两维漂移室的延迟线读出

在MIT型漂移室单元中, 利用Naples扁平型线绕延迟线进行了第二坐标, 即沿阳极丝方向的位置读出性能测试. 使用P9或Ar/CH₄=70/30工作气体, 沿长度为80cm的延迟线测量到的空间分辨为2～5mm, 位置读出线性优于1%.     

BES III漂移室边界场丝层补偿电压的研究

BESⅢ漂移室边界丝层单元存在着严重的X-T关系左右不对称问题, 模拟研究表明在边界场丝层上设置适当的补偿电压能很有效地减小这种不对称. 通过BESⅢ漂移室模型的束流测试验证了边界场丝层补偿电压方案对减小X-T关系左右不对称的有效性, 同时还研究了补偿电压对边界丝层单元空间分辨及dE/dx测量的影响.     

L3中心径迹室顶点位置分辨的改进

运用两种方法对L3中心任迹漂移室的顶点位置分辨进行了改进,一种是利用高能量分辨的电子和高动量分辨的μ子测量,限定轻子径迹的曲率半径,对径迹进行重新拟合;另一种是对中心径迹室每半边单元的径迹零位置位移进行校正.结合两种改进方法将轻子的顶点位置分辨由原来的137μm提高到60μm.     

一个使用氦基混合气的小单元漂移室的实验研究

利用宇宙线分别研究了一个小单元漂移室在He/C3H8(60/40)和He/CH4(60/40)两种氦基混合气下的性能.作为比较还测试了在Ar/CO2/CH4(89/10/1)混合气下的性能.研究表明上述氦基混合气的空间分辨和dE/dx分辨好于Ar/CO2/CH4(89/10/1)混合气.使用He/C8H8(60/40)可以获得110μm的空间分辨,在30—40次取样下dE/dx分辨可以达到6%—7%.     

BESⅢ漂移室全长模型的建造及基于全长模型的BESⅢ漂移室电子学的测试

建造了BESⅢ漂移室全长模型. 在气体密封, 高压供给及前端电子学安装方面为BESⅢ漂移室的成功建造积累了经验. 另外, 在全长模型上对BESⅢ漂移室电子学进行了测试, 包括噪声, 漂移时间测量, 电荷测量, 以及电子学增益等方面. 测试的最终结果显示了BESⅢ漂移室电子学具有很好的性能, 能够满足它们的设计要求.     

BES-Ⅲ主漂移室输出信号的模拟

小单元漂移室具有漂移电子扩散小、空间分辨好等特点,因而在北京谱仪的升级改造中被采用.利用漂移室模拟程序GARFIELD7等进行了BES-Ⅲ主漂移室对带电粒子响应的Monte Carlo模拟.据此得到主漂移室输出信号的特点,为其读出电子学系统的设计提供了较为准确的理论依据.     

BES主漂移室的宇宙线测试结果

简要描述了北京谱仪(BES)主漂移室的结构和宇宙线实验安排,给出利用宇宙线测试主漂移室性能的主要结果.单元内具有线性的漂移距离S-漂移时间T关系.室的单丝空间分辨率σ_x=210～240μm.相当室内40次dE/dx取样的能量分辨率为8.7%.主漂移室运行稳定.     

大含量氟利昂气体下的电阻板室特性

制作一种有效面积为490mm×490mm玻璃电极双层电阻板室的实验模型.采用大含量氟利昂气体,用宇宙线测量该探测器的探测效率,输出电荷,时间分辨.测量结果显示:对最小电离粒子的探测效率可达到95%以上,效率坪达到2kV,平均噪声计数率小于0.2Hz/cm2.当探测器进入饱和雪崩区,探测器的时间分辨最小.文中给出了有关性能模拟和计算结果.对流光模式下的性能也进行了初步的测试,获得了有价值的实验数据.     

图象漂移室模型的研制

建立了一台图象漂移室的模型室. 制作了模型室的读出线路,线路具有记录8次击中的能力. 对模型室的性能作了实验研究, 其中包括位置分辨、径迹的左右分辨、双径迹分辨以及多径迹事例的图象识别等. 本文描述了模型室的结构特点、读出线路的原理及线路框图, 给出了第个线路单元的性能指标及读出线路的总体性能. 本文还给出了实验研究的结果, 其中σ_x=280μm, σ_z=3cm, 并给出重建簇射事例的图象.     

小单元漂移室用放射源模拟老化的实验研究

BESⅢ 漂移室(DC)模型用1.85X109 Bq 55Fe 5.9keV X射线放射源作加速老化实验研究.测量了阳极丝电流I和55Fe 5.9keV X射线全能光电峰位随累积电荷量Q的变化,由此得到累积相当BESⅢ DC 5年全天候运行的电荷量(0.07 C/cm)后,漂移室小单元的阳极电流降为初始值的87%;老化率为R=－0.19%/(mC/cm)     

微型差动式共焦自聚焦光聚焦探测系统

为解决微小内轮廓尺寸为代表的微小尺寸的非接触式超精密测量问题，提出了将自聚焦透镜体积小的特点与共焦显微技术的高分辨率和绝对位置跟踪特性相结合的差动式自聚焦共焦微型显微技术的光探测技术，建立了相应的传感系统，介绍了系统的工作原理和构成，自聚焦透镜测头直径为1mm，两个探测器差动设置，不但消除了光源的光强漂移和探测器的电子漂移产生的共模噪声，提高了测量信噪比，而且有效地提高了系统的轴向分辨率，初步实验表明，系统轴向分辨率在倾斜率小于20度的范围内可达5nm。     

A stopping layer concept to improve the spatial resolution of gas-electron-multiplier neutron detector

In recent years, gas electron multiplier (GEM) neutron detectors have been developing towards high spatial resolution and high dynamic counting range. We propose a novel concept of an Al stopping layer to enable the detector to achieve sub-millimeter (sub-mm) spatial resolution. The neutron conversion layer is coated with the Al stopping layer to limit the emission angle of ions into the drift region. The short track projection of ions is obtained on the signal readout board, and the detector would get good spatial resolution. The spatial resolutions of the GEM neutron detector with the Al stopping layer are simulated and optimized based on Geant4GarfieldInterface. The spatial resolution of the detector is 0.76 mm and the thermal neutron detection efficiency is about 0.01% when the Al stopping layer is 3.0 μ m thick, the drift region is 2 mm thick, the strip pitch is 600 μ m, and the digital readout is employed. Thus, the GEM neutron detector with a simple detector structure and a fast readout mode is developed to obtain a high spatial resolution and high dynamic counting range. It could be used for the direct measurement of a high-flux neutron beam, such as Bragg transmission imaging, very small-angle scattering neutron detection and neutron beam diagnostic.     

新型自扫描激光干涉系统

本文介绍了一种新型自扫描激光干涉系统的原理和结构。该系统采用自扫描光电二极管列阵（以下简称ＳＳＰＤＡ）接收器件，实现对干涉仪信号的调制，使测量信号转换成交流信号，避免了直流放大器零点漂移，消除了低频干扰。实验证明，该系统在采用普通器件的情况下，其分辨率优于０．０２μｍ。     

基于光电子脉冲展宽的高时间分辨成像技术

为获取超快光脉冲信号,提出了一种基于光电子脉冲准线性展宽的高时间分辨二维成像技术。利用高频时变电场的线性工作区加速光电子脉冲信号,通过优化阴极激励源的电参数,选择光电子进入加速区的时刻实现光电子脉冲的准线性展宽。利用曝光时间100ps的门控选通微通道板在脉冲展宽模块的记录面进行选通曝光成像,实现高时间分辨的二维成像。为改善系统的空间分辨和成像畸变,添加轴向聚焦磁场解决电子漂移区中由电子空间电荷效应引起的时间和空间弥散,对于能量4 keV、出射角0.1°的电子束,聚焦磁场的最佳强度为0.057 T,此时阴极中心位置的空间分辨可达5 1p/mm,阴极边缘位置空间分辨稍差。基于光电子脉冲准线性展宽技术,可将漂移距离50 cm,初始脉宽10 ps的电子脉冲展宽10倍,从而可将门控MCP探测器的时间分辨提高1个量级(即10 ps以内)。     

DELAY LINE READ OUT FOR A TWO-DIMENSIONAL DRIFT CHAMBER

Tests on the read out of the second coordinate (along the anode wire) of the MIT-Harward-type drift chamber by using a Naples type flat solenoieal delay line were conducted. Spatial resolution of 2～5mm and linearity better than 1% were obtained along the delay line of 80cm in length with the gas mixture of P9 or Ar/CH₄=70/30.     

CONSTRUCTION AND PERFORMANCE OF TWO-DIMENSIONAL DRIFT CHAMBER

The two dimensional drift chamber was formed by gluing a delay-line in a MIT-Harvard type drift chamber. An average drift velocity about 3.34cm/μs was obtained when the chamber was operated at plateau region and filled with P-9 gas. Its average space resolution is 570μm. The output signal amplitude of the chamber being changed when alter the incident particle's (both β^－ and X-ray) position was observed.     

探测低动量粒子的高精度中心漂移室性能的估算

分析估算了用于探测低动量带电粒子的高精度中心漂移室(CDC)的动量分辨率与电离能损,对低动量带电粒子的动量测量以及利用dE/dx识别粒子的能力进行了讨论,并探讨了CDC对两个典型过程的探测性能.     

微结构气体探测器中紫外激光束的信号和指向精度实验研究

在气体探测器研究中,利用266 nm紫外激光的双光子电离物理机制使气体电离产生可测量的信号,是一种重要的标定方法.随着微结构气体探测器(MPGD)的不断发展,用紫外激光标定来实现较高精度位置分辨率成为了一种研究需求,对此有两个关键技术问题需要解决:实验研究激光可测信号大小以及激光指向精度.分析和模拟计算了紫外光电离信号大小和激光调光误差,基于微结构气体电子倍增器探测器与266 nm波长激光束,在工作气体Ar/CO_2(70/30)中,测量了不同光斑面积与输出信号的关系;设计和研制了紫外激光调光系统,实验测量了紫外光调光偏差.模拟结果与实验结果对比分析表明:紫外激光束作用于气体探测器,探测器增益在5000,前放增益为10 mV/fC时, 6 mm读出条宽输出信号幅度约400 mV;在探测器内传播距离为400 mm时,较短时间内(10—20 min)实验调光指向精度可以保证小于5′,引入z向偏差最大可以达到0.33 mm,对应z向漂移速度的测量相对误差为6.4×10-4.该研究为MPGD与紫外激光标定实验设计提供主要的设计参考.     

A simple jitter-free picosecond streak camera

Using a DC-biased room-temperature photoconductive switching element, a picosecond resolution optical streak camera is operated at sweep rates up to 7 ps/mm. Single-shot jitter is 2 ps with complete absence of short and long-term drift characteristic of all other sweep drivers. This high accuracy allows the streak camera to be used in a single-shot averaging mode which leads to a sub-picosecond absolute timing accuracy. When operated in this manner, the streak camera becomes a highly reliable and accurate device for measuring transient events on a time scale of single picoseconds. The simplicity of this method makes it highly attractive for many applications in laser fusion and picosecond chemistry and photophysics studies where reliable no-drift operation is highly desirable.     

大气环境红外甚高光谱分辨率探测仪光谱定标

为了对大气环境红外甚高光谱分辨率探测仪进行全谱段高精度光谱定标，通过分析干涉型光谱仪的工作原理，对光谱漂移因子进行理论推导，发现通过有限光谱位置校正能实现全谱段光谱定标。采用了以波长计为基准，通过连续可调谐激光作为测试光源的光谱定标方法，并以高精度气体池系统进行交叉定标来验证定标精度。试验结果表明，通过测量光谱漂移因子来进行光谱定标的测试精度优于0.004 cm?1，满足高精度光谱仪定标需求，漂移因子能够应用于干涉型光谱仪光谱定标。