多丝室在北京试验束中的应用

介绍了北京正负电子对撞机直线加速器附设e,π试验束多丝室的结构及工作机理。该室间隙6 mm,窗口面积80 mm×80 mm,位置灵敏面积50 mm×50 mm;阳极丝和阴极丝分别采用直径为20μm和50μm镀金钨丝,阳极丝距2 mm,阴极丝距0.7 mm,每6根阴极丝并联构成阴极条,阴极条间距4.2 mm。采用阴极条感应重心读出分辨位置,对5.9 keV的γ光子,获得优于0.3 mm(FWHM)的位置分辨;对1.1 GeV电子束流,获得0.224 mm(FWHM)的位置分辨。

光敏丝室探测器 PET 的数据快速读出系统

本文介绍为光敏丝室探测器ＰＥＴ而设计的数据快速读出ＶＭＥ插件（ＦＲＯ）的结构和原理，我们成功地应用了多级缓冲技术、多段流水线作业以及数字信号处理器技术。ＰＲＯ读取一个正电子湮灭事例数据仅用５４０ｎｓ，ＰＲＯ的平均数据处理能力达２００ｋ－ｅｖｅｎｔｓ／ｓ。

用于PET的丝室信号恒比定时器

根据ＰＥＴ用丝室信号的特点，设计和实现了一种恒比定时器电路，该丝室及定时电路的双光子符合时间分辨率达到１９ｎｓ。

用于次级束物理实验的低气压多丝室

阐述了位置灵敏探测器在核物理实验中的作用,同时详细叙述了低气压多丝室(LP-MWPC)的工作机理及时间、位置特性。描述了用于较高能量轻粒子的次级束实验的LP-MWPC的结构和测试结果,得到ΔX=ΔY=0.7mm的位置分辨。

一种分辨电子和X射线的多丝室系统

研制了一种能够分辨电子和Ｘ射线的多丝室系统，作为穆斯堡尔谱仪的探测器，可以同时测量样品吸收共振辐射后发射的特征Ｘ射线和内转换电子及俄歇电子的穆斯堡尔谱，从而得到样品表面不同深度的多种信息。

PIC丝室边缘电场的有限元法计算

本文旨在研究用G10环氧树脂材料做边框架的倾斜式多丝正比室(PROPORTIONAL INCLINED CHAMBER)的边缘电场畸变情况。用有限元方法进行了计算,得到了和实验测试相一致的结果,并且提出了改善边缘区域阳极信号丝增益均匀性的优化设计方案。

一种死时间极小的多丝室读出系统

该多丝室读出系统是为费米实验室的高触发率固定靶实验Ｅ８７１设计的。系统为流水线结构，包括信号闩锁、去随机ＦＩＦＯ、编码器和缓冲器，死时间小于０．４７μｓ。该系统由多个机箱组成，每个机箱中有多个ＦＥＭ插件和它们的接口ＦＥＭＩ，每个ＦＥＭ接收并处理１２８路丝信号。为了减少读出时间，使用雏菊链电路以读出相对稀疏的数据。所有的操作都由硬件完成，一系列的事例同时在不同级电路中处理，不停地从多丝室读出系统中流过。该系统已经过全面测试，在２５９ｋＨｚ的触发率下，接收和处理了十亿个伪事例未发现错误。

两类多丝室读出电路的研究

从不同应用目的出发,本文介绍了二类多丝室的读出电路和系统。

光敏丝室探测器PET的触发判选处理器

介绍了为光敏丝室探测器 PET而设计的触发判选处理器 (TRIG)的结构和原理。该处理器具有触发判选、计数率损失测量、随机符合事例率测量、探测器分区计数统计以及系统定标等多项功能。由于应用了 EPL D技术和流水线作业等技术 ,实现了 TRIG系统的高集成度和高性能。

二维多丝室探测器读出方法的优化

中国散裂中子源将建设一台基于~3He气体的二维多丝室,作为多功能反射谱仪束线的中子探测器.基于已有的研究,为优化选择二维多丝室探测器的丝结构,本文研究了三种不同的丝结构,并采用重心读出方法和数字读出方法进行了探测器的性能测量,得到了满足多功能反射谱仪探测器需求的读出方法.实验结果表明:对同种丝结构的二维多丝室探测器,重心读出方法的位置分辨和成像性能都好于数字读出方法;基于重心法读出的多丝室探测器位置分辨率可以达到约160μm,基于数字读出方法的多丝室探测器位置分辨率可以达到约400μm.优化设计的丝结构为:基于重心读出法的阳极丝间距1.5 mm、读出通道间距4 mm,基于数字读出法的阳极丝间距1.5 mm、读出通道间距2 mm.优化设计的丝结构均能满足谱仪的位置分辨要求.

一个从丝室中同时获取带电粒子能量、位置和时间信号的前端电路

本文介绍了一个研究中子、带电粒子反应的实验装置中,低气压丝室信号获取的前端电路。该电路系统能同时获取粒子沉积的能量、位置和时间信息。系统经过了初步的设计制作阶段,现已安在装置上进行了实验,给出了用该电路系统分辨质子、α粒子的实验结果。

充Xe多丝室中Xe的KX射线对成像性能影响的MC模拟

对不同能量 (2 0— 10 0keV)的X射线在充 3个大气压Xe的多丝室中与Xe原子相互作用的过程进行了蒙特卡罗模拟研究 ,讨论康普顿散射和Xe的特征X射线对高气压丝室的定位性能的影响 ,并通过对低密度试模成像的模拟 ,观察KX射线在高气压丝室中引起的图象畸变。

北京e/π试验束多丝室的能量分辨和位置分辨研究

本文描述了BEPC(北京正负电子对撞机)直线加速器附设e/π试验束多丝正比室的能量分辨和位置分辨研究。室采用阴极条感应读出分辨粒子位置,阳极信号作粒子能量分辨。对5.9keVγ,获得17%的能量分辨和0.24mm的位置分辨。对1.1GeV电子,得到0.3mm的位置分辨。分析了室制造中各种因素对室能量分辨的贡献,由此估计室的这一参数。研究了能量分辨随阳极高压的变化关系,发现存在能量分辨最小值,并与估计相吻合,文中还对其机理进行了讨论。

丝室与丝管中电晕电流的实验研究

电晕放电是在粒子物理实验用的一些探测器中经常发生的现象,研究电晕电流的变化规律对这类探测器的设计制作和维护运行具有重要意义.本文中的实验装置是两种探测器模型:一种是阴极为平板形的丝室模型,另一种是阴极为圆筒形的丝管模型。利用这些模型,在三个方面研究了电晕电流与其参量的关系:电晕电流与阳极丝张力的关系,电晕电流与两极间电位差的关系,电晕电流与两极间距离的关系,就后两方面关系,应用静电除尘器的有关计算公式,对实验数据进行了曲线拟合拟合,结果表明,这些计算公式对粒子物理实验用的丝室和丝管也是适用的.

BEPC试验束多丝室性能

描述了北京正负电子对撞机直线加速器附设e、π试验束描迹用的多丝正比室.室灵敏面积为67mm×67mm,阳极信号给出粒子能量,二维阴极感应脉冲重心读出法给出粒子坐标.实验表明,当工作气体为80%氩20%二氧化碳混合气体,工作电压为3700V时,对55Fe5·9keV光子阳极能量分辨达到17%,五点读出法位置分辨达到0·11mm标准差,满足了试验束描迹仪给出的要求.文中介绍了室结构、制造工艺和性能研究,分析了几种函数拟合位置读出和重心位置读出的特点.

阴极适应多丝室电荷灵敏放大器的研制

电荷放大器是粒子描迹仪系统中一个重要组成部分,它的目的是把多丝正比室输出的弱电信号进行放大并处理为准高斯信号以供CIA(电流积分型ADC)电路进行数字化。整个电路主要包括放大、成型两个部分。可把不同幅度的输入脉冲放大成型为宽度600ns的准高斯波形。

用于电子散射实验的小型多丝室电子学系统

电子散射实验用于研究原子核和核子的结构及其性质,它依靠谱仪偏转磁铁前后的多丝正比室和多丝漂移室所记录的粒子位置结合计算机软件来决定粒子的轨迹及其动量,作为一个为它服务的多丝正比室就应当具有一定的空间分辨才能满足谱仪对定位精度及动量分辨的要求,从而提供粒子空间位置的信息。 根据以上要求,针对本组设计制作的多丝正比室(有效面积1.2×3cm^2,丝距1mm,位置分辨50μm),我们设计制作了一套多丝室电子学系统,并与多丝正比室一起进行了初步的线测试,从实验结果可以看出,该电子学系统是廉价。

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^(16)O束流位置进行了测试,探测器的工作气体为Ar(80%)+CO_(2)(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。