小型多丝正比室的性能研究

本文对小型多丝正比室的性能进行了研究,着重测量了各种因素对输出幅度的影响。对于计数率坪曲线、效率坪曲线、空间分辨本领、时间分辨本领、多丝触发等性能进行了测量。     

小型多丝正比室的制作工艺

自从1973年底以来,我们先后试制成功了小型一维、二维多丝正比室。根据它们间的结构和工艺相类似,本文仅以二维室为例进行介绍。 一、多丝室的基本结构和制作 我们常用的是灵敏面积为100×100mm~2的一维室和150×150mm~2的二维室。室的基本结构如图1所示。它由三个丝状电极(两个阴极、一个阳极)平面组成。绝缘材料为环氧玻璃板。     

低压多丝正比室

本文报道了我们近几年研制的一台小型低压多丝正比室,灵敏面积为150×150mm~2。本多丝室可同时给出X、Y二维位置以及△E能损信息。     

低气压多丝正比室

本文介绍了工作气压低于1.33kPa的低气压多丝正比室的结构、工作原理及性能测试,得到的最好分辨时间是520ps(对约5MeV的α粒子)。     

低气压多丝正比室性能的系统测试

介绍了对自行研制的低气压多丝正比室在低能下的系统测试结果。结果显示：在最佳工作条件下，低气压多丝正比室的位置分辨率小于0．8mm，时间分辨率小于2ns，低能下的探测效率接近100％，适合于放射性核束的束流监测。     

多丝正比室和漂移室

本文扼要地介绍和评价了近年来国际上多丝正比室和漂移室发展的主要成果和动向。     

多丝正比室的应用

自1968年恰巴克(G.Charpak)在正比计数管基础上首次提出多丝正比室(下略为丝室)以来,至今仅十年时间,但它已成为高能物理实验必不可少的探测器,并广泛应用于其他领域。本文介绍丝室在基本粒子、核物理、天文学及宇宙线物理等方面的应用。着重介绍目前在国外把多丝正比室应用于医学和生物学中的情况(丝室在X射线、正电子、质子、中子照像等诊断学中的应用)。 图1是最常见的方形丝室的结构示意图,具体结构参数视不同的应用而异。每根阳极丝类似一个正比计     

CSNS多丝正比室读出电子学

中国散裂中子源(China Spallation Neutron Source,CSNS)中的多功能反射谱仪采用二维多丝正比室探测器(Multi-Wire Proportional Chamber,MWPC)来获取入射中子的位置信息。本文介绍了一种结构简单的MWPC位置读出方法。该方法采用挪威IDEAS公司的64通道电荷灵敏专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)VA64tap2.1,克服了传统方法硬件复杂、功耗大、成本高的缺点。另外,系统可通过测量阳极电荷量区分中子和γ射线,提高测量精度。在现有条件下对读出系统进行测试,测试结果表明:系统能完成读出任务,且所选ASIC芯片功耗低(每通道0.3 m W)、噪声小(0.35 f C)、动态范围大(-200–+160 f C)、集成度高(单片64通道),可用于MWPC探测器的位置读出。     

高气压充氙多丝正比室

研制了一个高气压充氙多丝正比室。其灵敏面积近700cm~2,充以3个大气压的氙-甲烷混合气体(95％Xe+5％CH_4),可探测10—200keV的硬X射线。对~(241)Am的59.54keV X射线,单丝能量分辨率(FWHH)10％,全部阳极丝并联输出则为19％,对其29.8keV的逃逸峰则分别为17％和20％。在密封不流气状态下可工作数月而保持良好的能量分辨率。     

大型多丝正比室实时数据处理系统

本文对大型多丝正比室室本体作了简单介绍,着重阐述了实时数据处理系统的电子学硬件部分,分别叙述了系统结构与丝信号编码的关系、硬件各部分原理和功能。     

BEPC试验束描迹多丝正比室

描述了BEPC试验束e、π描迹用的多丝正比室．阳极触发阴极感应重心读出．介绍了室结构、制造工艺和性能研究。     

二维成像多丝正比室

本文报道了二维多丝正比室成像的研制结果,给出了~(55)Fe源二维成像的清晰照片以及阳极、阴极的空间分辨(FWHM)和线性等结果。     

二维读出多丝正比室

本文介绍了一个有效面积为20×20cm的二维位置灵敏多丝正比室。采用阴极丝分组编群的方法,从阴极丝上读出感应信号,用感应电荷分布的中心确定电子雪崩位置。对5.9keVX射线获得位置分辨率为1mm。     

多丝正比室电荷测量电路的研究

简要介绍了一种用于X射线测量的探测器,多丝正比室(MWPC)的电子学读出系统,重点介绍了该电子学系统中电荷测量(MQ)电路的设计。其中包括了MQ电路的结构,以及FPGA逻辑以及算法的实现。MQ电路可以作为一种通用的读出插件应用在其它探测器的配套电子学读出系统中。最后给出了不同工作方式下的测试结果。     

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。     

多丝正比室结构优化模拟设计

对超低本底多丝正比室的结构优化进行模拟设计,采用ANSYS有限元分析软件对正比室内部结构进行建模,SRIM软件计算α粒子射程,Garfield程序模拟次级电子在不同参数设置的正比室中的漂移轨迹。模拟结果表明,优化后的正比室可以对不同入射方向的α粒子进行筛选,有效抑制了来自探测器的本底干扰,得到最优的正比室结构设计参数。     

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。     

抽头延迟线读出的多丝正比室

本工作是为制作Q3D磁谱仪焦面探测器而进行的预备实验,目的在于研究用抽头延迟线方法读出多丝正比室的位置信息,提高位置分辨能力,以满足谱仪系统对探测器的要求。 在用~(241)Amα源作检验源,多丝正比室的阴极采用抽头延迟线读出方法,电子仪器采用本单位生产的NIM插件的情况下,实验的初步结果为:位置谱的半宽度约0.9mm,线性曲线的积分非线性为±0.6％。利用这一结果可以制成一维、二维位置灵敏探测器。     

一种多丝正比室读出系统

本文介绍一个多丝正比室的放大和读出系统。它由前置放大器、甄别器和存贮器插件、分隔符插件、编码插件、丝室接口以及CAMAC机箱等组成。前置放大直接装在室上。其它各插件都插在CAMAC机箱里。数据由丝室接口经CAMAC系统送给计算机作在线处理或离线分析。这个系统可以处理2800根丝的正比丝室的信息。     

多丝正比室定位研究计算机在线测量系统

本文介绍ＣＡＭＡＣ机箱通过机箱控制器３９８９与ＩＢＭ－ＰＣ计算机连接的在线测量系统，此系统用于多丝正室阴极感应电荷重心读出定位测量的性能研究的数据获取和分析，取得了较满意的结果。