本文關(guān)鍵詞：電性件塑閃陣列探測器的研制

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【摘要】：多項天文觀測研究表明,暗物質(zhì)和暗能量為宇宙的主要構(gòu)成成分。對暗物質(zhì)粒子的解釋超出標(biāo)準(zhǔn)理論模型的范疇,是現(xiàn)代物理學(xué)可能再次革命的突破口。暗物質(zhì)研究作為最有影響力的前沿課題之一,廣泛受到世界各國重視,各國積極參與空間觀測暗物質(zhì)項目,如ATIC、PAMELA、AMS等。為在暗物質(zhì)觀測領(lǐng)域占有一席之地,我國啟動了暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星先導(dǎo)專項,致力研究這一課題。暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星的研制工作分三階段:電性件階段、初樣階段和正樣件階段,用于探測5GeV~10TeV高能電子能譜、伽馬能譜及重離子能譜。塑閃陣列探測器作為有效載荷的重要部分,主要協(xié)助BGO量能器區(qū)分伽馬事件和電子事件,并作為硅陣列探測器的備份,探測Z=1~20的重離子。本論文主要介紹了電性件階段塑閃陣列探測器的研制及相關(guān)測試工作。電性件塑閃探測器由相互垂直的X、Y兩層塑閃平面組成,每層平面又由15根尺寸為340×20×10mm3的塑料閃爍體單元條組成,采用濱松生產(chǎn)的R4443MOD2光電倍增管作為讀出器件。為了解塑閃單元條的性能,對一批塑閃單元條的衰減長度進(jìn)行了測試。光電倍增管采用雙打拿極的讀出方式以實(shí)現(xiàn)信號的大動態(tài)范圍的測量。塑閃探測器研制完成后,進(jìn)行了單機(jī)宇宙線測試、桌面聯(lián)調(diào)和束流測試,了解工作參數(shù)如每根塑閃單元條的最小帶電粒子響應(yīng)。測試結(jié)果表明探測器工作正常,各項性能指標(biāo)滿足設(shè)計要求。電性件階段的工作通過詳細(xì)的測試,了解了塑閃探測器的各項工作參數(shù)及其性能指標(biāo),為后續(xù)的初樣件和正樣件研制工作提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。
【關(guān)鍵詞】：暗物質(zhì) 塑料閃爍體 衰減長度 光電倍增管 宇宙線測試 最小帶電粒子響應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：西北師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V447;P145.9
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-10
• 第一章 引言10-20
• 1.1 暗物質(zhì)10-14
• 1.1.1 暗物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)及其最新研究進(jìn)展10-13
• 1.1.2 暗物質(zhì)的探測方法13-14
• 1.1.2.1 加速器法13
• 1.1.2.2 直接探測法13-14
• 1.1.2.3 間接探測法14
• 1.2 國際同類空間探測項目介紹14-20
• 1.2.1 ATIC14-16
• 1.2.2 PAMELA16-17
• 1.2.3 AMS17-20
• 第二章 暗物質(zhì)粒子探測器衛(wèi)星(DARK MATTER PARTICLES EXPLORER, DAMPE)20-23
• 2.1 暗物質(zhì)粒子探測器衛(wèi)星的介紹20-21
• 2.1.1 物理目標(biāo)20
• 2.1.2 子探測器的組成和功能20-21
• 2.2 塑閃陣列探測器研制背景21-23
• 第三章 塑閃陣列探測器電性件的設(shè)計與研制23-44
• 3.1 帶電粒子探測原理及方法23-26
• 3.2 電性件設(shè)計及技術(shù)指標(biāo)要求26-28
• 3.3 電性件單元組件優(yōu)化28-41
• 3.3.1 塑料閃爍體28-34
• 3.3.1.1 塑閃BC-408/EJ-20028-30
• 3.3.1.2 塑閃單元條的包裝30-31
• 3.3.1.3 塑閃單元條的測試與挑選31-34
• 3.3.2 光電倍增管組件34-41
• 3.3.2.1 光電倍增管34-36
• 3.3.2.2 光電倍增管讀出電子學(xué)設(shè)計36-38
• 3.3.2.3 光電倍增管的焊裝與測試38-41
• 3.4 電性件研制過程41-43
• 3.5 本章小結(jié)43-44
• 第四章 電性件塑閃陣列探測器性能測試44-65
• 4.1 電性件單機(jī)性能測試44-51
• 4.1.1 基線測試和電子學(xué)刻度44-46
• 4.1.2 電連接檢測46-47
• 4.1.3 PMT相對增益測量結(jié)果分析47-49
• 4.1.4 宇宙線能譜測試49-50
• 4.1.5 塑閃單元條光衰減長度和增益差別50-51
• 4.1.6 電性件分辨率測試51
• 4.2 電性件桌面聯(lián)試51-57
• 4.3 束流試驗(yàn)57-64
• 4.3.1 塑閃陣列探測器基線測試58-60
• 4.3.2 50GeV強(qiáng)子（質(zhì)子）束掃描標(biāo)定60-63
• 4.3.3 電子能量掃描63-64
• 4.4 本章小結(jié)64-65
• 第五章 總結(jié)與展望65-67
• 參考文獻(xiàn)67-70
• 在學(xué)期間發(fā)表文章70-71
• 致謝71

【相似文獻(xiàn)】

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1 劉佳;殷鵬飛;朱守華;;暗物質(zhì)的理論研究進(jìn)展[J];物理;2009年12期

2 常進(jìn);;暗物質(zhì)粒子探測:意義、方法、進(jìn)展及展望[J];工程研究-跨學(xué)科視野中的工程;2010年02期

3 李丹丹;;暗物質(zhì)問題[J];硅谷;2010年15期

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5 周宇峰;;暗物質(zhì)問題簡介[J];物理;2011年03期

6 李金;;暗物質(zhì)的直接實(shí)驗(yàn)探測[J];物理;2011年03期

7 倪凱旋;魏月環(huán);;基于液氙的暗物質(zhì)直接探測[J];中國科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué);2011年12期

8 余釗煥;陳t燂，

本文編號：782752