基于RIBLL2的新型探测器GEM-TPC位置分辨研究
发布时间：2021-03-18 14:17
时间投影室（TPC）是一种能够重建束流粒子的三维径迹、具有高位置分辨率的高精度探测器,在很多粒子物理实验、原子核物理实验中得到了广泛应用。为了优化兰州中高能放射性束线RIBLL2的束流传输,本工作在此前旧版TPC的基础上,与匈牙利维格纳物理研究中心合作重新搭建了新型的GEM-TPC探测器。它采用了更符合未来实验要求的读出道结构,克服了旧版TPC在没有束流时还采集本底的缺陷。新型的GEM-T PC于2019年1月在中国科学院近代物理研究所兰州重离子加速器大科学装置RIBLL2的外靶终端进行测试,结果表明本探测器具有很好的位置分辨率,能够满足未来的实验要求。本论文工作的基本框架如下:第一部分首先简单的介绍了气体探测器的发展以及时间投影室现状。第二部分介绍了气体电离的电子在漂移区的运动理论。第三部分介绍了探测器的硬件结构和时间投影室的工作原理以及本次实验所用到的实验平台RIBLL2。第四部分首先介绍了原始数据结构,紧接着针对探测器的位置分辨率展开工作,介绍了数据分析的方法与逻辑。在得到了粒子经过探测器的径迹后,详细分析和处理所获取的位置信息。最终得到TPC的位置分辨率。通过分析实验数据,本次...
【文章来源】：广西师范大学广西壮族自治区
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图1-1时间投影室工作原理图
平行板
第二章气体探测器理论-11-dtdvV-CdtdvVCdtdεC00==（2.4.8）图2-3电子正离子对示意图当电子和离子在电场内移动时电场要对电子和离子做功，场能的减少率就等于电场对粒子所作的功率,即：)WEWe(Edtdε-++=（2.4.9）由于电子的质量远远小于粒子质量(约三个量级)，电子和离子在场中速度不同、电子到阳极板和离子到阴极板与K、C板距离不同则电子和离子的收集时间T-、T+分别为：-0WxT=++=Wx-dT0（2.4.10）于是，当电源为正高压时，电压脉冲波形为：++++==+=+=WXd当tCeWXdtWX)Xt(W当dCeWX(W)tW当tdCe(t)V00000000C（2.4.11）同样对应的电流脉冲为:
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于RIBLL2的奇特原子核电荷改变截面实验测量进展[J]. 赵建伟,孙保华. 原子核物理评论. 2018(04)
[2]Plastic scintillation detectors for precision Time-of-Flight measurements of relativistic heavy ions[J]. 林文健,赵建伟,孙保华,何鎏春,林炜平,刘传业,谷畑勇夫,寺嶋知,田怡,王枫,王萌,张广鑫,章学恒,竺礼华,段利敏,胡荣江,刘忠,鲁辰桂,任培培,盛丽娜,孙志宇,王世陶,王涛峰,徐治国,郑勇. Chinese Physics C. 2017(06)
[3]放射性束物理实验发展现状[J]. 李阔昂,叶沿林. 核技术. 2014(10)
[4]An MRPC for fast neutron detection[J]. 王义,程建平,李元景,罗明,张国光. 中国物理C. 2010(01)
[5]A new gaseous detector—micro mesh gaseous structure[J]. 唐浩辉,郭军军,汪晓莲,许咨宗. 中国物理C. 2009(09)
[6]威耳逊对云室的实验研究[J]. 刘战存,张海滨,刘伟健. 大学物理. 2006(08)
[7]CSR放射性次级束流线[J]. 宋明涛,杨晓东,夏佳文,詹文龙. 高能物理与核物理. 2001(05)
博士论文
[1]大面积GEM探测器的研制及应用研究[D]. 尤文豪.中国科学技术大学 2018
[2]GEM-TPC性能研究[D]. 张俊伟.中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所) 2017
[3]CSR外靶实验读出电子学预研系统研究设计[D]. 周家稳.中国科学技术大学 2012
硕士论文
[1]GEM-TPC性能及通过轫致辐射分析超核性质的研究[D]. 刘新.沈阳师范大学 2019
[2]RIBLL上二维位置灵敏探测器的研制[D]. 张兴.西南大学 2017
[3]兰州重离子储存环外靶实验终端时间投影室样机的研究[D]. 李贺.中国科学院研究生院(上海应用物理研究所) 2016
本文编号：3088467
【文章来源】：广西师范大学广西壮族自治区
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图1-1时间投影室工作原理图
平行板
第二章气体探测器理论-11-dtdvV-CdtdvVCdtdεC00==（2.4.8）图2-3电子正离子对示意图当电子和离子在电场内移动时电场要对电子和离子做功，场能的减少率就等于电场对粒子所作的功率,即：)WEWe(Edtdε-++=（2.4.9）由于电子的质量远远小于粒子质量(约三个量级)，电子和离子在场中速度不同、电子到阳极板和离子到阴极板与K、C板距离不同则电子和离子的收集时间T-、T+分别为：-0WxT=++=Wx-dT0（2.4.10）于是，当电源为正高压时，电压脉冲波形为：++++==+=+=WXd当tCeWXdtWX)Xt(W当dCeWX(W)tW当tdCe(t)V00000000C（2.4.11）同样对应的电流脉冲为:
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于RIBLL2的奇特原子核电荷改变截面实验测量进展[J]. 赵建伟,孙保华. 原子核物理评论. 2018(04)
[2]Plastic scintillation detectors for precision Time-of-Flight measurements of relativistic heavy ions[J]. 林文健,赵建伟,孙保华,何鎏春,林炜平,刘传业,谷畑勇夫,寺嶋知,田怡,王枫,王萌,张广鑫,章学恒,竺礼华,段利敏,胡荣江,刘忠,鲁辰桂,任培培,盛丽娜,孙志宇,王世陶,王涛峰,徐治国,郑勇. Chinese Physics C. 2017(06)
[3]放射性束物理实验发展现状[J]. 李阔昂,叶沿林. 核技术. 2014(10)
[4]An MRPC for fast neutron detection[J]. 王义,程建平,李元景,罗明,张国光. 中国物理C. 2010(01)
[5]A new gaseous detector—micro mesh gaseous structure[J]. 唐浩辉,郭军军,汪晓莲,许咨宗. 中国物理C. 2009(09)
[6]威耳逊对云室的实验研究[J]. 刘战存,张海滨,刘伟健. 大学物理. 2006(08)
[7]CSR放射性次级束流线[J]. 宋明涛,杨晓东,夏佳文,詹文龙. 高能物理与核物理. 2001(05)
博士论文
[1]大面积GEM探测器的研制及应用研究[D]. 尤文豪.中国科学技术大学 2018
[2]GEM-TPC性能研究[D]. 张俊伟.中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所) 2017
[3]CSR外靶实验读出电子学预研系统研究设计[D]. 周家稳.中国科学技术大学 2012
硕士论文
[1]GEM-TPC性能及通过轫致辐射分析超核性质的研究[D]. 刘新.沈阳师范大学 2019
[2]RIBLL上二维位置灵敏探测器的研制[D]. 张兴.西南大学 2017
[3]兰州重离子储存环外靶实验终端时间投影室样机的研究[D]. 李贺.中国科学院研究生院(上海应用物理研究所) 2016
本文编号：3088467
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