【摘要】：時間投影室(Time Projection Chamber)是一種應用于粒子物理與核物理大型實驗中的大體積氣體探測器,能同時對多個進入探測器的帶電粒子的三維空間徑跡和能量損失進行測量,具有很高的位置分辨能力。在國際大型粒子物理與核物理實驗組,時間投影室被廣泛應用。國內CEE實驗合作組計劃在蘭州重離子加速器裝置(HIRFL)的冷卻儲存環(huán)實驗終端(CSR External-target Experiment:CEE)上建造一臺低溫高密核物質測量譜儀,實現(xiàn)100Me V/u到800Me V/u的能區(qū)重離子碰撞中帶電離子產物的近全空間測量,TPC是其中非常重要的探測器。在開展CEE-TPC的建造之前,對CEE-TPC進行程序模擬,并且開展樣機的前期研發(fā),為未來CEE-TPC的建造提供可供參考的技術參數(shù),是一項很有必要的工作。本文大體分為四個部分,后三部分是作者主要完成的工作。第一部分對氣體探測器的理論基礎、時間投影室的原理、時間投影室的發(fā)展現(xiàn)狀進行了介紹,第二部分主要對CEE-TPC的蒙特卡洛模擬做了詳細介紹,得到了CEE-TPC探測不同種類的帶電粒子的典型的動量分辨率,并且給出了較好的粒子的能損動量鑒別圖,并對影響探測器動量分辨率的因素進行了分析。第三部分主要對基于氣體電子倍增器(Gas Electron Multiplier)探測器讀出的TPC樣機的硬件各組成部分、核電子學和基于全波形采樣器的數(shù)據獲取系統(tǒng)做了詳細闡述,并對GET電子學的預研究情況進行了介紹。第四部分介紹了經過數(shù)據分析,得到了激光、宇宙線和阿爾法放射源的測試結果,并且對實驗測試中存在的問題給出了建議。通過開展對CEE-TPC的蒙特卡羅模擬和時間投影室樣機硬件研發(fā)和測試,掌握了對TPC參數(shù)化的模擬方法,并且得到了較好的樣機測試結果,為未來CEE-TPC的建造積累了很多寶貴的經驗和可供參考的技術參數(shù)。
【學位授予單位】：中國科學院研究生院(上海應用物理研究所)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TL594

【參考文獻】

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本文編號：2630771