大型强子对撞机上的CMS探测器

CMS探测器是大型强子对撞机(LHC)上的4个实验之一,它的设计思想是在质心能量为14TeV及积分亮度为1034cm-2s-1的条件下对质子-质子对撞进行研究.它的特点是非常紧凑,其μ子室几乎覆盖了4π立体角.另外,CMS探测器还有可提供超强磁场的超导磁铁和由超导磁铁环绕的径迹室以及电磁量能器和强子量能器.CMS探测器对于末态为电子、光子、特别是μ子的物理过程有很好的测量精度.     

在羊八井测量初级宇宙线直达质子研究质子和空气核非弹性作用截面

提出了一种在高海拔通过测量直达质子来确定质子和空气核(p-air)的非弹性作用截面的方法, 并通过Monte Carlo模拟, 研究了其可行性. 假定将一台类似于KASCADE的强子量能器设置在西藏羊八井ARGO探测器的中央,选择大气簇射(AS)轴心落在强子量能器内的事例, 用全覆盖ARGO阵列作AS的反符合,用强子量能器测量非伴随的高能强子,即能以已知的效率得到一个直达质子事例样本. 利用这个样本,本工作以1%—2%的精确度还原了Monte Carlo模拟中所使用的p-air非弹性作用截面, 从而证明了这一方法的可行性.     

L3强子量能器第一个模块正比室的研制

本文报导L3强子量能器第一个模块60个正比室的研制和性能测试.在充以Ar(80%)+CO₂(20%)混合气条件下,室计数率坪长125V,坪坡度3.4%/100V.输出脉冲具有良好的均匀性.长时间的高压"锻炼"能使暗电流减小.由正比室装配成的强子量能器模块,在CERN SPS试验束上进行了性能测试.取得了满意的结果.     

JLab Hall-A上小角度GDH实验中的粒子鉴别及其效率

在JLab的A大厅上的小角度GDH实验中, 因为散射截面及截面不对称度的测量需要干净的电子样本和足够的事例统计, 径迹在簇射量能器和气体阈契仑柯夫探测器理的信息被用来完成粒子鉴别的任务. 通过优化粒子在两种探测器里的信息筛选条件, 可以得到较高的电子接收效率和π的去除能力. 因为探测器的分辨能力与粒子的动量等运动学参量有关, 所以对于不同的数据的粒子鉴别条件分别进行了优化, 并得到了对应的电子接收效率和π的去除能力.     

激光辐照PC型HgCdTe探测器的实验研究

 分别用连续波1.319μm激光和10.6μm激光辐照PC型HgCdTe红外探测器时，得到了不同辐照光功率密度下，探测器输出的一系列实验结果。给出了在波长为1.319μm的波段内激光辐照下PC型HgCdTe探测器的饱和阈值；用波长为10.6μm的波段外CO₂激光辐照探测器时，发现了一些与波段内激光辐照探测器时大不相同的实验现象；对实验结果进行了分析。简要总结了PC型HgCdTe探测器对于波段内和波段外激光辐照的响应机制。     

μ子寿命测量实验

根据粒子的平均寿命测量原理,采用大面积塑料闪烁探测器和可编程逻辑器件设计了宇宙线μ子寿命测量的实验教学装置,使用该装置可实现对宇宙μ子寿命的直接测量.通过该实验,可使学生对高能物理理论、高能粒子探测器、高能粒子探测技术和数据获取、处理有整体的理解和认识.本文从实验教学内容和教学方法上对μ子寿命测量实验进行了探讨.     

北京谱仪BESⅢ

北京谱仪是北京正负电子对撞机上的大型通用磁谱仪。对撞机中的正负电子束团在谱仪中心对撞,产生的末态带电粒子和中性粒子的空间位置、动量、能量等特性由谱仪记录,经过数据处理后进行粲-τ能区的物理研究。在BEPC上先后安装了北京谱仪BESⅠ和BESⅡ。在BEPCⅡ上安装的是新研制的北京谱仪BESⅢ包括主漂移室、电磁量能器、飞行时间计数器、μ子探测器和超导磁体,具有     

符合计数法测量宇生μ子的通量

搭建了宇生μ子探测器,采用符合计数法测量了宇生μ子通量和空间分布.探讨了甄别器阈值标定、宇生μ子计数率与工作电压的关系、塑料闪烁体板间间距对计数率的影响.通过改进测量装置的几何结构,研究了宇生μ子空间角的分布情况,验证了宇生μ子计数率与探测器摆放天顶角呈cos~2 θ关系.     

红外场景投射器双波段投影光学系统设计

为了使红外场景投射器投射出的红外场景更加逼真,设计了一入瞳距800mm、入瞳100mm和视场为±2.5°的双波段红外场景投射器投影光学系统。研究了红外场景投射器双波段投影光学系统的设计过程,分析了初始结构选择的方法。该系统可以模拟主要发出波长为3~5μm的高温物体和波长为8~12μm的常温物体,可以分别使用3~5μm波段红外探测器和8~12μm波段红外探测器进行观测,并对该系统进行了像质评价和公差分析。     

第一代伴随粒子靶管的研制

研究伴随粒子成像技术(API)，就必须研制带有伴随粒子探测器的伴随粒子靶管，因而对D-T反应及其产物中子与α粒子的关系、伴随α粒子探测器及其输出电路等关键技术进行了研究。综合考虑不同类型的D-T中子发生器，制作了一个相对可靠、安全的D-T中子发生器。通过实验测试了多阳极光电倍增管(PSPMT)及其两种输出电路的性能，证明了SCDC输出电路路具有比DPC输出电更小的畸变和更高的位置分辨。实验验证了第一代带伴随粒子探测器的伴随粒子靶管的设计方案的可行性，测得伴随α粒子与中子在时间和位置上的关联，中子角度不确定度为7°，与理论相符。