边界元方法的一些研究进展

本文旨在综述我们小组近二十年来在边界元方法这一领域的一些研究成果,在简要介绍边界元方法的基本思想后,主要介绍了一类非线性界面问题的有限元-边界元耦合方法、求解电磁散射问题的有限元-边界元耦合方法和超奇异积分的一类计算方法.     

三级GEM气体探测器性能的实验研究

GEM探测器是一种新型微型气体探测器(Micro-Pattern Gas Detector), 在粒子物理实验及低能X射线成像系统中有着较大的应用前景. 文章研制了一种适用于低能X射线成像和带电粒子径迹测量的三级GEM气体探测器. 使用放射源⁵⁵Fe对其气体放大特性、电荷传输效率及能量分辨本领等性能进行了实验研究, 重点研究了传输区电场对气体有效增益和能量分辨本领的影响. 实验结果表明, 三级GEM探测器的暗电流和噪声较小, 有效增益能够达到10⁵以上并稳定地工作, 对5.9keV的X射线能量分辨率可达24%, 传输区电场强度大于3000V/(cm.atm)时, 能量分辨率基本稳定在30%左右.     

暗物质寻找实验中CsI（T1）晶体反符合探测器实验研究

一个正在建设的位于韩国Y2L地下实验室的低能暗物质探测实验中,采用了CsI（T1）晶体反符合探测器作为主动屏蔽体.本工作对CsI（T1）晶体反符合探测器的实验性能进行了研究.通过FADC系统记录的脉冲波形数据,研究了探测器的能量分辨率和波形甄别的能力;研究相同能量γ射线入射到反符合探测器不同位置的相对光输出将有助于选择探测器的工作参数;为了解晶体自身放射性对暗物质测量的影响,利用低本底HPGe探测器对CsI（T1）晶体内部的放射性进行了测量,得到晶体内部Cs同位素的放射性活度.探测器系统进行了约18d的试运行取数.实验数据表明,CsI（T1）晶体探测器的反符合效率约为31%,HPGe探测器的本底计数率水平约为133cpd.为了进行暗物质探测研究,需要采取有效的方法进一步降低探测器的本底水平.     

液体闪烁体衰减长度和光产额的测量

简要介绍了用于反应堆中微子实验的液体闪烁体的成分, 描述了液闪衰减长度和光产额的测量原理、方法、装置及过程, 给出了不同配比的液闪的光产额和衰减长度的测量结果, 并对液闪光产额和衰减长度的性能及影响因素进行了研究. 测量结果表明, 这些液闪可以满足中微子实验的需求.     

基于GEM探测器的时间投影室TPC的讨论

自20世纪90年代以来, GEM探测器以其高电子倍增、高空间分辨和高计数率等优势在粒子物理和辐射成像等领域得到了广泛和深入的研究, 具有广阔的应用前景. 如果将GEM作为读出探测器应用在时间投影室TPC系统上, 和传统的读出方式比较起来, 既有许多优点也有许多挑战. 目前世界上有许多机构正在研究将此方案用于将来的大型正负电子对撞机ILC. 本文论述了这些研究课题的概况, 讨论了TPC的各项关键性能指标与GEM探测器的关系及存在的问题.     

基于GEM读出的TPC工作气体的研究

针对TPC中对于电子漂移的要求, 结合Garfield软件, 研究了我们所研制的TPC原型所用的工作气体. 分析了不同气体对于电子漂移的寿命、漂移速度、横向和纵向扩散, 以及电离特性等参数的影响; 结合分析论证, 得到了以Ar, CH₄和CF₄为主要成分的气体作为工作气体时TPC的性能指标. 并且测试了该气体中的读出GEM探测器的能量分辨率、气体增益等性能参数, 获得了很好的结果.     

高能X射线双能成像法中的物质识别

研究了边界能量为1—10MeV的高能X射线成像系统中采用双能成像法识别物质问题. 通过研究其物理机理, 提出了一个近似线性的数学模型; 定义了物质识别灵敏度用于评价物质识别效果; 发现了双能X射线的最优能谱分布区间. 提出并验证了面向最优能谱分布区间的双能X射线能谱调制方法, 大大提高了物质识别灵敏度, 并较好解决了不易识别薄物质的问题. 建成了9MeV/6MeV交替双能成像实验样机, 获得了物质识别着色图像. 相关实验研究结果与理论研究符合得很好.     

大面积闪烁体中荧光传输的研究

荧光在闪烁中的传输是一个很重要的问题. 它直接影响到闪烁计数器的性能. 本文详细地研究了荧光在常用的大面积闪烁体中的传输问题, 并给出了计算传输效率的公式, 提出改善计数器效率的途径. 这对计数器的设计、制作是十分有益的.     

数理统计在研究部分人群华法林稳定剂量中的应用

华法林是人工瓣膜置换术后抗凝的唯一口服用药,目前采用国际标准化比值指导治疗,因其安全用药范围小,产生不良后果严重,故精准个体化治疗亟待深入研究。迄今已有大量文献报道了相关基因多态性对华法林的稳定治疗剂量有重要影响,但大多缺乏剂量预测模型的建立和必要的验证过程,部分建模文献也仅选用1～2个基因,且预测百分比低,由于人类不同个体之间存在差异过多,为更好的控制药物剂量,达到治疗效果,收集了295名患者用药资料,并分析患者8个基因位点,通过统计学对个体差异进行分析,建立了预测准确率在68%的华法林稳定剂量预测模型,从而更好地实现统计学在医学用药方向的应用,达到更佳的临床治疗效果。     

北京正负电子对撞机(BEPC)束团长度的测量

讨论了利用J/ψ粒子次级产物中带电粒子顶点测量对撞机束团长度的方法,并给出北京正负电子对撞机(BEPC)对撞点处的束团长度.