宇宙射线μ子探测高Z材料的仿真研究

利用Geant4建立宇宙射线μ子探测高Z材料的仿真系统,采用最大似然算法,研究用于μ子探测的位置灵敏探测器漂移管的位置分辨率及系统成像时间对成像结果的影响。当漂移管的位置分辨率优于200μm、成像时间在1～2min内可对相对独立的高Z物质快速识别,本研究也为漂移管的设计加工提供了理论依据。     

北京谱仪主漂移室静电场计算

一、引言 漂移室是高能物理实验中最通用的探测器之一,并在原子核物理、宇宙线、核医学、X射线晶体学等领域有着广泛的应用。漂移室的工作原理是基于电子在电场中的漂移,通过测量漂移时间确定入射粒子的空间位置。因此,计算漂移单元的电场结构对漂移室的设计及性能研究有着重要的意义。     

用于核材料检测的两种宇宙射线μ子位置灵敏探测器

简要介绍利用天然宇宙射线μ子作为射线源来探测隐匿核材料的原理,两种适用于探测隐匿核燃料的位置灵敏探测器:漂移管(DT)和阻性板(RPC),对其在探测核材料上的主要性能作了对比、分析.     

CSNS漂移管直线加速器隧道高精度准直方法及精度分析

中国散裂中子源(China Spallation Neutron Source, CSNS)漂移管加速器(Drift Tube Linac, DTL)是CSNS直线加速器段的末端,其准直精度直接关系到直线加速器的最终性能。由于其长度长、腔体和腔内漂移管数量多,准直精度要求高,因此准直难度极大。针对该问题,通过外符合全面测量对漂移管预准直后的精度进行检核,可知漂移管中心孔和端面的测量值在DTL腔的预准直精度达到±0.035mm;采用大跨度、全覆盖的全面测量方法及平差在CSNS中的应用,实现直线隧道±0.03 mm和环隧道±0.04 mm的相对测量精度。提出了基于加速器准直的平滑计算及调整方法,实现DTL腔间的平滑调整,获得腔体±0.08 mm的隧道相对准直精度,漂移管±0.03 mm的腔内相对准直精度。     

几种常用漂移室单元电场的测量

近几年来:由于漂移室具有’一系列优越性能,使它住原子核物理、宇宙线、X射线晶体学、生物学、核医学等方面展示了广阔的应用前景。 漂移室的大小由从几厘米到2—3米,丝数从几十恨到几万根,都是由若干漂移小单元组成。漂移小单元内各电极的几何位置及所加电压的大小决定了电场等电位面的形状及电场强度的分布。漂移室的工作原理是基于电子在电场中的漂移。当带电粒子穿过凛移室     

散裂中子源Quadrupole-D漂移管磁铁的研制

中国散裂中子源(China Spallation Neutron Source,CSNS)漂移管直线加速器(Drift Tube Linac,DTL)高能段由9 m长的腔和27台Quadrupole-D型漂移管构成,负责把H~-由60 MeV加速到80 MeV。漂移管Quadrupole-D磁铁采用国际先进的SAKAE结构,结构紧凑,孔径小,最大励磁电流396 A,漂移管外壳采用全无氧铜电子束焊接,加工和磁测精度要求高。按物理要求仿真设计了Quadrupole-D四极磁铁,给出了磁铁基本参数模拟数值。对磁铁进行霍尔测量,计算了Quadrupole-D磁铁的有效长度为71.8 mm,测量值偏差2.6%,积分场0.966 T,测量值偏差2.2%,中心位置横向磁场梯度测量值偏差0.4%,平整度优于0.003,满足物理要求。在漂移管机械加工过程中,利用自主研制的高精度旋转测量系统测量,27台Quadrupole-D磁铁的高次谐波均小于3.5×10~(-3),24台漂移管磁中心加工偏差达到小于0.03 mm,三台磁中心加工偏差在0.03～0.05 mm,满足要求。对一台磁铁进行额定电流运行测试,线圈表面温升约12℃,9 h运行稳定。     

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。     

正电子发射断层成像探测单元光电倍增管的增益调整

保持各个光电倍增管的增益一致性对正电子发射断层成像（PET）的质量至为重要。事件的响应输出取决于光电倍增管对于事件发生位置的光收集效率和事件的能量。光电倍增管对于某位置的光收集效率与光电倍增管对此位置所张的立体角成正比。当光电倍增管增益漂移后,通过计算出的各个管子的输出信号比值的变化完成对增益的自动调整,结果证明方法是有效的。     

适用于重离子的二维漂移室

本文介绍了灵敏面积为100×100mm的二维漂移室,使用Th'Cα源,在流动的约5.33kPa的异丁烯气体中对漂移室的性能进行了测试,得到x和y的位置分辨分别为0.96,0.9mm(FwHM)。对8.78 MeV的α粒子,得到能损△E(50kev)分辨率23％。     

漂移管直线加速器电磁透镜电源的样机研制

在漂移管直线加速器（DTL）中束流的聚焦问题是通过漂移管中嵌入四极透镜来解决,如果采用常规的直流激励磁铁会引起漂移管的热变形。本文介绍了采用脉冲方波激励源的电路拓扑结构可行性方案,通过计算机的仿真模拟,并进行了电源样机的制作,其测试结果与理论分析一致,验证了该方案的可行性。