝室的定位精度,并获得入射X射线的二维图像.     

热阴极微波电子枪模拟计算

用模拟计算方法,研究了热阴极微波电子枪的束流动力学行为,采用笛卡尔坐标,编制了准三维模拟计算程序──HOTGUN.计算中除考虑了射频场外,还充分考虑了空间电荷效应(空间电荷场为轴对称场)、肖特基效应及稳态负载效应等.文中给出了HOTGUN程序与PARMELA部分模拟结果及中科院高能所自由电子激光室微波电子枪热测实验台部分实验结果的比较,最后以用于北京自由电子激光器的多腔热阴极微波电子枪为例,给出了详细的HOTGUN程序模拟计算结果.