探测器场笼电场模拟与优化

为了提高探测器场笼内部电场均匀性,采用Comsol仿真数值模拟软件对探测器场笼内部电场进行模拟,分析了不同条件下对场笼内部电场的影响。结果表明:1)改变探测器场笼外边界条件可使探测器场笼内的电场大范围接近设定的目标值200 V/cm,提高场笼内部电场均匀性;2)改变金属电极环的宽度、厚度、中心距可增强对探测器外场的屏蔽效果,使探测器场笼内的电场值为设定的目标值200 V/cm,提高探测器场笼内部电场均匀性,并且减小中心距、增大金属电极环厚、增大金属电极环宽对探测器场笼内部电场的改善效果依次减小;3)增加等势环可改变因电极形状的突变而引起的相邻金属电极电场线发散,也可以提高探测器场笼内部电场的均匀性。通过模拟计算场笼电场分布,评估各个参数对场笼电场的影响程度,总结各参数选取的原则,为不同实验中探测器场笼的设计提供优化指导。

探测器开放式场笼电场模拟与优化

开放式场笼广泛应用于多种测量粒子能量和位置的气体探测器,场笼内电场主要受到场笼外部强电场、场笼电极布局、场笼周期性结构破坏3种因素影响,不同因素影响的范围和程度各不相同。通过改变场笼电极与探测器外壳的距离、电极中心距、电极宽度、电极厚度,增加半电极结构、局部镜像电极等方式,可影响上述的一种到多种因素。本文通过计算电场分布及模拟电子的输运过程,评估各参数对电场的影响程度及其局限性,总结各参数选取的原则,为不同实验中探测器场笼的设计提供优化指导。

无场笼电离室电子漂移时间研究

使用无场笼电离室是低本底实验中氡含量在线监测的一种实验方案.利用北京正负电子对撞机(BEPC)上E3束流线的强子p/π束流,对无场笼电离室样机进行了测试.实验结果表明,样机边缘处电场是中心区域的三倍以上,此时测量得到原初电离电子漂移8 cm所需时间在电场均匀性较好的区域内为(1.13±0.44)μs,在电离室全部区域内是(1.99±1.13)μs.因此,当采用无场笼电离室方案时,需充分考虑信号上升时间,以提高信号探测效率.

笼式光场相机的组装及其在火焰温度场测量中的应用

为了实现燃烧火焰的三维温度分布监测,本文结合光场成像和光学分层成像技术,发展了一种基于单光场相机的火焰温度场光场层析重建方法。针对燃烧装置与火焰特性设计并研制了笼式光场相机,建立了双火焰(乙烯/蜡烛)光场层析成像实验系统。利用笼式光场相机采集火焰光场信息,利用光场成像技术获取重聚焦图像,利用光学分层成像技术重建断面辐射强度分布,利用辐射强度法求解火焰断面温度分布。实验结果证明笼式光场相机可以准确采集光场信息,测量的火焰断面温度分布符合火焰特性。发展的重建方法可以在单相机单次曝光下重建火焰的三维温度分布。

小型活性靶时间投影室性能研究

本文设计了使用64路一维读出条的小型活性靶时间投影室,并对其性能进行了测试,其气体室的灵敏体积为10cm×10cm×14cm,通过连接2层厚气体电子倍增器进行电子放大.为改善场笼边缘的电场不均匀性,引入场笼环的设计结构.当场笼环加高压为-950 V时,测得α粒子沿漂移电场方向的径迹位置分辨小于0.2 mm,径迹角度分辨小于0.6°,时间分辨小于20 ns.活性靶时间投影室的工作气体为96%He+4%CO2.实验中也观察到了清晰的α粒子在He气上的弹性散射事件.

C_(60)笼中一些小分子的笼中态

用量子化学 ＡＭＩ方法分别计算了Ｈ_2，Ｎ_2，Ｏ_2，ＨＦ， ＣＯ和 ＮＯ在 Ｃ_60笼中的笼中状态下和自由状态下的势能曲线．重点讨论了Ｃ_60的笼效应，而且提出了“笼中态”的概念，计算结果表明：处于笼中态的分子其键长与自由态的分子无多大区别，但是键能却增加了许多。