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《中国科学技术大学》 2007年
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BEPCII亮度监测器高能重离子碰撞中DiOmega产额上限的研究

单卿  
【摘要】: 北京正负电子对撞机(Beijing Electron Positron Collider,简称BEPC)由直线加速器、束流输运线、储存环、北京谱仪(Beijing Spectrometer,简称BES)和北京同步辐射装置(Beijing Synchrotron Radiation Facility,简称BSRF)组成。为了保持在τ-粲能区物理研究的领先地位,需要高亮度的正负电子对撞机和高精度的探测器系统。因此在BEPCⅠ和BESⅡ成功运行的基础上,对它们进行升级改造,大幅度提高它们的性能。 升级后的BEPCⅡ采用国际上最先进的双环结构,将亮度提高了两个数量级,在质心系能量3.77GeV时达到10~(33)cm~(-2)·s~(-1),快速实时的亮度监测将应用在升级后的北京正负电子对撞机上。把在对撞点发生的单轫致辐射过程中产生的光子转化为带电粒子,通过收集带电粒子在熔融石英辐射体中产生的契仑柯夫光,记录单轫致辐射Bhabha的事例率,从而测量对撞机的亮度。它的优点是事例率高。在BEPCⅡ中,共有93对e~-和e~+束团在对撞点相互碰撞。通过对每一对束团相对亮度的测量,束流操作人员可以即时的了解每一对束团的状态,这样就可以即时的调整每个束团,使它处于最佳状态。经过标定,亮度监测器也能给出93个束团的总亮度。本论文的主要成果是: ·基于GEANT4模拟研究了亮度测量的整个过程,给出了模拟的结果,提供了亮度监测器设计重要的参数; ·完成亮度监测器的物理和机械设计; ·对亮度监测器进行电子束和宇宙线的刻度。用宇宙线进行刻度时,系统的响应特性为:每个光电倍增管光阴极收集到的平均光电子数为6.9±3.7个;时间分辨0.25ns,对最小电离粒子(MIP)的探测效率高于98%(PMT高压800V,电子学阈值3mV,等效于光电倍增管的光阴极收集到2个光电子)。电子束流测试中,系统对单能电子的响应特性为:每个光电倍增管光阴极收集到的光电子数随着入射电子能量的增大而增大;其中最小入射能量400MeV电子入射时,每个光电倍增管光阴极收集到的平均光电子数为14.4±8.7,比宇宙线测试中收集到的光电子数要多;时间分辨小于或等于0.21ns,和宇宙线的结果相当。通过电子束的测试结果与模拟结果的比较,对模拟结果进行了标定,在要求丢失计数的概率和亮度的统计误差都小于1%时,在满亮度运行的条件下,前端电子学的阈值设置为等效于光电倍增管的光阴极收集到45个光电子是合适的。测试结果表明,所设计建造的亮度监测器的灵敏度和时间响应完全可以达到对每一对束团亮度监测的要求; ·亮度监测器安装以及初步运行结果的分析表明,亮度监测器可以快速实时的给出相对亮度的信息,成功的对每一对束团的状态(时间、空间)进行监视,为高亮度的BEPCⅡ的调试,最佳状态的选择提供快速的指示。
【学位授予单位】:中国科学技术大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:O572.21

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 薛镇;北京正负电子对撞机重大改造工程(BEPCII)的亮度监测[D];中国科学技术大学;2010年
【共引文献】
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1 蒋林立;张子平;毛泽普;王贻芳;衡月昆;吴冲;赵力;孙志嘉;马秋梅;马想;王大勇;邓子艳;尤郑昀;文硕平;王喆;刘怀民;李卫东;张长春;邱进发;何苗;张学尧;张晓梅;张瑶;汤睿;郑直;冒亚军;俞国威;夏宇;袁野;黄性涛;臧石磊;;BESIII飞行时间计数器束流实验的模拟研究[J];核电子学与探测技术;2007年01期
2 花春飞;莫晓虎;李玉晓;边渐鸣;曹国富;曹学香;陈申见;邓子艳;傅成栋;高原宁;何康林;何苗;黄彬;黄性涛;季晓斌;李海波;李卫东;梁羽铁;刘春秀;刘怀民;刘秋光;刘锁;马秋梅;马想;冒亚军;毛泽普;潘明华;庞彩莹;平荣刚;秦亚红;邱进发;孙胜森;孙永昭;王纪科;王亮亮;文硕频;伍灵慧;谢宇广;徐敏;严亮;尤郑昀;俞国威;苑长征;袁野;张长春;张建勇;张学尧;张瑶;郑阳恒;朱永生;朱志丽;邹佳恒;;BESⅢ上τ轻子对产生阈附近衰变分支比测量的模拟研究[J];核电子学与探测技术;2009年05期
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9 易立华;北京谱仪触发判选能量甄别电路插件的研制[D];湖南大学;2005年
10 司孝平;BESⅢ主触发系统VME机箱快控制插件的研制[D];湖南大学;2005年
【同被引文献】
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4 薛镇;单卿;许咨宗;汪晓莲;伍健;王永纲;章涛;胡涛;蔡啸;王贻芳;;A fast luminosity monitor for BEPCⅡ[J];中国物理C;2010年04期
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1 颜天信;BESIII亮度监测电子学系统[D];中国科学技术大学;2006年
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9 孟丹;邓长明;程昶;任熠;宋称心;刘芸;王志刚;;两种大面积塑料闪烁探测器的性能对比及工艺设计[A];第十四届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集(1)[C];2008年
10 祁辉荣;王金川;肖国青;郭忠言;詹文龙;徐治国;武丽杰;丁先利;高辉;徐瑚珊;李加兴;孙志宇;胡正国;毛瑞士;李琛;陈立新;赵铁成;;64路多阳极光电倍增管信号简化处理的研究[A];第十二届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集[C];2004年
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2 ;索尼VAIO VGN-A29CP尽显AV/IT融合之美[N];电脑商报;2005年
3 记者 蔡玉高;彗星遭“炮轰”,亮度将从11等星升为7等星[N];新华每日电讯;2005年
4 ;明基SL703S投影仪测试[N];电脑报;2002年
5 廖文根;正负电子对撞机完成重大改造[N];人民日报;2008年
6 ;LG T710PH四种亮度模式可选[N];中国计算机报;2003年
7 记者李斌;北京正负电子对撞机将实施改造[N];人民日报;2003年
8 记者 李冰;中高端光电倍增管产业化项目落户澄迈[N];海南日报;2011年
9 ;提高局部亮度有诀窍[N];电脑报;2004年
10 惠子;看电视亮度要适宜[N];中华工商时报;2000年
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1 单卿;BEPCII亮度监测器高能重离子碰撞中DiOmega产额上限的研究[D];中国科学技术大学;2007年
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6 蒋林立;BESIII飞行时间计数器的束流实验模拟及离线软件发展研究[D];中国科学技术大学;2006年
7 薛镇;北京正负电子对撞机重大改造工程(BEPCII)的亮度监测[D];中国科学技术大学;2010年
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