新型涂硼热中子MWPC探测器的时间信号读出方法

基于10B薄膜的二维灵敏探测器是新近发展起来的热中子探测器,其灵敏面积大,时间和位置分辨好,n/抑制能力高,抗辐射能力强,可二维读出且具有良好的耐计数能力。针对新型的涂硼灵敏热中子多丝正比（MWPC）探测器,在延迟线时间差方法的基础上,提出一种中子击中位置数字信息的读出方法,并设计NIM读出插件用以验证该方法对于二维中子探测位置信息的读出能力。测试结果表明,本方法能完成4通道探测器信号的实时测量,其时间测量精度好于50 ps。结合FPGA片上系统实时数据控制和处理技术,单插件可支持最高1.3MHz的探测计数率。     

一种基于SiPM的新型起始时间探测器研制

本文介绍了一种新型起始时间探测器的研制。该探测器的灵敏面积为60 mm×60 mm,利用120根直径为1 mm的塑料闪烁光纤分成两层错位紧致排布,且上下相邻的3根光纤作为一个探测单元,每个探测单元均采用硅光电倍增管从双端读出信号。采用90Sr放射源对单根光纤进行了性能测试,结果表明,闪烁光沿着光纤方向的有效传播速度约为17 cm/ns,对应的时间分辨优于600 ps。此外,利用中国科学院近代物理研究所第二条放射性束流线（RIBLL2）提供的240 MeV/u的15N次级束研究了该探测器的性能。束流测试结果表明:该探测器的时间分辨为（150±15）ps,纵向位置分辨为（1.8±0.2）cm,并且结合该探测器以及RIBLL2束流线外靶实验终端上的其他探测器,可以对实验中产生的5 ≤ Z ≤ 8的各种同位素进行非常好的粒子鉴别。     

散裂中子源高气压二维位置灵敏3He探测器的实验研究

为满足中国散裂中子源多功能反射谱仪中子探测器的基本物理要求:有效面积达到200 mm×200 mm、探测效率大于50%（2Å）、位置分辨好于2 mm等,中国科学院高能物理研究所研制了3He高气压二维多丝正比室位置灵敏中子探测器。该探测器采用二维多丝室结构,腔体内充3He/C₃H₈（6 atm/2.5 atm）的组合气体。本文首先利用Am/Be中子源完成对探测器全面积均匀性测试,均匀性指标达到了95.1%;探测器在中国散裂中子源的20号束流线站安装后,对其进行了在束测量,通过飞行时间选取波长2.8Å的慢中子,测量了探测器二维位置分辨和二维成像性能。在X方向（垂直于阳极丝的方向）的位置分辨为0.99 mm,Y方向（平行于阳极丝的方向）的位置分辨为1.36 mm,探测器具有很好的二维位置分辨和二维成像能力。测量结果表明探测器满足反射谱仪的研制要求。     

多气隙电阻板室飞行时间谱仪技术

基于多气隙电阻板室(MRPC)技术的飞行时间谱仪广泛应用于现代物理实验,并在粒子鉴别中发挥了重要作用.随着加速器能量和实验亮度的提高,对飞行时间谱仪的粒子计数率和时间分辨要求越来越高.MRPC飞行时间谱仪按技术上可以分成三代.从第一代到第三代,计数率要求越来越高( 30 kHz/cm~2),时间精度也更加严格(20 ps),相应的探测器结构和读出电子学系统呈现出不同的特性.本文总结了三代飞行时间谱仪技术的主要技术特点及主要物理实验,介绍了已经取得的应用成果,提出了该技术的未来发展方向.同时也介绍了MRPC探测器在工业及医学方面的应用.     

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.     

用位置灵敏光电倍增管读出的CsI(Tl)探测器

报道了用双维位置灵敏光电倍增管读出的CsI(T1)探测器,其CsI(T1)晶体厚度为10mm,灵敏面积为60mm×60mm.探测器的空间位置分辨为0.81mm(FWHM).用蒙特卡罗的方法对该探测器作了进一步模拟研究,其结果与实际测试的结果很好地一致.     

工作气体对MRPC性能影响的研究

多气隙电阻板室(MRPC)飞行时间探测器模型从2003年2月开始在美国布鲁克海文国家实验室(BNL)的AGS束流上顺利完成了为期10周的测试(共28个MRPC模块168路读出,其中12个模块即72个读出道配置了读出电子学).实验表明工作气体的选择对MRPC的工作性能有很大影响.测量了几种不同成分的混合气体(A)90%C₂H₂F₄+5%iso-C₄H₁₀+5%SF6、(B)95.3%C₂H₂F₄+47%iso-C₄H₁₀及(C)100%C₂H₂F₄下MRPC探测效率和时间分辨等特性的变化,并给出了相应条件下的流光信号几率     

TOFr在STAR实验中的标定方法

基于多气隙电阻板室(MRPC)的STAR飞行时间探测器的一个板条的原型(TOFr)参加了2003年STAR实验的质子–质子对撞和氘–金对撞的物理运行.利用STAR实验中原有的赝顶点位置探测器(pVPD)和时间投影室(TPC),结合TOFr的时间及幅度信号,并考虑TOFr每个探测单元的尺寸,对影响时间分辨的各种因素进行了修正,实现了对TOFr的标定.实验数据给出的TOFr的本征时间分辨为85ps,在两倍标准方差下,其对π/K及K/p分辨的动量分别达到了1.6GeV/c和3.0GeV/c,大大提高了STAR探测器的粒子鉴别能力.     

利用ICCD定位宇宙线来测量探测器时间分辨的方法研究

本研究采用双层150 mm×150 mm闪烁条阵列定位宇宙线的入射和出射位置. 阵列信号光使用波移光纤吸收传输,在ICCD相机前插入前置像增强器,使信号光延迟大于200 ns, 使ICCD可以由外部高速触发信号控制,有效记录随机触发事例.该宇宙线定位系统可以同时多点密集测量 通用探测器测试平台的时间分辨和闪烁光的渡越时间.该新方法与传统时间分辨测量方法相比提高了30倍以上 的效率.实验结果显示:时间探测器的时间分辨好于200 ps,满足通用探测器测试平台的设计要求.     

基于电容分割的光子计数成像探测器读出阳极优化设计及仿真

本文提出了一种基于电荷电容分割位置分辨原理的光子位置读出阳极,能够大幅提高该类探测器的空间分辨率和光子计数率。首先,介绍了影响现有光子计数成像探测器成像性能的关键因素,分析了采用电容分割位置分辨方法的优势;其次,对电荷电容分割原理展开了理论推导,分析了光子位置与阳极读出信号变化的空间位置的相关性;再次,在理论推导的基础上,分析了电容分割读出阳极相关物理参数对其空间位置分辨能力的影响;然后,提出了电容分割位置分辨阳极的优化设计原则,并设计了一种新型的基于电容分割的二维光子位置读出阳极。最后,利用有限元仿真工具COMSOL建立了该电容阳极的模型,进行了位置分辨原理仿真,并评估了空间分辨的准确性。仿真结果表明:阳极的位置分辨误差小于50μm,中心区域的位置分辨误差小于5μm,阳极的位置分辨性能优良。     

γ Mass Resolution versus Chamber Resolution in ALICE Dimuon Forward Spectrometer

The precisions and its sources of spatial resolutions of tracking chambers and mass resolutions of dimuon signals in ALICE Dimuon Forward Spectrometer are explored by tracking and reconstruction of AliRoot software. The dependences of γ mass resolution on spatial resolution of tracking chambers are presented with and without background events through simulations.     

Resolution exchange simulation

We extend replica-exchange simulation in two ways and apply our approaches to biomolecules. The first generalization permits exchange simulation between models of differing resolution--i.e., between detailed and coarse-grained models. Such "resolution exchange" can be applied to molecular systems or spin systems. The second extension is to "pseudoexchange" simulations, which require little CPU usage for most levels of the exchange ladder and also substantially reduce the need for overlap between levels. Pseudoexchanges can be used in either replica or resolution exchange simulations. We perform efficient, converged simulations of a 50-atom peptide to illustrate the new approaches.     

Resolution in X-ray Holography

Ｒｅｃｅｉｖｅｄ２６Ｊａｎ．１９９５；Ｒｅｖｉｓｅｄｍａｎｕｓｃｒｉｐｔｒｅｃｅｉｖｅｄ１８Ａｐｒ．１９９５ＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎｉｎＸ－ｒａｙＨｏｌｏｇｒａｐｈｙ￥ＺＨＵＰｅｉｐｉｎｇ；ＸＩＡＯＴｉｑｉａｏ；ＣＨＥＮＪｉａｎｗｅｎ；ＸＵＺｈｉｚｈａｎ...     

灵敏度、分辨率和精度

详细解释大学物理实验中用到的灵敏度、分辨率以及精度的概念,帮助学生认识仪器参数,更好地完成实验内容及误差处理。     

Resolution enhancement in MRI

We consider the problem of super-resolution reconstruction (SRR) in MRI. Subpixel-shifted MR images were taken in several fields of view (FOVs) to reconstruct a high-resolution image. A novel algorithm is presented. The algorithm can be applied locally and guarantees perfect reconstruction in the absence of noise. Results that demonstrate resolution improvement are given for phantom studies (mathematical model) as well as for MRI studies of a phantom carried out with a GE clinical scanner. The method raises questions that are discussed in the last section of the paper. Open questions should be answered in order to apply this method for clinical purposes.     

振动声成像系统分辨率研究

本文从振动声成像的基本原理出发，通过引入点扩展函数PSF和定义轴向响应函数ARF，研究了由凹球面聚焦换能器分割而成的一种典型共焦换能器参数对振动声成像系统侧向分辨率和轴向分辨率的影响。计算研究表明：增大凹球面换能器的口径、减小几何焦距和提高中心频率均可以提高系统的侧向分辨率和轴向分辨率；但改变凹球面换能器的分割比例对两种分辨率影响不尽相同。综合考虑超声换能器激励、聚焦性能以及产生的辐射力效果等因素，则换能器应按等辐射面积原则分割为宜。文中还分析了介质的声衰减系数对实际轴向分辨率的影响。     

基于微位移技术提高CCD分辨率的方法

利用微小相对移动和计算机合成技术提高CCD等数字图像传感器分辨率是一个行之有效的方法.本文在这一技术的基础上,将CCD图像传感器按像元尺寸和不感光间隔尺寸二者之间的关系做出了分类,提出了适应更多图像传感器类型的高分辨率图像的获取方法和算法,并给出了某些类型的CCD图像传感器通过微位移方式提高分辨率的限度.计算机模拟和实验都验证了这种新方法的可行性.     

改善轴向分辨率的光瞳滤波器

给出了一种新型滤波器,它即能提高系统的轴向分辨率又不影响其横向分辨率。利用这种滤波器不可以控制远场旁瓣强度的最大值与主瓣强度最大值之比（Ｍ）,从而获得较好的超分辨效果,还根据扩展结果分析了光瞳滤波器的中间区对轴向分辨率的影响。     

High. Resolution Infrared Spectroscopy

Abstract

Until recently, infrared spectroscopy has been performed with spectrometers utilizing filtered broadband sources and gratings or prisms to spatially spread the energy spectrum of the source. These wavelength measuring spectrometers characteristically have large spectral tuning ranges with resolutions typically limited to 0.1–1 cm^?1: In the far-infrared region where only small amounts of energy are available from broadband sources, two-beam interferometric techniques have been employed with computing techniques to perform Fourier transform spectroscopy. In this technique the entire spectrum to be analyzed is incident upon the detector from the two interfering beams to take advantage of all of the energy available and then computations are made to display the entire spectrum.     

Resolution of the orthopositronium-lifetime puzzle

The long-standing discrepancy [G. S. Adkins, R. N. Fell, and J. Sapirstein, Ann. Phys. (N.Y.) 295, 136 (2002)]] between the theoretical calculations of the orthopositronium (o-Ps) annihilation decay rate (lambda(T)=1/lifetime) and some of the experimental measurements has been resolved. A focused beam of positrons incident on a special nanoporous silica film produces near-thermal energy o-Ps in vacuum that is slow enough to be virtually free of perturbing interactions. The fitted decay rate requires only a 500 ppm correction for nonthermal o-Ps effects. The new value of lambda(T)=7.0404(10)(8) micros(-1) is in excellent agreement with theory.