發(fā)布時(shí)間：2020-11-21 05:14

　　 多絲漂移室是蘭州重離子加速器外靶實(shí)驗(yàn)終端重要的氣體探測(cè)器,用于入射粒子徑跡測(cè)量。為了提高測(cè)量粒子徑跡的精度,降低空氣層的多重散射帶來(lái)的位置不確定度,提高粒子鑒別能力,需要在大型二級(jí)磁鐵的出入口和內(nèi)部添加新的多絲漂移室做徑跡探測(cè)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(yùn)動(dòng)理論和漂移室的工作原理。對(duì)外靶多絲漂移室的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了理論模擬,包括Maxwell的靜電場(chǎng)模擬、邊沿效應(yīng)分析、場(chǎng)絲錯(cuò)位影響等。設(shè)計(jì)并測(cè)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(jìn)行了測(cè)試,測(cè)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(yáng)極點(diǎn)火時(shí)可以得到一條徑跡,探測(cè)效率定義為一條徑跡上每層陽(yáng)極絲的點(diǎn)火效率,徑跡殘差定義為陽(yáng)極絲計(jì)算漂移時(shí)間得到的距離與陽(yáng)極絲到徑跡的距離兩者之間的差別。本文使用徑跡殘差來(lái)表征探測(cè)器的位置分辨性能。測(cè)試結(jié)果表明,5 mm漂移單元的探測(cè)器探測(cè)效率比10 mm漂移單元要高,探測(cè)效率在99%以上,徑跡殘差sigma好于130μm。MWDC在1.2 T的磁場(chǎng)環(huán)境中正常工作,探測(cè)效率在99%以上,X方向和Y方向上由于受到磁場(chǎng)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(lái)的多重散射,制作和測(cè)試了適用于真空條件中的低氣壓多絲漂移室,探測(cè)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(cè)器提供了非常好的研究方向。本論文也將為HIAF上開(kāi)展高能、強(qiáng)流重離子束的實(shí)驗(yàn)研究中使用的氣體探測(cè)器提供研究基礎(chǔ)和經(jīng)驗(yàn)。
【學(xué)位單位】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TL56
【部分圖文】：

1.2 外靶實(shí)驗(yàn)終端的發(fā)展和研究現(xiàn)狀中國(guó)科學(xué)院蘭州重離子加速器（HIRFL）是我國(guó)第一臺(tái)大型重離子加速11]，開(kāi)辟了我國(guó)中能重離子物理研究和應(yīng)用研究的新領(lǐng)域，是我國(guó)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(biāo)達(dá)到國(guó)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(chǔ)存環(huán)主環(huán)（CSRm）、實(shí)驗(yàn)環(huán)（CSRe）、第二條放射性束線（RIBLL2）及各個(gè)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(kāi)展重離子物理及叉學(xué)科研究[14]。CSRm 加速出來(lái)的初級(jí)束經(jīng)過(guò)轟擊初級(jí)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(jìn)行純化，外靶實(shí)驗(yàn)終端（ETF）開(kāi)展放射性束物理實(shí)驗(yàn)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(gè)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(chǎng) 1.6 T，磁隙高度 270 mm，中心均勻磁場(chǎng)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(gè)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(chǎng) 1.6 T，磁隙高度 270 mm，中心 980 mm[15]。
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本文編號(hào)：2892578