BESⅢ端盖TOF本征时间分辨的MC模拟

BESⅢ飞行时间探测器(端盖部分)由2×48个塑料闪烁探测器模块构成. 采用Monte Carlo模拟软件包Geant4，对该探测器测量高能带电粒子的性能进行了模拟研究. 文章讨论了最小电离粒子击中闪烁体不同位置，以及闪烁体形状，闪烁体表面覆盖材料对本征时间分辨的影响，给出了详细的模拟结果，并与宇宙线测试结果进行了比较. 为该探测器研制和工程设计提供必要的参考数据.     

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。     

MRPC宇宙线测试及温度效应

建造了一套MRPC单元的宇宙线测试系统.在数据处理过程中实现对入射宇宙线的方向选择.实验结果表明:MRPC的时间分辨可以达到约84ps,对应的触发系统参考时间分辨可以达到约75ps.对MRPC的温度特性进行了研究,得到了一些初步结论.     

闪烁体荧光传输特性对ETOF探测器性能的影响

为了对BESⅢ端盖飞行时间探测器(ETOF)的测试结果给出合理的解释, 采用Monte Carlo模拟软件包Geant4, 对该探测器测量高能带电粒子的性能进行模拟研究. 详细探讨了当粒子击中ETOF模块不同位置时, 其闪烁体荧光传输特性与探测器模块输出信号之间的关联, 以及PMT输出信号甄别阈值的选取对闪烁探测器本征时间分辨的影响, 并寻找可能的改善时间分辨的方法. 为进一步提高ETOF的性能提供参考.     

BESⅢ端盖TOF探测器的研制

针对BESⅢ端盖TOF的研制方案, 设计和制作了特殊构型的闪烁探测器. 研究了光电倍增管(R5924)和塑料闪烁体(BC404, BC408, EJ204)的性能. 测量了几种包装材料对单个闪烁探测器模块光收集和本征时间分辨的影响. 使用800MeV实验电子束对探测器模块的测量结果显示, 采用EJ204和BC404晶体其时间分辨小于80ps; 采用ESR材料包装可获得较大的输出信号, 提高了探测器的性能.     

闪烁光纤量能器单元模型的宇宙线测试

介绍闪烁光纤量能器单元模型宇宙线测试采用的简易实验装置和测量步骤,以及实验数据的分析处理方法.对来自意大利KLOE的铅–光纤量能器单元模型进行了宇宙线测试,对实验数据进行了分析和修正,给出了该单元模型的时间分辨(252ps)和位置分辨(4.1cm)等参数.     

双层深度编码探测器的晶体表面优化

设计了双层LSO晶体和位置灵敏型光电倍增管耦合构成的用于小动物PET成像的 深度编码探测器. 众所周知, 晶体的不同的表面处理影响着光输出量, 进而影响着它们构建的PET探测器的性能. 为了优化设计的深度编码探测器的性能, 测试了两种不同表面处理的LSO闪烁晶体阵列探测器的晶体分辨能力及其能量、时间和空间分辨率, 结果表明, 光滑表面LSO晶体构建的深度编码探测器显示出良好的空间、能量及时间分辨特性.     

一种精密触发定时系统

提出并研制了一种精密触发定时系统.它主要利用多个光电倍增管和闪烁体组成的探测系统,对同一事件的时间信息进行多次测量.通过对多个时间信息的离线处理,来获得时间分辨为57ps的精密触发定时系统.该系统可以用于快时间探测器性能的研究.     

多气隙电阻板室的宇宙线测量结果

介绍了20多个多气隙电阻板室的宇宙线测量结果.测量所用的宇宙线平台可以同时测量同一个电阻板室的多个cell,其参考时间的时间分辨为70ps.在宇宙线的测量条件下,用国产材料制作的多气隙电阻板室的时间分辨可达到90ps.利用这套宇宙线测量系统,还对多气隙电阻板室的探测效率和cell间的相互串扰进行了研究.     

MRPC宇宙线批量测试方法探讨

通过分析33个多气隙电阻板室(MRPC)的宇宙线测试结果, 得到了雪崩信号比例和 平均幅度与时间分辨的关系, 计算得出了MRPC的分辨时间随测试事例数的变化 趋势. 据此提出了~MRPC~的宇宙线批量测试方法.     

Time‐resolved X‐ray PIV technique for diagnosing opaque biofluid flow with insufficient X‐ray fluxes

X‐ray imaging is used to visualize the biofluid flow phenomena in a nondestructive manner. A technique currently used for quantitative visualization is X‐ray particle image velocimetry (PIV). Although this technique provides a high spatial resolution (less than 10 µm), significant hemodynamic parameters are difficult to obtain under actual physiological conditions because of the limited temporal resolution of the technique, which in turn is due to the relatively long exposure time (～10 ms) involved in X‐ray imaging. This study combines an image intensifier with a high‐speed camera to reduce exposure time, thereby improving temporal resolution. The image intensifier amplifies light flux by emitting secondary electrons in the micro‐channel plate. The increased incident light flux greatly reduces the exposure time (below 200 µs). The proposed X‐ray PIV system was applied to high‐speed blood flows in a tube, and the velocity field information was successfully obtained. The time‐resolved X‐ray PIV system can be employed to investigate blood flows at beamlines with insufficient X‐ray fluxes under specific physiological conditions. This method facilitates understanding of the basic hemodynamic characteristics and pathological mechanism of cardiovascular diseases.     

像增强型CCD探测器的光学特性

详细分析了光学像增强型CCD探测器的电子倍增特性以及倍增信号的统计特性，提出了像增强型CCD的增益起伏因子以及信号增益模型，并以实验分析了滨松公司的C2166型像增强器的电子增益特性。分析结果表明，本文提出的模型与实验结果非常一致。     

距离选通成像系统分辨率模拟测试装置

距离选通成像系统采用脉冲激光主动照明与ICCD选通技术相结合. 为了在室内模拟测试一定大气条件下距离选通成像系统的分辨率,设计了一套模拟测试装置. 采用两个模拟光源,分别模拟信号光和后向散射光. 结合大气距离选通成像系统后向散射光和信号光模型的研究结果,采用阴极面等效辐射照度法,给出了模拟光源功率的计算方法和功率范围的确定方法,以S-20光电阴极的像增强器与CCD耦合为例,计算了模拟光源功率.     

距离选通成像系统分辨力模拟测试装置的设计

距离选通成像系统采用的是脉冲激光主动照明与ICCD选通技术相结合的方法。为了在室内模拟测试在一定大气条件下距离选通成像系统的分辨力,设计了一套模拟测试装置。以辐射传输理论为基础,建立了大气距离选通成像系统后向散射光和信号光的模型。该模型给出了后向散射光和信号光在光电阴极面上照度随时间的变化规律。采用两个模拟光源,分别模拟了信号光和后向散射光。采用阴极面等效辐射照度法,给出了模拟光源功率的方法。以S 20光电阴极的像增强器与CCD的耦合为例,计算了模拟光源的功率。     

微通道板像增强器动态范围测试技术研究

研究了微通道板像增强器动态范围特性，分别分析了以亮度增益、信噪比和分辨力等参数作为判断微通道板像增强器动态范围依据的可行性，形成了以分辨力和输出亮度为评判依据的微通道板像增强器动态范围测试方法，搭建了相应的动态范围测量装置，并对测量装置的组成部分进行了限制设计。对微通道板像增强器动态范围测试装置的分析显示：建立的测量装置可以实现10-5～103lx的较宽动态范围测量，能够满足微通道板像增强器动态范围测试的要求。     

CCD在弹丸消融观测的应用

描述CCD器件在HL-1M多发弹丸加料实验中观测短暂消融云的应用结果,并介绍一种有特色的触发方式 用弹丸自身辐射的氢a 射线启动相机。实验证明:这种安排能取得大量照片,CCD成功地应用于弹丸消融过程观测, 图片处理分析后获得消融云形状、结构和辐射强度分布等。可以相信CCD诊断方法不但加深了弹丸加料的认识,也会促进军事工程相关瞬态高速过程的研究。     

光锥耦合对ICCD成像系统分辨力的影响分析

对耦合过程中的每个环节的分辨力变化情况进行了实际测试和对比分析。阐述了制约ICCD分辫率的瓶颈因素,提出了通过耦合高清数码相机CCD来提高ICCD分辨力的方案。     

Discriminating cosmic muons and X-rays based on rise time using a GEM detector

Gas electron multiplier(GEM) detectors have been used in cosmic muon scattering tomography and neutron imaging over the last decade.In this work,a triple GEM device with an effective readout area of 10 cm x10 cm is developed,and a method of discriminating between cosmic muons and X-rays based on rise time is tested.The energy resolution of the GEM detector is tested by ~(55)Fe ray source to prove the GEM detector has a good performance.Analysis of the complete signal-cycles allows us to get the rise time and pulse heights.The experiment result indicates that cosmic muons and X-rays can be discriminated with an appropriate rise time threshold.     

Small shower CORSIKA simulations

Extensive Air Showers (EAS) induced by cosmic ray particles of very low energies, owing to the significantly steep cosmic ray energy spectrum, dominate the secondary particle flux measured by single detectors and small shower arrays. Such arrays connected in extended networks can be used to determine potentially interesting spatial correlations between showers, which may shed new light on the nature of ultra high-energy cosmic rays. The quantitative interpretation of showers recorded by small local arrays requires a methodology that differs from that used by ordinary large EAS arrays operating in the "knee" region and above. We present "small EAS generator," a semi-analytical method for integrating cosmic ray spectra over energies of interest and summing over the mass spectra of primary nuclei in arbitrary detector configurations. Furthermore, we provide results on the EAS electron and muon fluxes and particle density spectra.     

变象管、双近贴象增强器及带微通道板光电倍增管的快门选通电路

本文主要简介我国变象管、双近贴象增强器毫微秒分幅相机的研制现状,并讨论这些相机的快门脉冲发生器电路。同时还介绍了用于带微通道板光电倍增管的选通电路。这些电路作适当修改后可用于微光硅靶摄象管的控制,高压电器特性试验,毫微秒脉冲源以及激光调制等场合中。