中國散裂中子源（China Spallation Neutron Source,CSNS）是一種基于先進加速器技術的先進中子源,它主要由一臺80MeV負氫直線加速器、一臺1.6GeV快循環(huán)質子同步加速器及其前后兩條束流傳輸線、一個靶站和三臺中子譜儀及相應的配套設施組成。三臺譜儀包含了多功能反射儀、小角散射儀和高通量粉末衍射儀。作為發(fā)展中國家的第一臺散裂中子源,建成后將和正在運行的美國、日本與英國散裂中子源一起,構成世界四大脈沖散裂中子源,這將大為提升我國基礎研究和高技術水平,縮短我國與世界前沿30年的差距。本論文針對于多功能反射儀中用到的多絲正比室探測器（MWPC）進行了判定粒子二維位置和讀出電子學系統(tǒng)設計方案與實現(xiàn)的研究。當中子進入多絲正比室,與充滿室內的3He氣體作用,將產(chǎn)生電子和正離子等次級粒子,電子在陽極絲附近雪崩形成的正離子云向陰極漂移,兩陰極面上將會產(chǎn)生感應電荷,各個通道的電荷大小與原初產(chǎn)生電離的電子位置有關,只需測量出各個通道的電荷量大小,再采用重心法就能估算出電子發(fā)生雪崩的二維位置。本設計一共包含150個通道,能夠測量探測器X方向50個通道,Y方向100個通道。系統(tǒng)以F... 

【文章來源】：湖南大學湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２高通量粉末衍射儀基本結構??ＣＳＮＳ衍射儀設計要求最佳分辨率能達到０．２°／

在一起的讀出絲和一個１０ＭＱ的接地電阻組成。陽極絲平面包含１００個讀出通??道，但這些通道都相互連通，構成一個總通道，上下兩個陰極讀出面共１５０個讀??出通道，其中Ｘ方向為５０通道，Ｙ方向為１００通道。如圖２．１所示為多絲正比??室Ｘ方向視圖：??ｉ?Ｏｍｍ＾??”，．．．，，廿，Ｔ?，，?一??Ａ?ｉ??ｄ—３ｍｍ－，?ｓ—２ｍｍ－＇??Ｉ?？?？?？?ｈ－Ｈ?？?？??ｄ＝３ｍｍ－’??ｙｒ??圖２．１多絲正比室Ｘ方向視圖??多絲正比室探測器接收通過樣品之后的中子并與室內的３Ｈｅ氣體反應，將產(chǎn)??生質子與氚核，這些次級粒子在運動的過程中，與工作氣體相互作用發(fā)生電離，??將產(chǎn)生大量的初始電子，這些電子在電場的作用下向陽極漂移，在陽極附近發(fā)生??雪崩。由雪崩產(chǎn)生的正離子將向陰極絲漂移，在此過程中，附近讀出絲上將會產(chǎn)??生感應正電荷，因此，各通道的電荷大小與電子雪崩的位置相關，越靠近雪崩位??置的讀出絲

探測器內每根讀出絲連接一路獨立的電子線路，由探測器內起主導作用的正??離子在陽極絲上產(chǎn)生負信號，在附近陰極絲上產(chǎn)生正信號，采用單極的前置放大??器能記錄在陽極絲發(fā)生雪崩的電子位置。如圖２．２為數(shù)字法電子學結構：??：￣ＩＩ￣?：?ＣＲ＾ＲＣ）２?Ｔｈ７ｈ〇，ｄ??—ＶＶ＼—?；?｜???：??：??ｒ?Ｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｔｏｒ??￣??Ｄｅｔｅｃｔｏｒ?Ｐｒｅ－Ａｍｐ?Ｓｈａｐｉｎｇ??圖２．２數(shù)字法電子學結構??由探測器輸出的電信號本身的信號強度很弱，信噪比低，采用數(shù)字法一般只??需要對電子學系統(tǒng)設定合適的閾值大小，不需測出每個通道具體的電荷值，因此，??可以減少數(shù)據(jù)傳輸量和處理時間，這也是數(shù)字法區(qū)別于其他方法的明顯特征。但??電子雪崩引起的感應電信號會發(fā)生一定的漲落，這對各個通道選擇合適的閾值要??求較高。采用數(shù)字法獲得的位置分辨，定位精度不高，它很大程度上受到陽極絲??距的影響，在本設計中并不能很好的滿足要求。??２．１．２延遲線法??延遲線法＿的工作原理為將中子入射至多絲正比室內電離出的電子發(fā)生雪??崩的位置信息轉換成時間信息的輸出

【參考文獻】：
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碩士論文
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本文編號：3498058