BESⅢ电磁量能器的进展

《BESⅢ电磁量能器的进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、BESⅢ电磁量能器的进展董明义高能物理所EMC2006.10.31报告内容：CsI(Tl)电磁量能器简介CsI(Tl)晶体探测器单元组分的质量检测CsI(Tl)晶体硅光二极管（PD）前放CsI(Tl)晶体探测器单元的制作和测试晶体阵列束流实验桶部量能器安装准备工作总结简介物理要求：为满足BESⅢ的物理目标，BESⅢ电磁量能器主要是精确测量γ和电子的能量和位置信息。测量能区范围:20MeV～2GeV，重点能区<500MeV。设计目标：*能量分辨率:≤2.5%@1GeV*空间分辨率σx,y≤6mm@1

2、GeV*提供中性（γ）能量触发*在能量大于200MeV的区域具有良好的e/π分辨*每块晶体读出电子学的等效噪声能量<220KeV简介采用CsI(Tl)晶体吊挂安装结构Barrel:120x44=5280w:21564kgEndcaps:2x(96,96,80,80,64,64)=960w:4051kgTotal:6340w:25.6t结构及晶体分布简介CsI(Tl)晶体探测器单元结构简介读出系统FromDetectorPostamplifierQModuleTestControllerFan-ou

3、tTriggerTEST,DACCLKCLKL1VMEL1resetBufferfullCLKL1L1resetBufferfullL1L1resetBufferfullSCLK,DIN,SCVAnalogSumPreamplifierCsI(Tl)晶体探测器单元组分的质量检测质量控制流水线CsI(Tl)晶体探测器单元组分的质量检测晶体光输出和均匀性测量系统CsI(Tl)晶体探测器单元组分的质量检测晶体的反射层为：2×100μ的tyvek+50μ的铝箔要求相对于标准晶体晶体的光输出：>33%相当于

4、~5000e/Mev晶体光输出均匀性：<7%小部分晶体的光输出均匀性>7%对于小端光输出高的晶体通过局部反射层上画黑线降低小端的光输出对于小端光输出低的晶体通过加入ESR反射膜来提高小端的光输出，加入ESR膜可以使光输出增加~30%晶体光输出和均匀性测量结果CsI(Tl)晶体探测器单元组分的质量检测晶体的尺寸公差要求每个侧面为：0,-200μm长度为：±1mm对于侧面尺寸偏差<-400μm或>150μm的晶体退回厂家返修,其余偏差较小的晶体在安装时进行配对晶体尺寸测量CsI(Tl)晶体探测器单元组

5、分的质量检测要求经过1000rads的辐照，晶体的光输出降低:<20%或者经过100rads的辐照，晶体的光输出降低:<9%通过小晶体测试和大晶体抽样测试，大多数晶体的抗辐照性能合格，部分不合格的晶体退回厂家重做法国退回87块，上海退回316块，滨松退回79块晶体抗辐照性能CsI(Tl)晶体探测器单元组分的质量检测PD共13200片，其质量检测包括：暗电流和结电容测量：暗电流>6nA不用老化测试：无明显变化150hrs@70V,65℃光电转换效率：分为4类，与晶体粘接时配对，同一个晶体的上的两片P

6、D为同一类PD质量检测CsI(Tl)晶体探测器单元组分的质量检测组装时根据增益的大小与不同光输出的晶体配对同一个盒中的两前放差别<3%前置放大器测量CsI(Tl)晶体探测器单元的制作和测试晶体探测器单元制作流程分单双号质量控制解决问题晶体打孔安装底板安装前放宇宙线测量真空封装上架储存反射层上打光纤孔PD和晶体粘接晶体端面加Teflon反射膜PD和光导粘接前放盒检测底板检测CsI(Tl)晶体探测器单元的制作和测试晶体打孔光导粘接PDPD晶体粘接CsI(Tl)晶体探测器单元的制作和测试底座安装前放安装

7、CsI(Tl)晶体探测器单元的制作和测试探测器单元的宇宙线测量系统宇宙线测量结果LightoutputUniformityCsI(Tl)晶体探测器单元的制作和测试宇宙线测量与PMT测量结果比较第一次测量结果处理有问题的晶体后测量结果CsI(Tl)晶体探测器单元的制作和测试晶体光输出不均匀性分布桶部晶体探测器单元已经完成5100多块，还有100块左右CsI(Tl)晶体探测器单元的制作和测试光纤监测系统主要监测晶体光输出参数随时间的变化和电子学主放在各个量程的线性。光脉冲等效能量：4Mev~2.GeV

8、可调，满足电子学3个量程，每次每块晶体从低到高扫描几个能量点76个LED单元分8组并行工作，每组9或10个LED单元顺序工作，10分钟扫描一次/天光脉冲频率:300Hz系统不稳定性为：0.5%加温度离线修正后可达0.3%目前已完成同步LED单元制作和测量光纤监测系统系统长期不稳定性：0.27%光纤不均匀性：8.2%CsI(Tl)晶体阵列束流实验采用36块晶体(33#-38#各6块)组成6x6晶体阵列电子学为最后版本，VME读出。在高能所的E3束上进行电子：400～1000MeV；混