發(fā)布時(shí)間：2020-07-15 11:46

【摘要】：GEM探測(cè)器作為一種新型的微結(jié)構(gòu)氣體探測(cè)器,該探測(cè)器自上個(gè)世紀(jì)90年代F-Sauli發(fā)明以來,因其高的計(jì)數(shù)率,良好的時(shí)間分辨、能量分辨、空間分辨等優(yōu)點(diǎn)而受到粒子物理方面廣泛關(guān)注。之后,憑借著其出色的性能在醫(yī)學(xué)成像、天體物理實(shí)驗(yàn)、同步輻射探測(cè)等領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用。高能所也開展了關(guān)于GEM探測(cè)器多方面的研究工作。本論文基于讀出方法,觸發(fā)模式,小型化問題,提出了基于線性TOT讀出方案的GEM探測(cè)器研究。在對(duì)GEM探測(cè)器進(jìn)行廣泛調(diào)研的基礎(chǔ)上,本人參與的工作主要有探測(cè)器的設(shè)計(jì)；探測(cè)器的研制和初步測(cè)試；GEM探測(cè)器高壓供電模式研究；以及GEM探測(cè)器性能測(cè)試。本論文研究的重點(diǎn)是GEM探測(cè)器的性能測(cè)試。從組裝完成的GEM探測(cè)器中引出32路讀出條,通過CASAGEM與TIMPIC連接進(jìn)行測(cè)試。通過對(duì)TIMPIC的通道一致性、輸出線性、基線的測(cè)試,以及閾值選取,信號(hào)時(shí)序關(guān)系測(cè)試,確證了線性TOT方案用于GEM探測(cè)器的可行性。在此基礎(chǔ)上,對(duì)GEM探測(cè)器的能量分辨率、位置分辨率進(jìn)行了測(cè)試,得到GEM探測(cè)器的能量分辨率為13.08%、位置分辨率為196.6μm。
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TL811
【圖文】：

蘭州大學(xué)碩止研究生學(xué)位論文邐高計(jì)數(shù)率下ＧＥＭ探測(cè)器基于ＴＯＴ的讀出方法研膜厚度為５０邋Ｕ邋ｍ，銅箱厚度為５邋Ｕ邋ｍ，雙錐形孔間距１４０邋ｍ，孔表面直徑７０邋Ｕ邋孔也直徑５０ｉｉｍ，如圖１．１邋ａ）所示。當(dāng)上下兩層銅箱上加一定電壓，會(huì)在Ｇ膜孔中會(huì)形成很強(qiáng)的電場(chǎng)（＞１００ｋＶ／ｃｍ），一定數(shù)量的電子通過ＧＥＭ膜孔時(shí)強(qiáng)電場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)下倍增放大，最后在讀出電極上感應(yīng)出電荷，經(jīng)電子學(xué)輸出，是探測(cè)器的信號(hào)。圖１．１邋ｂ）所示為縱截面電場(chǎng)分布圖。單層ＧＥＭ膜的增２０？５０范圍內(nèi)，實(shí)際應(yīng)用的Ｓ層ＧＥＭ探測(cè)器的增益可達(dá)到８０００左右。逡逑咖

讀出條總數(shù)為２６７條；Ｙ方向的讀出條由２６７個(gè)３５５．６邋ｙｍ邋Ｘ邋３５５．６邋ｗｍ的逡逑Ｐａｄ串聯(lián)而成，條與條間ｐｉｔｃｈ為４５７．２邋ｙｍ，Ｙ方向讀出總數(shù)為４３７條。表１給逡逑出了邋ＧＥＭ探測(cè)器表位置分辨率多種方法測(cè)量結(jié)果。圖１３所示為ＢＳＲＦ衍射所逡逑３逡逑

ｄ巧邐４＾逡逑圖１．２邋（ａ）化ＯＥ－２上的uQＭ探測(cè)器邐肋截面方向（Ｘ）與束流方向（Ｙ）的逡逑位置分辨隨磁場(chǎng)變化關(guān)系逡逑該探測(cè)器采用的是數(shù)字讀出方法，從探測(cè)器出來的信號(hào)通過Ｇａｓｔｏｎｅ逡逑ｂｏａｒｄｓ，進(jìn)入通用接口板Ｇ證（Ｇｅｎｅｒａｌ邋ｉｎｔｅｒｆａｃｅ邋ｂｏａｒｄｓ），然后進(jìn)入ＶＥＭ機(jī)箱，逡逑最后數(shù)據(jù)通過ＴＣＰ／ＩＰ被ＦＡＲＭ邋ｏｎ－ｌｉｎｅ邋ｓｙｓｔｅｍ收集。Ｇａｓｔｏｎｅ是一個(gè)數(shù)字讀出板，逡逑有６４個(gè)通道，每通道包含有一個(gè)２０ｍＶ／ｆＣ的前置放大器，一個(gè)成形電路，一個(gè)逡逑最先進(jìn)的闊值可調(diào)的甄別器等。逡逑２．ＩＨＥＰ研制ＧＥＭ探測(cè)器逡逑ＩＨＥＰ研制的有效面積為２００ｍｍ邋NB２００機(jī)機(jī)；層ＧＥＭ探測(cè)器是針對(duì)逡逑ＢＳＲＪＦ（Ｂｅｉｊｉｎｇ邋Ｓｙｎｃｈｒｏｔｒｏｎ邋Ｒａｄｉａｔｉｏｎ邋Ｆａｄｌｉｔｙ）實(shí)際需求，研發(fā)的能夠滿足邋ＢＳＲＦ邋衍逡逑射和散射實(shí)驗(yàn)要求的基于ＧＥＭ的二維Ｘ射線探測(cè)器。該探測(cè)器讀出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)逡逑采用二維不對(duì)稱條讀出結(jié)構(gòu)，Ｘ方向讀出條寬度為１９３邋ｕｍ如ｔｃｈ為７５１．８邋ｕｍ，逡逑讀出條總數(shù)為２６７條；Ｙ方向的讀出條由２６７個(gè)３５５．６邋ｙｍ邋Ｘ邋３５５．６邋ｗｍ的逡逑Ｐａｄ串聯(lián)而成，條與條間ｐｉｔｃｈ為４５７．２邋ｙｍ，Ｙ方向讀出總數(shù)為４３７條。表１給逡逑出

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本文編號(hào)：2756453