CEPC閃爍體-鎢電磁量能器閃爍體單元研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-07 20:05
對(duì)希格斯(Higgs)粒子屬性的研究是現(xiàn)今高能物理學(xué)界最前沿的科學(xué)研究,它對(duì)于人類更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)世界有重要的意義。環(huán)形正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)(CEPC)是中國(guó)粒子物理學(xué)界于2012年提出的一個(gè)大型國(guó)際科研設(shè)施。它的設(shè)計(jì)周長(zhǎng)約為100km,可作為Z和Higgs工廠。在CEPC探測(cè)器中考慮了粒子流算法(PFA)量能器系統(tǒng),以提供電子,光子,tau和強(qiáng)子噴注的高分辨率能量測(cè)量。具有閃爍體-鎢夾層結(jié)構(gòu)(ScW)的采樣量能器,由于其良好的性能,以及可以以緊湊且經(jīng)濟(jì)的方式建造,被選為CEPC電磁量能器(ECAL)的主要預(yù)研方案之一。閃爍體-鎢ECAL的靈敏層由2mm厚、面積5×45mm2的大量塑料閃爍體條組成。塑料閃爍體是一種性能優(yōu)良的材料,已用于許多高能物理實(shí)驗(yàn)。它可以通過注塑方法生產(chǎn)以降低成本。此外,由于采用條狀閃爍體單元結(jié)構(gòu),可以有效減少讀出電子學(xué)通道的數(shù)量。ECAL的設(shè)計(jì)中,相鄰層中的閃爍體條彼此垂直排布,以實(shí)現(xiàn)較小的有效讀出單元尺寸。每個(gè)閃爍體條被反射膜包裹,以提高光收集效率并改善光輸出的均勻性。待測(cè)粒子穿過閃爍體條激發(fā)產(chǎn)生的光子通過耦合在閃爍體條上的非常緊湊的光傳感器件硅...
【文章來源】:鄭州大學(xué)河南省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
標(biāo)準(zhǔn)模型中的基本粒子自然界中四種相互作用包括強(qiáng)相互作用、弱相互作用、電磁相互作用以及
第二章 CEPC ScW ECAL 設(shè)計(jì)方案CALICE 合作組成立于 2002 年,其主要目標(biāo)是為 ILC 研制合適的量能器系統(tǒng),主要研究?jī)?nèi)容包括高顆粒度量能器的設(shè)計(jì)研究和粒子流算法的優(yōu)化。對(duì)于電磁量能器,CALICE 提出了三種不同的方案:第一種是硅二極管一鎢取樣型電磁量能器(Silicon-Tungsten Electromagnetic Calorimeter, SiECAL),第二種是閃爍體條一鎢取樣型電磁量能器(Scintillator-Tungsten Electromagnetic Calorimeter,ScW ECAL),第三種是基于 MAPS(CMOS Active Pixel Sensor)的數(shù)字讀出型電磁量能器(Digital Electromagnetic Calorimeter, DECAL)。除最后一種還在性能研究階段,另外兩種都己經(jīng)建造了物理樣機(jī)并完成了束流實(shí)驗(yàn)。
圖 2.2 基本設(shè)計(jì)中 CEPC ScW ECAL 布局的示意圖ECAL 被組織成一個(gè)圓柱形桶和兩個(gè)盤狀端蓋部分,每個(gè)部分有 20-層。 桶狀部分布置成 8 個(gè)板條,每個(gè)板條由 5 個(gè)梯形模塊組成。個(gè)端蓋部分中的每一個(gè)由四個(gè)象限制成,每個(gè)象限由 2 個(gè)模塊組成ECAL 筒狀部分由 8 個(gè)板條組成,每個(gè)板條由 5 個(gè)梯形模。每個(gè)模塊包含 5 個(gè)塔狀單元。模塊和列的數(shù)量沿著束線并且對(duì)稱地放置以避免在桶部中心形成投影死區(qū)。具體統(tǒng)的尺寸和數(shù)量(包括電源和 DAQ 電纜,冷卻管,配線由 4 個(gè)象限組成,每個(gè)象限由然后由 2 個(gè)模塊組成。端80cm2的方孔可以由兩個(gè)獨(dú)立的具有圓孔可供束流管穿過的環(huán)”)覆蓋。它們的具體結(jié)構(gòu)依賴于 CEPC 在這一區(qū)域的步的優(yōu)化。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]閃爍體耦合SiPM測(cè)量γ能譜的模擬研究[J]. 許滸,程翀,劉翎箭,郭智榮,陳祥磊,屈國(guó)普. 核技術(shù). 2017(01)
[2]能量前沿正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)的研究進(jìn)展[J]. 高杰,靳松. 科學(xué)通報(bào). 2015(14)
[3]高吸收型濾光片透過率均勻性測(cè)試系統(tǒng)[J]. 王越,劉衛(wèi)國(guó),高愛華,孫鑫. 應(yīng)用光學(xué). 2010(02)
[4]光電倍增管特性及應(yīng)用[J]. 王?,呂云鵬. 儀器儀表與分析監(jiān)測(cè). 2005(01)
[5]光電倍增管原理、特性與應(yīng)用[J]. 武興建,吳金宏. 國(guó)外電子元器件. 2001(08)
碩士論文
[1]基于SiPM的高速多光子檢測(cè)系統(tǒng)研究[D]. 張?zhí)扃?陜西師范大學(xué) 2015
本文編號(hào):3328452
【文章來源】:鄭州大學(xué)河南省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
標(biāo)準(zhǔn)模型中的基本粒子自然界中四種相互作用包括強(qiáng)相互作用、弱相互作用、電磁相互作用以及
第二章 CEPC ScW ECAL 設(shè)計(jì)方案CALICE 合作組成立于 2002 年,其主要目標(biāo)是為 ILC 研制合適的量能器系統(tǒng),主要研究?jī)?nèi)容包括高顆粒度量能器的設(shè)計(jì)研究和粒子流算法的優(yōu)化。對(duì)于電磁量能器,CALICE 提出了三種不同的方案:第一種是硅二極管一鎢取樣型電磁量能器(Silicon-Tungsten Electromagnetic Calorimeter, SiECAL),第二種是閃爍體條一鎢取樣型電磁量能器(Scintillator-Tungsten Electromagnetic Calorimeter,ScW ECAL),第三種是基于 MAPS(CMOS Active Pixel Sensor)的數(shù)字讀出型電磁量能器(Digital Electromagnetic Calorimeter, DECAL)。除最后一種還在性能研究階段,另外兩種都己經(jīng)建造了物理樣機(jī)并完成了束流實(shí)驗(yàn)。
圖 2.2 基本設(shè)計(jì)中 CEPC ScW ECAL 布局的示意圖ECAL 被組織成一個(gè)圓柱形桶和兩個(gè)盤狀端蓋部分,每個(gè)部分有 20-層。 桶狀部分布置成 8 個(gè)板條,每個(gè)板條由 5 個(gè)梯形模塊組成。個(gè)端蓋部分中的每一個(gè)由四個(gè)象限制成,每個(gè)象限由 2 個(gè)模塊組成ECAL 筒狀部分由 8 個(gè)板條組成,每個(gè)板條由 5 個(gè)梯形模。每個(gè)模塊包含 5 個(gè)塔狀單元。模塊和列的數(shù)量沿著束線并且對(duì)稱地放置以避免在桶部中心形成投影死區(qū)。具體統(tǒng)的尺寸和數(shù)量(包括電源和 DAQ 電纜,冷卻管,配線由 4 個(gè)象限組成,每個(gè)象限由然后由 2 個(gè)模塊組成。端80cm2的方孔可以由兩個(gè)獨(dú)立的具有圓孔可供束流管穿過的環(huán)”)覆蓋。它們的具體結(jié)構(gòu)依賴于 CEPC 在這一區(qū)域的步的優(yōu)化。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]閃爍體耦合SiPM測(cè)量γ能譜的模擬研究[J]. 許滸,程翀,劉翎箭,郭智榮,陳祥磊,屈國(guó)普. 核技術(shù). 2017(01)
[2]能量前沿正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)的研究進(jìn)展[J]. 高杰,靳松. 科學(xué)通報(bào). 2015(14)
[3]高吸收型濾光片透過率均勻性測(cè)試系統(tǒng)[J]. 王越,劉衛(wèi)國(guó),高愛華,孫鑫. 應(yīng)用光學(xué). 2010(02)
[4]光電倍增管特性及應(yīng)用[J]. 王?,呂云鵬. 儀器儀表與分析監(jiān)測(cè). 2005(01)
[5]光電倍增管原理、特性與應(yīng)用[J]. 武興建,吳金宏. 國(guó)外電子元器件. 2001(08)
碩士論文
[1]基于SiPM的高速多光子檢測(cè)系統(tǒng)研究[D]. 張?zhí)扃?陜西師范大學(xué) 2015
本文編號(hào):3328452
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