兰州重离子储存环外靶实验终端时间投影室样机的研究
李贺
学位类型硕士
导师马余刚
2016
学位授予单位中国科学院研究生院(上海应用物理研究所)
关键词时间投影室 蒙特卡洛模拟 气体电子倍增器 全波形采样 激光刻度
摘要时间投影室(Time Projection Chamber)是一种应用于粒子物理与核物理大型实验中的大体积气体探测器,能同时对多个进入探测器的带电粒子的三维空间径迹和能量损失进行测量,具有很高的位置分辨能力。在国际大型粒子物理与核物理实验组,时间投影室被广泛应用。国内CEE实验合作组计划在兰州重离子加速器装置(HIRFL)的冷却储存环实验终端(CSR External-target Experiment:CEE)上建造一台低温高密核物质测量谱仪,实现100Me V/u到800Me V/u的能区重离子碰撞中带电离子产物的近全空间测量,TPC是其中非常重要的探测器。在开展CEE-TPC的建造之前,对CEE-TPC进行程序模拟,并且开展样机的前期研发,为未来CEE-TPC的建造提供可供参考的技术参数,是一项很有必要的工作。本文大体分为四个部分,后三部分是作者主要完成的工作。第一部分对气体探测器的理论基础、时间投影室的原理、时间投影室的发展现状进行了介绍,第二部分主要对CEE-TPC的蒙特卡洛模拟做了详细介绍,得到了CEE-TPC探测不同种类的带电粒子的典型的动量分辨率,并且给出了较好的粒子的能损动量鉴别图,并对影响探测器动量分辨率的因素进行了分析。第三部分主要对基于气体电子倍增器(Gas Electron Multiplier)探测器读出的TPC样机的硬件各组成部分、核电子学和基于全波形采样器的数据获取系统做了详细阐述,并对GET电子学的预研究情况进行了介绍。第四部分介绍了经过数据分析,得到了激光、宇宙线和阿尔法放射源的测试结果,并且对实验测试中存在的问题给出了建议。通过开展对CEE-TPC的蒙特卡罗模拟和时间投影室样机硬件研发和测试,掌握了对TPC参数化的模拟方法,并且得到了较好的样机测试结果,为未来CEE-TPC的建造积累了很多宝贵的经验和可供参考的技术参数。
语种中文
文献类型学位论文
条目标识符http://ir.sinap.ac.cn/handle/331007/26117
专题中科院上海应用物理研究所2011-2018年
作者单位中国科学院上海应用物理研究所
推荐引用方式
GB/T 7714
李贺. 兰州重离子储存环外靶实验终端时间投影室样机的研究[D]. 中国科学院研究生院(上海应用物理研究所),2016.
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