隨著粒子物理學(xué)科的發(fā)展,粒子探測(cè)器規(guī)模越來(lái)越龐大,結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜,對(duì)探測(cè)精度的要求也越來(lái)越高。在探測(cè)器的研發(fā)過(guò)程中,使用能量和方向都可調(diào)控的粒子實(shí)驗(yàn)束對(duì)其進(jìn)行性能測(cè)試和刻度是必不可少的環(huán)節(jié)。使用實(shí)驗(yàn)束對(duì)探測(cè)器進(jìn)行測(cè)試,特別是需要測(cè)試其位置分辨率、探測(cè)效率參數(shù)時(shí),一般需要使用實(shí)驗(yàn)束配套的高精度粒子徑跡探測(cè)系統(tǒng),用來(lái)測(cè)量粒子徑跡信息,這就是束流望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)。作為測(cè)量工具,一般需要束流望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)擁有比被測(cè)探測(cè)器更好的性能參數(shù)。自從硅像素探測(cè)器發(fā)展成熟以來(lái),由于其具有高位置分辨、高集成度、快響應(yīng)時(shí)間、低噪聲以及極低物質(zhì)量的優(yōu)點(diǎn),也逐漸被應(yīng)用于束流望遠(yuǎn)鏡設(shè)計(jì)中,這種束流望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)稱(chēng)為硅像素束流望遠(yuǎn)鏡。為了提升束流使用效率,同時(shí)也為了更好的模擬真實(shí)的對(duì)撞機(jī)實(shí)驗(yàn)環(huán)境,世界上的主要實(shí)驗(yàn)束都在尋求實(shí)現(xiàn)更高的亮度,目前國(guó)際上已有的硅像素束流望遠(yuǎn)鏡相關(guān)性能都不能滿(mǎn)足逐漸增長(zhǎng)的性能需求。在此背景下,本論文作者所在實(shí)驗(yàn)室即與DESY合作,展開(kāi)了新一代硅像素束流望遠(yuǎn)鏡的相關(guān)研究。經(jīng)過(guò)調(diào)研和比較,本論文選用了各參數(shù)均能滿(mǎn)足DESY實(shí)驗(yàn)束相關(guān)需求的ALPIDE硅像素探測(cè)器,展開(kāi)了束流望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)設(shè)計(jì)相關(guān)研究�；趯�(duì)束流望...

【文章頁(yè)數(shù)】：140 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖1.2BEPC實(shí)趁角燦自陰公示傲圈

氣體探測(cè)器形狀設(shè)計(jì)較為靈活，靈敏區(qū)面積可以做到很大，且用較低的成就可以得到較高的性能。上述兩種基于氣體探測(cè)器的束流望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)繼承了氣體??探測(cè)器的優(yōu)點(diǎn)，擁有很大的靈敏區(qū)面積，成本較低，但其最終能實(shí)現(xiàn)的位置分辨??率受限于絲間距，很難達(dá)到優(yōu)于１００微米的水平，單位面積允許的事例率也....

圖１．４?ＡＬＩＣＥ?１束流望遠(yuǎn)鏡層組照片??

８１９２個(gè)像素點(diǎn)，每個(gè)像素點(diǎn)尺寸為５（Ｈｉｍｘ４００｜ｉｍ，整個(gè)靈敏區(qū)面積為??１２．８ｍｍｘｌ２．８ｍｍ。ＡＬＩＣＥ１讀出芯片以列為單位對(duì)像素陣列信號(hào)進(jìn)行讀出，單片??的讀出時(shí)間為２５．６微秒。搭建束流望遠(yuǎn)鏡所使用的每個(gè)層組模塊如圖１．妒７１所??示，由４塊ＡＬＩＣＥ１復(fù)合型硅....

圖１．５?ＥＵＤＥＴ束流望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)架構(gòu)??８??

１８．４ｎｍｘｉ８．４｜ｉｍ，以１１５２列＞＜５７６行的像素陣列覆蓋了?２１．２ｍｍｘｌ０．６ｍｍ的靈敏??區(qū)面積，芯片厚度為５０微米［２１＿２２】。??ＥＵＤＥＴ束流望遠(yuǎn)鏡的系統(tǒng)架構(gòu)如圖１．５所示［｜８］，它由六層ＭＩＭＯＳＡ２６芯片??層組組成。在ＤＥＳＹ使用５ＧｅＶ的正負(fù)電....

圖１．６?ＦＥ－丨４束流望遠(yuǎn)鏡示意圖??

４００ＭＨｚ／ｃｍ２。每個(gè)層組的復(fù)合型探測(cè)器由一片ＦＥ－Ｉ４芯片及與之綁定在一起的??２００微米厚的硅像素探測(cè)器組成，每個(gè)層組還包括１００微米厚的鋁制支撐結(jié)構(gòu)。??整個(gè)束流望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)包括６個(gè)層組，如圖１．６所示［２４］，其中４片沿Ｘ方向安裝，??２片沿Ｙ方向安裝。ＦＥ－Ｉ４芯片具....

本文編號(hào)：3894567