低压多丝正比室的位置分辨研究

低压多丝正比室为放射性束核反应的靶前粒子提供位置和时间信号。本工作用²⁴¹Amα源研究电压、工作气体压强等因素对低压多丝正比室位置分辨的影响。实验结果表明：在不同的气体压强条件下，低压多丝正比室的位置分辨均可达到1mm，但考虑到时间、效率等因素，实验中需尽可能提高气压。     

一个二维读出多丝正比室的实验研究

中国散裂中子源(CSNS)反射谱仪中的高精度二维位置灵敏中子探测器以多丝正比室为探测单元.为了深入了解二维读出多丝正比室的性能及为中子探测器多丝室单元设计提供参考和依据,制作了一个二维读出多丝正比室模型.对模型的能量分辨率、正比性、位置分辨率等各种性能进行了较为系统的实验研究.测量得到当阳极高压在1700V～1900V时,多丝正比室模型的能量分辨率在23.5%左右,正比性较好,沿着阳极丝的位置分辨(FWHM)为0.3mm左右.     

一台锯齿形阳极位置灵敏电离室

本文介绍了一台锯齿形极位置灵敏电离室，它是在普通电离室的基础上把阳极改变为锯齿形结构，从而实现对带电业子位置的测定，用＾２４１Ａｍ源的α粒子对探测器的性能进行了测试，得到的能量分辨为２％，位置分辨好于２ｍｍ。     

一种多极平行板雪崩探测器

描述了一种为RIBLL研制的在线束流监测用双维位置灵敏多极平行板雪崩探测器(Multi-platePPAC)。它主要由中心阳极、两个位置灵敏栅极和两个阴极平面组成。灵敏面积为100mm×100mm。使用异丁烷工作气体,气压稳定在650Pa,阳极在+400V,阴极在-350V时,对三组分α源测得探测器的位置分辨约0.58mm(FWHM),位置非线性±50μm,探测效率好于99.2%。由于该探测器明显的高增益,它适合探测较高能量的较轻粒子。     

BaF2探测器测量α粒子的时间分辨随温度变化研究

本工作对用于测量α粒子的BaF2探测器的时间分辨随温度变化情况进行了实验研究.实验选用退激Y射线能量较高的237Npα源,利用α粒子与退激Y射线的时间关联性得到时间谱,在不改变任何条件的情况下对BaF:晶体加热,加热到设定温度后保持恒温,在BaF:晶体达到热平衡后开始测量时间谱,由该时间谱上读出的半高宽与标准偏差的线性关系得出α粒子的时间分辨随温度变化的情况.测量结果显示,时间分辨随温度变化在目前实验条件下较为明显,这为未来快时间分辨α粒子探测器的选择和优化使用提供了依据.     

SiPM耦合LYSO晶体探测器的能量分辨和时间分辨

本文采用符合测量的方法研究了SENLE公司生产的型号为Micro FC-30035-SMT的Si PM光电转换器件耦合尺寸为3×3×10 mm的LYSO晶体组成的闪烁探测器的能量分辨率和时间分辨。该探测器测得22Na放射源能量为511 ke V光子的能量分辨率(FWHM)为16%,时间分辨达135 ps。     

粒子描迹仪系统触发电路及其空间分辨的研究

中国科学院高能物理研究所试验束粒子描迹仪系统用三个多丝正比室(MWPC)做探测器描绘粒子飞行的径迹。本文分析了MWPC输出信号的特点,介绍MWPC阳极信号的前端触发(Trigger)电路及符合电路的原理、设计,并用该电路做触发得到MWPC的空间分辨。符合单元按照核仪器标准设计可作为标准核仪器模块(NIM插件)使用,对3个MWPC的阳极Trigger信号做符合运算,输出的NIM电平提供给数据采集系统做门控(GATE)信号。     

硅多条两维位置灵敏探测器的研制

描述了用平面工艺技术研制基于硅多条的两维位置灵敏探测器的制备工艺技术及性能测试初步结果.这种探测器的灵敏面积为50 mm×50 mm.P掺杂面被等分成相互平行的长度为50mm,宽度为3mm的16条,相邻条之间的间隔为100μm.硅条P掺杂层是一层均匀分布的电阻层,利用电荷分除法,可以得到入射粒子在该条上的位置(Y位置).当探测器工作在全耗尽偏压下时,大部分单条的反向漏电流＜30nA.对239Pu α粒子得到能量分辨率＜2.5%,位置分辨＜0.5 mm.     

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％。     

基于能量-速度关联技术的裂变产物质量分布测量方法研究

采用能量E-速度v关联技术测量裂变产物碎片的动能和飞行速度能精确测定裂变产物核的质量。本工作主要研究能量-速度关联技术的可行性并解决相关关键技术。实验测量系统由飞行时间测量单元、能量探测器和真空靶室系统组成。实验中用1对微通道板探测器测量粒子飞行时间来确定粒子速度,金硅面垒探测器测量粒子能量。对于~(241) Am放射源5.48 MeVα粒子,飞行时间测量系统时间分辨(FWHM)为186ps,金硅面垒探测器能量分辨(FWHM)为44keV。实验完成了~(252) Cf自发裂变源产物质量分布试测量。初步实验结果显示,裂变产物质量分布在110amu(amu为原子质量单位)的位置时,其质量分辨为1.6amu。     

缪子成像系统中二维位置分辨探测器研制

介绍了一种应用于缪子成像系统的新型二维高位置分辨探测器,MRPC探测器的有效面积为1 072 mm×1 072 mm,先后对探测器在宇宙线和X射线下测试其性能,结果表明探测效率高于98%,位置分辨好于272μm。     

快时间分辨平行板雪崩计数器性能测试

用²⁴¹Amα源对裂变多参数实验中使用的平行板雪崩计数器(PPAC)进行了各探测单元时间分辨和位置分辨的系统测试。PPAC的工作气体为异丁烷,流气气压为600Pa,阴极工作电压为-600V。使用飞行时间法测得探测单元的时间分辨好于400ps,使用延迟线法得出位置分辨为6mm。结果表明,PPAC的性能满足实验需求。     

多气隙阻性板室探测器位置分辨性能的模拟研究

多气隙阻性板室（MRPC）具有效率高、时间分辨优异、性价比高以及便于大面积制造的优点,成为缪子成像技术径迹探测器的良好选择。提高MRPC的位置分辨能力,是近年来的研究重点。本文使用ANSYS Maxwell计算了MRPC的三维静电权场,在此基础上研究了在相同MRPC结构下,读出板背面接地、读出条间距以及宽度占比对MRPC位置分辨能力的影响,同时给出了改善MRPC位置分辨性能的设计建议是读出条间距1 mm、宽度占比50%~60%。     

采用多丝正比室读出的屏栅电离室能量分辨研究

搭建了一个基于多丝正比室读出的屏栅电离室探测器,使其保留屏栅电离室屏蔽特性的同时具备雪崩放大功能,通过在探测器内部对原初电离信号进行预放大,以提高信噪比,改善探测器的能量分辨率。利用²⁴¹Am源详细测试了探测器在不同气压、沉积能量、阳极丝径时能量分辨率及增益随阳极电压的变化关系。探测器最佳能量分辨对应的工作电压与入射粒子在漂移区中沉积的能量有关,能量沉积越小,对应的最佳工作电压越高,探测器的增益越大。对于5.486 MeV的²⁴¹Am α粒子源的能量分辨率可达1.45%。     

高位置分辨平行板雪崩室的研制

描述了灵敏面积为 10 0 mm× 10 0 mm和 150 mm× 150 mm两维位置灵敏雪崩室。采用分块结构 ,电极从两端分前后点引出 ,增加了延迟线的长度 ,延迟线跨边连接和在大气中直接封真空技术。在流动的 4 2 0 Pa的正庚烷气体中 ,用2 52 Cf裂变源对探测器的性能进行了测试 ,得到Δx=Δy=1mm的位置分辨。     

基于VME机箱多丝正比室电子学性能测试

利用多丝正比室对基于VME机箱读出电子学及数据获取系统进行调试,调试过程中对电子学系统的一些参数进行了合理的设置,同时对电子学的性能进行了测试,使得电子学系统的设置符合多丝正比室探测器的要求,以提高探测器的性能。同时对两种不同的数据处理方法进行了比较,测得多丝正比室的沿着阳极丝方向的位置分辨约为0.2~0.3 mm。     

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。     

角度灵敏平行板雪崩探测器及其应用

本文描述了其电极具有等距离分布的同心半圆环状窄条结构的位置灵敏平行板雪崩探测器(ASPD)的结构和工作原理。用此探测器可直接读出入射粒子的散射角θ和方位角φ以及时间信息。在流动的正庚烷气体中(气压950Pa)用~(241)Am α粒子对探测器进行了检验。得到θ方向角度分辨为Δθ=0.286°(对应于阴极平面上的径向位置分辨Δr=1.5mm),φ方向角度分辨Δφ=6°。时间分辨580ps。并给出了在串列静电加速器上被Au 靶弹性散射的α粒子的角分布的实验测量结果。     

单阳极丝位置灵敏探测器

本文报道单阳极丝位置灵敏探测器(SWPC)的制作和性能研究。探测器的灵敏面积为250×70mm~2,两阴极间距离为10mm。在垂直入射的条件下,用5.9keVX射线~(55)Fe源测得的位置分辨为0.7mm(FWHM),最大积分非线性≤0.77%;用~(241)Amα源(约5MeV)测得的位置分辨为0.6mm(FWHM),最大积分非线性≤0.58％。     

基于伴随粒子的快中子成像系统角分辨研究

不同于传统的快中子成像系统,采用伴随粒子成像技术无需机械准直即可消除大部分γ射线和散射中子的干扰,实现对厚重物体的高对比度成像。角分辨是影响系统成像质量的一项重要参数。通过理论分析,研究了入射离子的初始动量、靶点尺寸和探测器空间分辨等多个因素对系统角分辨的影响。利用基于GEANT4的模拟程序,计算了不同参数下被标记中子出射角分布的二维图像。分析及模拟结果表明,靶点直径和α探测器空间分辨率是影响角分辨的重要因素。为满足系统角分辨小于1°的设计目标,入射离子的初始动量变化范围应较小,靶点直径应小于1 mm,同时α探测器的空间分辨率应小于0.5 mm。