發(fā)布時間：2020-07-15 11:46

【摘要】：GEM探測器作為一種新型的微結(jié)構(gòu)氣體探測器,該探測器自上個世紀(jì)90年代F-Sauli發(fā)明以來,因其高的計數(shù)率,良好的時間分辨、能量分辨、空間分辨等優(yōu)點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、天體物理實驗、同步輻射探測等領(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探測器研究。在對GEM探測器進(jìn)行廣泛調(diào)研的基礎(chǔ)上,本人參與的工作主要有探測器的設(shè)計；探測器的研制和初步測試；GEM探測器高壓供電模式研究；以及GEM探測器性能測試。本論文研究的重點是GEM探測器的性能測試。從組裝完成的GEM探測器中引出32路讀出條,通過CASAGEM與TIMPIC連接進(jìn)行測試。通過對TIMPIC的通道一致性、輸出線性、基線的測試,以及閾值選取,信號時序關(guān)系測試,確證了線性TOT方案用于GEM探測器的可行性。在此基礎(chǔ)上,對GEM探測器的能量分辨率、位置分辨率進(jìn)行了測試,得到GEM探測器的能量分辨率為13.08%、位置分辨率為196.6μm。
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TL811
【圖文】：

蘭州大學(xué)碩止研究生學(xué)位論文邐高計數(shù)率下ＧＥＭ探測器基于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，會在Ｇ膜孔中會形成很強(qiáng)的電場（＞１００ｋＶ／ｃｍ），一定數(shù)量的電子通過ＧＥＭ膜孔時強(qiáng)電場的驅(qū)動下倍增放大，最后在讀出電極上感應(yīng)出電荷，經(jīng)電子學(xué)輸出，是探測器的信號。圖１．１邋ｂ）所示為縱截面電場分布圖。單層ＧＥＭ膜的增２０？５０范圍內(nèi)，實際應(yīng)用的Ｓ層ＧＥＭ探測器的增益可達(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探測器表位置分辨率多種方法測量結(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探測器邐肋截面方向（Ｘ）與束流方向（Ｙ）的逡逑位置分辨隨磁場變化關(guān)系逡逑該探測器采用的是數(shù)字讀出方法，從探測器出來的信號通過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是一個數(shù)字讀出板，逡逑有６４個通道，每通道包含有一個２０ｍＶ／ｆＣ的前置放大器，一個成形電路，一個逡逑最先進(jìn)的闊值可調(diào)的甄別器等。逡逑２．ＩＨＥＰ研制ＧＥＭ探測器逡逑ＩＨＥＰ研制的有效面積為２００ｍｍ邋NB２００機(jī)機(jī)；層ＧＥＭ探測器是針對逡逑ＢＳＲＪＦ（Ｂｅｉｊｉｎｇ邋Ｓｙｎｃｈｒｏｔｒｏｎ邋Ｒａｄｉａｔｉｏｎ邋Ｆａｄｌｉｔｙ）實際需求，研發(fā)的能夠滿足邋ＢＳＲＦ邋衍逡逑射和散射實驗要求的基于ＧＥＭ的二維Ｘ射線探測器。該探測器讀出結(jié)構(gòu)設(shè)計逡逑采用二維不對稱條讀出結(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：2756453