發(fā)布時間：2020-11-21 05:14

　　 多絲漂移室是蘭州重離子加速器外靶實驗終端重要的氣體探測器,用于入射粒子徑跡測量。為了提高測量粒子徑跡的精度,降低空氣層的多重散射帶來的位置不確定度,提高粒子鑒別能力,需要在大型二級磁鐵的出入口和內(nèi)部添加新的多絲漂移室做徑跡探測器。本文首先介紹了RIBLL2的發(fā)展和研究現(xiàn)狀和本論文產(chǎn)生的背景,其次介紹了多絲漂移室用到的理論基礎(chǔ),包括氣體運動理論和漂移室的工作原理。對外靶多絲漂移室的結(jié)構(gòu)進行了理論模擬,包括Maxwell的靜電場模擬、邊沿效應(yīng)分析、場絲錯位影響等。設(shè)計并測試了漂移單元為5 mm和10 mm兩種多絲漂移室,并使用400MeV/u的~(16)O~(8+)束流進行了測試,測試內(nèi)容包括工作電壓、漂移譜、脈沖寬度譜、漂移曲線等。四層或三層陽極點火時可以得到一條徑跡,探測效率定義為一條徑跡上每層陽極絲的點火效率,徑跡殘差定義為陽極絲計算漂移時間得到的距離與陽極絲到徑跡的距離兩者之間的差別。本文使用徑跡殘差來表征探測器的位置分辨性能。測試結(jié)果表明,5 mm漂移單元的探測器探測效率比10 mm漂移單元要高,探測效率在99%以上,徑跡殘差sigma好于130μm。MWDC在1.2 T的磁場環(huán)境中正常工作,探測效率在99%以上,X方向和Y方向上由于受到磁場力不同,漂移曲線有所差別,數(shù)據(jù)分析表明,徑跡殘差sigma好于140μm。鑒于空氣層帶來的多重散射,制作和測試了適用于真空條件中的低氣壓多絲漂移室,探測效率也在99%以上,徑跡殘差為386μm。低氣壓下的多絲漂移室給目前RIBLL1上真空中使用的徑跡探測器提供了非常好的研究方向。本論文也將為HIAF上開展高能、強流重離子束的實驗研究中使用的氣體探測器提供研究基礎(chǔ)和經(jīng)驗。
【學(xué)位單位】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院近代物理研究所)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TL56
【部分圖文】：

1.2 外靶實驗終端的發(fā)展和研究現(xiàn)狀中國科學(xué)院蘭州重離子加速器（HIRFL）是我國第一臺大型重離子加速11]，開辟了我國中能重離子物理研究和應(yīng)用研究的新領(lǐng)域，是我國規(guī)模最大加速離子種類最多、能量最高的重離子研究裝置，主要技術(shù)指標達到國際先水平[12]。HIRFL（如圖 1.1）由電子回旋共振（ECR）離子源、1.7 米扇聚焦旋加速器（SFC）、大型分離扇回旋加速器（SSC）、第一條放射性束流（RIBLL1）、冷卻儲存環(huán)主環(huán)（CSRm）、實驗環(huán)（CSRe）、第二條放射性束線（RIBLL2）及各個終端組成[13]。HIRFL 具有加速全離子的能力，可提供種類、寬能量范圍、高品質(zhì)的穩(wěn)定核束和放射性束，用以開展重離子物理及叉學(xué)科研究[14]。CSRm 加速出來的初級束經(jīng)過轟擊初級靶產(chǎn)生放射性束流，使用蘭州第條放射性束流線（theSecondRadioactiveBeam Lineat Lanzhou）進行純化，外靶實驗終端（ETF）開展放射性束物理實驗研究。

圖 1.2 ETF 結(jié)構(gòu)示意圖Figure 1.2 Layout of the External Target Facility外靶終端的粒子鑒別是由一套譜儀構(gòu)成，如圖 1.2，包括一個大型偏轉(zhuǎn)磁鐵、多套多絲漂移室、多絲正比室、多重取樣電離室、中子墻、TOF 墻、Gamma球等構(gòu)成。大型偏轉(zhuǎn)磁鐵如圖 1.3，最大磁場 1.6 T，磁隙高度 270 mm，中心均勻磁場厚度 980 mm[15]。

圖 1.2 ETF 結(jié)構(gòu)示意圖Figure 1.2 Layout of the External Target Facility靶終端的粒子鑒別是由一套譜儀構(gòu)成，如圖 1.2，包括一個大型套多絲漂移室、多絲正比室、多重取樣電離室、中子墻、TOF 墻、成。型偏轉(zhuǎn)磁鐵如圖 1.3，最大磁場 1.6 T，磁隙高度 270 mm，中心 980 mm[15]。
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6 李賀;蘭州重離子儲存環(huán)外靶實驗終端時間投影室樣機的研究[D];中國科學(xué)院研究生院(上海應(yīng)用物理研究所);2016年

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本文編號：2892578