粒子鑒別是粒子物理實驗中一個重要的內容,而飛行時間(Time of Flight,TOF)探測是一種有效的粒子鑒別手段。多氣隙電阻板室(Multi-gap Resistive Plate Chamber,MRPC)廣泛應用于許多大型物理實驗中的飛行時間測量,是一種高時間精度的氣體探測器。隨著粒子物理實驗的發(fā)展,TOF探測器系統(tǒng)的時間分辨需要達到更高的層次,相應地對讀出電子學的測量精度也帶來了更高的要求和挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的MRPC讀出電子學一般采用高速放大甄別結合時間-數字變換(Time-to-Digital Conversion,TDC)的技術路線獲取時間信息。此技術路線是目前國際粒子物理實驗中高精度時間測量的主流,可以達到20 ps量級的高時間測量精度并成功應用于多個大型物理實驗中。然而,隨著下一代新型探測器性能的提升,還需要展開研究,發(fā)展更高水平的電子學技術。本論文針對下一代高時間分辨MRPC探測器的讀出需求,開展了更高時間精度的讀出電子學研究,將開關電容陣列(Switched Capacitor Array,SCA)波形數字化技術應用于MRPC探測器的讀出中,并針對MRPC信號處理的特...

【文章頁數】：142 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1.1標準模型中的基本粒子圖

第一章引言??理實驗中的飛行時間測置??文明的發(fā)展歷程，人們一直鍥而不舍地進行著揭示宇宙起宄。近百年來，人類認識物質結構的宏觀尺度大到１０１（）光層面［１－２］。在上個世紀初，人類發(fā)現(xiàn)了電子、質子和中子，的最小單元。而在２０世紀５０年代后，隨著理論的發(fā)展和實現(xiàn)了上百種粒子，建立了....

圖12不同時間分辨下皿尹K粒子鑒別能力與動量關系圖

第１章引言飛行時間探測器的時間分辨提出了更高的要求。Ｓｏｌｉｄ譜儀是ＧｅＶ升級后，用于研宄粒子結構的大型探測器［３３］，被用于精深度非彈性散射實驗中的宇稱破缺，從而進一步探尋超越現(xiàn)有理現(xiàn)象。在Ｓｏｌｉｄ譜儀中打算采用ＭＲＰＣ探測器作為高時間測器，以達到對Ｋ介子和７１介子的精確鑒別....

圖1.3典型的MRPC探測器實驗電子學系統(tǒng)框圖

讀出電子學作為ＭＲＰＣ探測器實驗電子學系統(tǒng)的關鍵組成部分，最重要的??任務是測量ＭＲＰＣ探測器輸出信號的時間信息。傳統(tǒng)的ＭＲＰＣ讀出電子學時間??測量方法是先對探測器的輸出信號進行甄別（定時），之后再結合時間－數字變換??器（Ｔｉｍｅ－ｔｏ－Ｄｉｇｉｔａｌ?Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ，?....

圖２．７?ＴＡＣ＋ＡＤＣ型ＴＤＣ示意圖??

ｓｔ〇Ｐ－?ｉｄ?上－？ｙ＿ｉ／［Ｌ??圖２．７?ＴＡＣ＋ＡＤＣ型ＴＤＣ示意圖??ＴＡＣ＋ＡＤＣ型ＴＤＣ的示意圖如圖２．７所示，以數字脈沖Ｓｔａｒｔ和Ｓｔｏｐ控制恒??流源Ｉ向電容Ｃ充電，則電容上的電壓為：??Ｖ?＝?Ｅ?Ｘ?（ｔｓｔ０ｐ?一?ｔ燈ａｒｔ）?（Ｈ４）??通過ＡＤＣ....

本文編號：3899520