8×8单元CsI(Tl)探测阵列研制

描述了1个8×8单元CsI(Tl)探测阵列的结构和工作原理。探测阵列的每个单元是由1块前表面21 mm×21 mm、后表面23.1 mm×23.1 mm、高50 mm的CsI(Tl)棱台、1块光导和光电倍增管组成。在兰州放射性次级束流线(RIBLL)上对探测阵列进行测试,得到探测阵列对30 MeV质子的能量分辨可达2.7%,对170 MeV7Be可达1.5%,可很好地用于放射性束物理实验中带电粒子的鉴别。     

Design studies on the 4π the ETF experiment y-ray calorimeter for at HIRFL-CSR

A high detection efficiency calorimeter which is used to detect γ-rays with energies from 1 MeV up to 10 MeV as well as light charged particles has been proposed. Design of the geometry, results of the crystal tests and Monte Carlo simulations are present     

基于WLS光纤及SiPM读出的反符合探测器单元研究

中高能区中完全运动学测量是研究丰中子奇异核结构与性质的常用实验方法。反符合（Veto）探测器是CSR-RIBLLII(CoolingStorageRing-RadioactiveIonBeamLineinLanzhou)外靶实验终端（ExternalTarget Facility,ETF）开展丰中子测量的关键设备之一,其功能是消除带电粒子干扰以提高丰中子的有效事例数。然而,原有的Veto探测器存在探测效率低、均匀性差等缺点,可能导致实验与理论计算结果出现偏差。为了解决原有探测器的问题,设计了一种新的Veto探测器单元构型,即采用在Veto探测器单元中嵌入波长位移转换光纤（Wave Length Shifter Fiber,WLS）,并使用硅光电倍增管（Silicon Photomultiplier,SiPM）读出的方案。搭建了专门的测试平台并对新型Veto探测器单元进行细致研究,其关键性能参数反符合效率可大于99.9%,相比于原有的Veto探测器提升了22.74%。这一研究结果为CSR-RIBLLII外靶实验终端提供了有效的升级方案,为下一步丰中子奇异核的实验研究奠定了良好的基础。     

横向场气体电离室信号模拟

本文利用Geant4、Garfield和Magboltz程序模拟了横向场气体电离室的输出信号。通过比较模拟与实验结果,检验了模拟的可靠性。同时,通过模拟得出了不同工作气体对信号输出幅度的影响,其中,产生的信号幅度最大的气体为C4H10,这为以后改进此类电离室提供了理论依据。     

自制CsI(Tl)晶体的光输出非均匀性

实验测试了中国科学院近代物理研究所制备的9根大尺寸闪烁晶体样品(40mm×40mm×300mm)的光输出及其非均匀性。使用了多种光反射材料和包装方法对样品进行包装,对其光输出及其非均匀性进行测试。对实验数据进行分析,确定了大尺寸晶体的最佳读出端和包装方法。在测试中,所有CsI(Tl)闪烁晶体样品的光输出非均匀性均好于7%,部分样品可达到2%左右。结合本次实验结果,对影响CsI(Tl)晶体光输出非均匀性的因素进行了简要分析。     

用于深空粒子探测系统的自动标定装置研制

该文研制了一种基于现场可编程逻辑阵列(FPGA)的自动标定装置,用于对深空粒子探测系统的自动校准和刻度.该标定装置主要包括标准脉冲产生单元、高速模数转换单元和控制与数据处理单元.其控制与数据处理单元基于FPGA实现,采用模块化的设计完成对外围电路控制及数据在线处理.通过各项实验验证,该装置可在复杂环境下实现对系统的基线...     

大面积闪烁光纤阵列探测器的在束测试

利用70AMeV²⁶Mg初级束流及其产生的次级束流,在兰州重离子加速器放射性次级束流线（RIBLL）终端测试了大面积闪烁光纤阵列探测器(LASFA)探测单元的时间分辨和位置分辨能力。利用70AMeV²⁶Mg初级束流测试得到的时间分辨约为128ps,对应的位置分辨约为10mm;利用次级束流测试得到的时间分辨约为158ps,对应的位置分辨约为13mm,具有很好的时间分辨和空间角分辨能力。结合RIBLL的ΔESi探测器,给出了ΔE_Si-TOF二维谱,并将测试结果与RIBLL的粒子鉴别系统进行详细比较。结果表明,大面积闪烁光纤阵列作为轻带电粒子的飞行时间终止探测器,性能优于RIBLL上采用的时间拾取探测器,可更清楚地鉴别次级束流。     

兰州放射性次级束流线数据获取系统的改造

为兰州放射性次级束流线(RIBLL)实验需求升级改造1套基于PC Linux的数据获取系统。系统采用PCI-CAMAC总线标准，CAMAC插件与计算机间的通讯通过CC32机箱控制器和PCIADA卡来实现。数据在线分析程序可直接连接CERN的PAW/ROOT分析平台。经多次实验检验，系统工作稳定可靠，最大数据获取速率达到了930KB/s。     

用于新型塑料闪烁体阵列探测器的多通道前端读出电子学设计

介绍一种用于新型塑料闪烁体阵列探测器系统的前端读出电子学（FEE）的设计与实现,该前端读出电子学主要基于电荷测量专用的集成电路（ASIC）芯片和现场可编程逻辑门阵列（FPGA）研制,可实现对多路探测器信号的采集、处理、筛选、打包,并通过LVDS差分接口上传到后端的数据获取系统（DAQ）。同时,该电路设有板载线性标定电路,可实现对各通道电子学性能刻度,设有电源电流、关键芯片及电路温度实时监控等电路,使电路具有较完善的功能和较强的自我保护能力。     

基于PXI-5105示波器卡的数据获取系统

为满足质子诱发碎裂反应研究设备（PISA）中探测器系统测试的需求,研制了一套基于PXI-5105示波器卡的数据获取系统。该系统最高采样率达60M/s,可采集宽度为μs量级的波形信号。系统工作在WindowsXP操作系统下,通过一个简易操作的图形用户界面（GUI）控制。数据的在线显示和分析程序基于CERN的ROOT分析平台。通过实验检验,系统工作稳定,最大数据获取速率达50MB/s。