用于多丝漂移室读出的扇入延迟前端电子学

多丝漂移室阵列是设计中的低温高密核物质测量谱仪(Cooling storage ring External-target Experiment,CEE)上的前角带电粒子径迹探测器,信号读出的一种备选方案是采用传统前置放大器和采样幅度数字转换器(Analog-to-Digital Converter,ADC)来完成信号的放大和获取,该方案结构较简单,成本适中,而且可以处理单根丝上的多重点火信号。为了进一步降低电子学的通道数目,而又不显著影响探测器的性能,研制了一种扇入延迟电路,将漂移室上不同的多根丝信号进行扇入延迟处理,合成为一路信号后再输入到采样ADC的单个通道进行波形采样和数字化。实际的测试结果表明,该电路对信号处理产生的信号能量展宽好于1%,时间晃动好于500 ps,对应的位置分辨好于25?m,满足漂移室径迹探测器阵列对位置分辨小于300?m的要求。     

64通道100Ps时间-数字变换模块的研制

兰州重离子加速器冷却储存环外靶实验终端的多丝漂移室通过测量带电粒子的漂移时间得到径迹信息.本文介绍的64通道高精度时间-数字变换模块,采用高密度的连接器和多通道的时间-数字变换芯片HPTDC,模块的数据通过PXI总线传输到计算机,时间精度可达100 ps.     

多丝正比室中电子的最大漂移时间

多丝正比室中电子的最大漂移时间是逃逸门电路中的一个重要参数。这个参数的选择将影响逃逸门工作方式的多丝正比室的整体性能。通过实验测量得到了多丝正比室中电子的最大漂移时间的实际值和最大漂移时间随多丝正比室工作状态的变化，测量结果在实际中得到应用。     

高气压监控漂移管幅度性能的实验研究

对高气压监控漂移管在不同气压下工作性能进行了研究。对测得的气体增益和高压关系与有关理论公式进行了比较;对输出脉冲信号与粒子径迹到阳极丝距离的依赖关系进行了研究,并用带电粒子在漂移管内所产生径迹的原初电离电子漂移过程中的聚集效应进行分析。     

BES新建主漂移室模型实验

本文描述ＢＥＳ主漂移室全长单元模型结构，印极丝信号引出方案的实验比较，气体放大系数和工作区，能量分辨率和电离脉冲幅度沿阳极丝的衰减以及室本体的内筒外壁上的补偿电场对漂移室第一层和第十层阳极丝输出幅度的影响。模型的姥骏 实验结果将为ＢＥＳ新建主漂移室提供可靠的参考数据。     

基于GEM工艺的裂变时间投影室性能模拟研究

基于GEM工艺的裂变时间投影室具有探测效率高和空间分辨率高的特点,可实现裂变产物的多参量测量。本文主要研究基于GEM工艺的裂变时间投影室在不同条件下的测量精度,使用Garfield++软件计算得到裂变时间投影室中不同的裂变产物质量数测量误差约为4～6 u,并通过时间信息的径迹重建研究了裂变碎片在不同工作气体中的角度分辨。研究发现,电子漂移时间长的工作气体中,裂变产物具有更好的角度分辨,并可依此在实验中选择合适的工作气体、气压和漂移电场强度来进行裂变碎片的测量。     

BESⅢ主漂移室模拟真实化调试研究

以BESⅢ上开发的主漂移室模拟软件为基础,仔细研究并建立了一套规范、有效的主漂移室模拟真实化调试方法。该方法基于对主漂移室响应机制以及真实数据中探测器工作状态的深入理解,建立恰当的参数化模型,通过调试丝击中效率及丝空间分辨,实现主漂移室模拟真实化。论文介绍了BESⅢ主漂移室模拟真实化调试的原理、利用真实数据进行调试的过程以及调试的性能表现。采用这套调试方法,通过调试丝击中效率和空间分辨可以获得恰当的探测器模拟输入参数,使模拟数据与真实数据径迹重建效率的差异达到1%的水平。     

基于GEM工艺的裂变时间投影室性能模拟研究

基于GEM工艺的裂变时间投影室具有探测效率高和空间分辨率高的特点,可实现裂变产物的多参量测量。本文主要研究基于GEM工艺的裂变时间投影室在不同条件下的测量精度,使用Garfield++软件计算得到裂变时间投影室中不同的裂变产物质量数测量误差约为4～6 u,并通过时间信息的径迹重建研究了裂变碎片在不同工作气体中的角度分辨。研究发现,电子漂移时间长的工作气体中,裂变产物具有更好的角度分辨,并可依此在实验中选择合适的工作气体、气压和漂移电场强度来进行裂变碎片的测量。     

小型活性靶时间投影室性能研究

本文设计了使用64路一维读出条的小型活性靶时间投影室,并对其性能进行了测试,其气体室的灵敏体积为10 cm×10 cm×14 cm,通过连接2层厚气体电子倍增器进行电子放大。为改善场笼边缘的电场不均匀性,引入场笼环的设计结构。当场笼环加高压为-950 V时,测得α粒子沿漂移电场方向的径迹位置分辨小于0.2 mm,径迹角度分辨小于0.6°,时间分辨小于20 ns。活性靶时间投影室的工作气体为96%He+4%CO_2。实验中也观察到了清晰的α粒子在He气上的弹性散射事件。     

大型丝室制作中的张力研究

研究了丝张力随时间的变化情况,比较了两种拉丝方式下丝张力的分布。介绍了一种新的丝张力测量法并给出了中心漂移室(模型)丝张力的测量结果。     

由感应电荷研究丝室中雪崩正离子云的分布

工作于自猝灭流光（ＳＱＳ）模式下的多丝室近十多年有很大发展，并得到广泛应用。对ＳＱＳ放电形成的正离子云分布及其扩展线度曾通过照相等光学方法作过研究。本工作是通过计算多丝室中由雪崩正离子云在周围电极上感应电荷的分配和正离子云位置的关系，并和实验测量多丝室工作在正比区和ＳＱＳ区时的感应电荷比较来研究多丝室工作于不同模式下正离子云线度。     

LEBC泡室照片径迹测量的离线刻度与在线检验

介绍了在ＬＥＢＣ泡室照片的径迹测量中对坐标测量装置的离线刻度和对测量结果的在线检验的方法。通过对坐标测量装置的离线刻度,提高了测量精度。通过对测量结果的在线检验,提高测量效率。     

小型活性靶时间投影室性能研究

本文设计了使用64路一维读出条的小型活性靶时间投影室,并对其性能进行了测试,其气体室的灵敏体积为10 cm×10 cm×14 cm,通过连接2层厚气体电子倍增器进行电子放大。为改善场笼边缘的电场不均匀性,引入场笼环的设计结构。当场笼环加高压为-950 V时,测得α粒子沿漂移电场方向的径迹位置分辨小于02 mm,径迹角度分辨小于0.6°,时间分辨小于20 ns。活性靶时间投影室的工作气体为96%He+4%CO₂。实验中也观察到了清晰的α粒子在He气上的弹性散射事件。     

平衡式张力计的研制

本文介绍的是平衡式张力计的研制和使用，平衡式张力计可用来测量多种丝张力，该张力计的研制是为了满足１９８６年建造北京谱仪中心漂移室、主漂移室和端盖簇射计数器的急需，作者参考国外资料并结合国内实际情况，通过自己的努力，独立设计制造出来的。北京谱仪由中心漂移室、主漂移室、桶部簇射计数器、端盖簇射计数器、时间飞行计数器和μ子计数器等６个子探测器组成，中心漂移室、主漂移室（拉丝过程）和端盖簇射计数器三个子探测器，共２．８万根丝的张力全是用该张力计测量后给出的结果。自１９８６年至今，９年的实践证明该张力计灵敏度高、精度高，测量结果可靠，北京谱仪以上所提到的三个子探测器从调试运行工作至今已６年，没断一根丝，就是有力证明。近几年来，我们几个科研组，在研制丝室时都利用了该张力计，应大家的要求，现将研制总结在这里发表。     

小单元多丝漂移室探测器系统研制

为精确测量CSR外靶终端靶前入射粒子的径迹,研制了多套小单元多丝漂移室探测器,该探测器灵敏面积为80 mm×80 mm,每套探测器包括x、x′、y、y′4个探测电极面,每个电极面引出16个阳极丝信号。前端电子学采用基于SFE16芯片的放大器,数据读出系统采用基于HPTDC芯片的数据采集卡。采用两套小单元多丝漂移室对400 MeV/u的¹⁶O束流位置进行了测试,探测器的工作气体为Ar(80%)+CO₂(20%),阳极丝电压为+900 V,场丝与阴极丝均接地,拟合得到的单层电极的位置分辨(拟合残差)为105.9μm,探测效率为99.3%,该指标可以满足现阶段CSR外靶终端大部分核物理实验对反应靶点的定位要求。     

主漂移室2.3m全长单元模型

我们建造了北京谱仪主漂移室三种丝距的全长单元模型,采用将来主漂移室选定的工作气体:氩、二氧化碳、甲烷的体积比为89:10:1。用放射源测量了气体倍增系数随电场丝高压和电位丝高压变化的关系,增益的饱和效应,沿阳极丝的信号幅度分布和串音,圆筒内外壁的补偿电场对边缘阳极丝幅度的影响等。     

使用氦基工作气体的小单元漂移室性能的研究

报道了用于低动量带电粒子高精度测量的小单元漂移室的初步研究结果,在1m长的小单元漂移室内,首先以氦基混合气体得到室体正常工作状态,然后充以氦基混合气体对室性能作了测试,结果表明,^55Fe 5.9keV X射线在氦气中显示出较好的光电峰,沿丝方向输出和对不同漂移距离输出信号均匀,用三室法通过宇宙线测得平均空间分辨率为155μm。     

TU-TPC原型机电子学系统性能测试

TU - TPC(清华大学时间投影室原型机)电子学系统用于原型机输出信号所携带的电荷和时间信息的测量.系统采用基于FADC数字积分法测量电荷,选用高性能HPTDC芯片进行时间测量,具有电荷/时间分辨率高、噪声低、各通道之间串扰小等优点.首先介绍了TU- TPC电子学系统的结构特点及工作原理;其次,利用专业软件测试了电荷...     

BES主漂移室的建造及主要性能测试

简要描述了北京谱议(BES)主漂移室 (MDC )的结构设计、建造过程、丝的张力测量、丝的高压漏电流测量、宇宙线信号测试等。给出了各项指标的实验值。     

BES主漂移室Ⅲ的建造及主要性能测试

简要描述了北京谱议(BES)主漂移室Ⅲ(MDC Ⅲ)的结构设计、建造过程、丝的张力测量、丝的高压漏电流测量、宇宙线信号测试等。给出了各项指标的实验值。