束流实验中不同尺寸塑料闪烁体的时间特性

北京谱仪(BESⅢ)中的飞行时间探测器将采用长2.3m宽6cm的长条形塑料闪烁体. 利用北京高能物理研究所的实验束流对铝膜包装的不同厚度闪烁体的本征时间分辨进行了研究,给出了4cm, 5cm和6cm闪烁体的时间分辨, 而且用蒙特卡罗模拟做了比较, 结果表明5cm厚的闪烁体具有最佳性能.     

双层飞行时间探测器(TOF)的性能研究

利用BC408塑料闪烁体直接耦合R2490–05高抗磁光电倍增管,组成双层飞行时间探测器.通过2GeV的π–束流测量,结果表明其本征时间分辨(标准偏差)≤50ps.利用该探测单元组成的飞行时间探测器系统,以其时间性能、结构、技术成熟和价格的优势,可以应用到τ–c工厂的带电粒子鉴别系统上.     

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.     

n-r分辨应用于^252Cf自发裂变中子飞行时间谱测量

飞行时间法是精确测量快中子能谱的有效方法。但是在实际应用中，各种中子灵敏探测器同时也对r射线灵敏，中子源的伴随r射线会直接影响中子能谱的求解精度。液体闪烁体BC501具有良好的时间响应特性和n-r分辨本领，广泛适用于r射线场中的快中子参数测量。文中选用液体闪烁体BC501作为快中子探测器，根据中子和丫射线在液体闪烁体中产生的闪烁光退光时间长短的明显差异，应用脉冲上升时间法进行n-r分辨，通过对符合甄别^252Cf自发裂变中子飞行时间谱中的丫射线的效果进行研究，从应用的角度描述了脉冲上升时间法的n-r分辨效果。     

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.     

闪烁体衰减常数对辐射源边界测量影响数值模拟

在辐射成像系统测量辐射源边界中，有闪烁体时间弥散效应得到的边界值与没有闪烁体时的真实边界值存在差别，影响辐射源尺寸变化计算。研究构建了一类辐射源强时间宽度、半径扩散速率与边界相对强度不同的辐射源，应用卷积和图像强度梯度法，对选用BC408，LaBr3和LSO闪烁体得到的边界与真实边界的偏差进行了数值模拟计算。结果表明，拍摄时间为20 ns时，由BC408闪烁体得到的边界值偏差最小；若偏差小于1 mm认为闪烁体适合测量，BC408，LaBr3和LSO测量的强度时间宽度最小值分别为33 ns，133 ns和266 ns; 拍摄全积分图像时偏差大小不受闪烁体不同的影响；最终得出的偏差计算公式较好地反映了真实偏差的变化趋势。     

北京谱仪(BESⅡ)的飞行计数器(TOF)时间和分辨率的修正

随着北京谱仪上5800万J/ψ数据的获取,为了获得较好的物理结果,必须有很好的粒子鉴别.鉴于北京谱仪Ⅱ飞行时间计数器(TOF)对粒子鉴别的特殊重要性,有必要对飞行时间计数器的时间测量和分辨率进行研究.本文利用北京谱仪Ⅱ已获取的5800万J/ψ数据,对飞行时间计数器的时间和分辨率进行修正,最后给出修正结果以及修正后的鉴别效率.     

北京谱仪(BESⅡ)的飞行时间计数器(TOF)蒙特卡罗模拟的改进

北京谱仪Ⅱ经过1995年升级后,其TOF系统对Bhabha事例的电子时间分辨率是180ps^[1],相对北京谱仪Ⅰ的330ps有了很大的改进.随着硬件性能的提高,其相应的软件系统(包括刻度,重建),特别是蒙特卡罗模拟,也必须作相应的改进.本文利用北京谱仪Ⅱ已获取的5000万J/ψ数据,对飞行时间计数器的时间分辨率进行认真的研究,通过比较现有的模拟数据和真实数据的结果,对飞行时间计数器的模拟进行改进,最后给出改进后的模拟数据和真实数据的比较结果,两者符合得很好.     

北京谱仪Ⅲ飞行时间计数器系统刻度中的关联分析

利用电子对事例对北京谱仪Ⅲ飞行时间的测量误差, 以及不同测量之间的关联因子随击中位置的变化进行了仔细的研究. 加权的飞行时间由不同的测量值及其相关的误差矩阵计算而得. 蒙特卡罗研究表明. 为北京谱仪Ⅲ开发的关联分析算法 可以正确地处理包含公有误差项的多个实验测量结果的合并, 并且能够为粒子鉴别提供可靠的飞行时间信息.     

一种基于微通道板的脉冲X射线时间谱仪

为适应新型超快闪烁材料研究的需要,在原有脉冲X射线时间谱仪的基础上,通过改装微通道板光电倍增管(MCP-PMT),并采用具有快时间响应的前置放大器(FPA)和恒比甄别器(CFD)的方法,使谱仪的时间分辨极限提高到170 ps左右.BaF2晶体闪烁光快成分衰减时间谱的测量结果表明:该谱仪可很好地满足新型超快闪烁材料发光衰减时间特性的研究.