阳极探测器论文-周清武

阳极探测器论文-周清武

导读:本文包含了阳极探测器论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:兰州放射性束流线(RIBLL),8×,8CsI(Tl)阵列探测器,多阳极位置灵敏光电倍增管(PSPMT),多阳极位置灵敏探测器(H12700A)

阳极探测器论文文献综述

周清武[1](2019)在《H12700A多阳极位置灵敏探测器的性能研究》一文中研究指出在实验核物理中,我们需要运用多种探测器组合来完成实验目标,已经形成了一些成熟的探测技术。比如在中科院近代物理研究所放射性束流线(RIBLL)实验终端中,平行板雪崩计数器(PPAC)探测器用于检测束流位置;飞行时间开始探测器放在T_1靶室,飞行时间停止探测器放在T2靶室内,用于测量束流飞行时间;Si探测器放在T_2靶室内,用于探测粒子的能损信息;8×8CsI(Tl)晶体阵列探测器放在大靶室,用于探测实验的破裂产物。8×8CsI(Tl)晶体阵列探测器所占体积较大,并且分别需要64根高压电源线与64根信号线与其连接才能使其正常工作,在实验的准备过程中,由于它电子学搭建带来的降噪问题一直是个难题;而在实验后续的实验数据分析过程中,它的能量刻度也是需要花费大量时间。本文尝试选取日本滨松公司生产的多阳极位置灵敏光电倍增管(Position-Sensitive Photo Multiplier Tubes,PSPMT)H12700A与中科院近代物理研究所晶体组生产的CsI(Tl)耦合组成新的探测器,通过在RIBLL终端对其进行实验,对H12700A多阳极位置灵敏光电倍增管的性能进行研究,为相关实验选择新的探测器提供一定的参考价值。此次实验是2018年叁月十八号在兰州放射性束流线(RIBLL)实验终端上完成的,主束为75.5MeV/u的~(28)Si,然后与初级靶反应,生成次级碎片产物,经过RIBLL上四个二级磁体的选择,通过△E-TOF-Bρ探测器系统进行次级束粒子的鉴别与筛选,并通过次级靶前叁块PPAC探测器来监测次级束的径迹从而确定束流的位置信息和方向信息~([1])。最终以~(18)O,~(19)F,~(15)C为主的次级束轰击叁块未通电源的PPAC后,最终的破裂产物轰击H12700A多阳极位置灵敏探测器。实验获取得到的数据分析是基于ROOT软件的C++语言编程进行处理。通过对每路探测器的信号进行读取能量积分读取,电荷积分读取,从而对整块探测器的能量积分和电荷积分分析,并利用CsI(Tl)快慢成分成功鉴别几种轻粒子,从而完成对H12700A探测器的性能研究。(本文来源于《西南大学》期刊2019-03-01)

刘修富,姜忠志,梁景广,尼启良[2](2018)在《交叉条形阳极探测器的解码误差及性能分析》一文中研究指出针对交叉条形(XS)阳极探测器所存在的解码误差问题,分析了XS阳极解码误差产生的原因及变化规律,得到了微通道板(MCP)出射电子云的直径需要覆盖XS阳极约1.64个周期的最佳工作条件。根据分析结果设计制备了一种周期为635μm的XS阳极结构,并对该阳极的电荷输出信号波形进行了采样。在分析了输出信号波形的线性及噪声的基础上,估算出XS阳极探测器的最大计数率和空间分辨率分别为1 MHz和4μm。(本文来源于《光电子·激光》期刊2018年12期)

赵庆章,于波,庞义俊,张宇轩,王芳芳[3](2018)在《薄窗型多阳极气体探测器研究进展》一文中研究指出薄窗型气体探测器是最近发展并用于低能量加速器质谱探测技术。该探测器的入射窗采用氮化硅膜,薄而均匀,分辨率高,目前已在低能量粒子探测技术中得到初步应用,显示出广泛的应用前景。本文主要从薄窗型气体探测器基本原理、薄氮化硅膜与Mylar膜的对比、不同质子数Z的低能量粒子脉冲高度对比、薄窗型气体探测器与硅探测器的对比,以及应用等方面进行阐述。(本文来源于《同位素》期刊2018年06期)

赵爱荣[4](2018)在《远紫外感应电荷楔条阳极探测器及游标阳极研究》一文中研究指出众所周知,地球周围的电离层对人类的通讯导航、航空航天、军事活动等均有重要影响。目前,紫外光谱成像技术是国外研究电离层最常用的手段之一,而基于微通道板(MCP)的位敏阳极光子计数成像探测器则是实现这一技术必不可少的工具。本文根据远紫外电离层临边成像光谱仪对所用探测器的要求,研制出基于MCP及楔条型阳极(Wedge-stripe anode,WSA)的远紫外(Far ultraviolet,FUV)波段感应电荷光子计数密封管成像探测器,该探测器由密封管体、位于管体外部的WSA、位置读出电路及相应的图像实时采集和处理软件等几部分组成。密封管则是由氟化镁(MgF_2)窗口、碘化铯(Cs I)光电阴极、MCP堆及电阻阳极构成的真空管。同时,对具有更高空间分辨率的游标(Vernier)阳极也进行了研究。与位于真空管体内部的金属阳极电荷读出方式相比,感应读出方式采用金属阳极接收电子云与电阻膜相互作用产生的感应电荷的方式,避免了电子云与金属阳极直接作用,既大大降低了图像位置非线性和不稳定性,又提高了图像的空间分辨率。具体的研究内容有以下几点。(1)基于MCP及WSA的FUV波段感应电荷光子计数密封管探测器优化设计及研制。利用Schwarz-Christoffel转换理论,提出了一种新的计算WSA极间电容的方法,该方法弥补了现有WSA极间电容计算方法中不能充分考虑电极宽度变化以及不能实现任意两电极极间电容计算的缺陷,计算精度在9-15范围内;根据该方法提出了WSA的优化方案,设计出周期宽度为1.5,有效面积为48的WSA;根据设计的WSA对电子云大小的需求,利用电子云电荷密度分布计算模型对探测器结构参数进行了优化,最终研制出MgF_2作为窗口材料,CsI作为光阴极,方块电阻为200MΩ/□的Ge膜作为电阻阳极,厚度为1的陶瓷作为绝缘基底的MCP-WSA的FUV波段感应电荷光子计数密封管成像探测器。(2)探测器性能检测。对所研制的FUV感应电荷WSA密封管光子计数成像探测器进行了成像检测,包括量子探测效率、增益、暗计数、空间分辨率、最高计数率及图像线性,检测结果表明:探测器的各项技术指标完全满足FUV临边成像光谱仪要求。(3)Vernier阳极的优化设计方法及研制。根据Vernier阳极的设计原理,对其解码算法进行了修正,有效地降低了解码算法对图像线性的影响;利用编制的Vernier阳极图像线性仿真软件验证了修正后解码算法的可行性,同时进一步研究了电子云大小及Vernier阳极设计参数对图像线性的影响;建立了决定Vernier阳极空间分辨率的分割噪声和电子噪声的相关理论;基于上述理论研究,提出了Vernier阳极的优化设计方案,研制出pitch宽度为0.891,有效面积为36×36,理论分辨率为2.3的Vernier阳极。主要创新点为:(1)提出了一种新的计算WSA极间电容的方法。该方法补充了WSA优化设计理论,弥补了现有WSA极间电容计算方法中不能充分考虑电极宽度变化以及不能实现任意两电极极间电容计算的缺陷,为其它分割型阳极的优化设计提供了有力的理论基础。(2)利用Matlab编译了Vernier阳极成像模拟算法。相较于通常采用的Labview仿真模拟方法,该方法不仅可以定量研究阳极设计参数对成像的影响,而且大大提升了模拟速度。(3)建立了Vernier阳极的噪声理论。该理论可用于指导Vernier阳极的优化设计,补充了现有Vernier阳极的理论系统。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)》期刊2018-06-01)

覃兆童[5](2018)在《基于CdS量子点敏化TiO_2介孔球光阳极的光电化学光电探测器的研究》一文中研究指出光电化学(PEC)光电探测器具有成本低、快速响应、线性响应等优点,在诸多领域都有广泛的前景和应用。量子点敏化可极大提升PEC器件的光电性能,目前已大量应用于太阳能电池和光催化,但在PEC光电探测器领域研究很少。本课题研究了SILAR法和CBD法在Ti O2介孔球薄膜上的原位合成制备Cd S量子点,以及Cd S/Cd Se核壳结构量子点的合成,之后以其为光阳极制备成了PEC光电探测器器件,并对制备工艺对性能影响的规律进行了研究。本文首先比较了两种量子点的原位合成方法:SILAR法和CBD法,结果表明前者更适合用于制备Cd S量子点。对应器件在每次循环20 s、循环5次条件下性能达到最佳,在365 nm波长、20 m W cm-2光照条件下的短路电流密度Jsc达到4.279 m A cm-2,上升/下降时间分别为0.059 s和0.043 s,开关比达到3457,器件对多次“开”“关”的光信号反应稳定,响应迅速,且表现出优异的线性响应特性,可对光信号进行定量探测。UV-Vis和EIS分析表明,器件对光的响应范围由紫外区扩展至紫外和蓝紫光区,吸光度随循环次数增加逐渐增大,在循环次数为5次时接近饱和,进一步增加循环次数会降低复合阻抗Rct2和电子寿命τn,导致器件性能下降。对Cd S的退火处理可提高其结晶度和吸光度,并减少其中的缺陷数量,增大Rct2和τn,提升器件性能。之后,对上述合成的Cd S量子点进行改性,通过改良的SILAR法合成了Cd Se壳,制备了Cd S/Cd Se核壳结构量子点。性能最优组Cd S5/Cd Se1在与之前相同的光照条件下,Jsc达到了5.471 m A cm-2,相比Cd S5器件提升了近30%,器件同样表现出对光信号“开”“关”变化的快速反应和稳定性。UV-Vis分析表明,Cd Se对器件的光谱响应范围影响很小,在测试光源的365 nm处几乎没有增强。EIS测试表明Rct2和τn在Cd S5/Cd Se1处达到最大值,之后逐渐减小。分析认为Cd S和Cd Se逐层接触后其费米能级会发生调整,使Cd S能级下降,Cd Se的能级上升,形成势垒,阻碍Cd S核中的光生电子与Cd Se壳外的电解质发生复合,使得复合阻抗增大;而当Cd Se逐渐变厚时,结晶度较低的Cd Se壳层中存在的大量缺陷将导致界面处电子复合几率上升,Rct2下降,器件性能下降。因此对于Cd S/Cd Se核壳结构量子点而言,Cd Se壳层并非越厚越好。相比传统的宽禁带半导体光阳极PEC光电探测器,本课题首次采用Cd S量子点和Cd S/Cd Se核壳结构量子点对探测器光阳极进行敏化处理,不仅提高了器件的光吸收效率,还扩宽了器件的光谱响应范围,提升了器件的响应速度。这一成果作为今后量子点敏化PEC光电探测器研究的铺垫,为光电探测器的发展探索出一条方向。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-06-01)

刘修富[6](2018)在《具有双32路电极的交叉条形阳极光子成像探测器研究》一文中研究指出广袤无垠的太空一直是人类探索未知的摇篮。在太空中,充斥着诸如紫外线、X射线、β射线等辐射,所以研制出能够捕获并确定这些辐射的辐射源位置、辐射强度等参数的探测器对人类探索太空有着重要意义。基于微通道板的光子计数成像探测器的高灵敏度、高分辨率特征满足了人们探测这些辐射的需求,已经广泛应用于空间探测领域。国内对光子计数成像探测器的研究国起步较晚,所研制的探测器在性能上也与国外同类型的探测器存在较大差距。本文研制的交叉条形阳极光子计数成像探测器在最大计数率和空间分辨率方面有着潜在优势,是目前空间探测领域研究的热门探测器之一,在核电子学、生物荧光探测和日盲紫外探测等方面也有潜在的应用价值。交叉条形阳极光子计数成像探测器主要由入射窗、光电阴极、微通道板堆、交叉条形阳极以及相应的位置读出电路系统组成。探测器在经过一段时间曝光后,累计大量入射光子的位置坐标后便能够得到探测目标的二维图像。首先,在理论上分析了交叉条形阳极的解码误差,依据数值模拟计算的结果确定了阳极的结构参数并使用厚膜电路技术制备出在X和Y方向均有32电极的交叉条形阳极。通过对阳极的电荷信号进行采样分析,估算出在此设计参数与实验室所提供高性能电荷灵敏前置放大器的前提下,探测器所能达到的最大空间分辨率约为4μm。这对XS阳极的结构设计与位置读出电路系统的噪声控制有着重要指导意义。其次,研制出应用于交叉条形阳极光子计数成像探测器的位置读出电路系统,包含两块32通道的前端电路板和一块64通道的数据处理电路板,两者结合能够将交叉条形阳极在X和Y方向输出的64路电荷脉冲信号转换成数字信号并将其上传至计算机进行解码成像。前端电路板具有积小、重量轻的特点,能够实现对阳极电荷信号的放大功能并在探测器背面直接进行插拔。数据处理电路板能对64路电荷信号同时进行采样、处理并通过高速数据接口实现大批量数据上传。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)》期刊2018-06-01)

邢妍[7](2016)在《极紫外电荷分割型阳极光子计数成像探测器的研究》一文中研究指出随着空间技术的发展,越来越多的极紫外波段观测仪器被发射到宇宙空间,对地球周围及至广阔宇宙空间中不同星体产生的微弱极紫外辐射进行了高精度探测,其中光子计数成像探测器是实现这种探测的优先选择器件。论文重点对电荷分割型阳极光子计数成像探测器中的楔条形阳极探测器和Vernier阳极探测器进行研究。具体研究内容如下:1、根据微通道板二次电子发射理论,利用Comsol软件仿真出叁维“V”型级联微通道板的电子倍增过程,研究在不同工作电压下微通道板的增益特性;重点推导一维Vernier阳极和二维Vernier阳极的质心解码算法,通过仿真针孔阵列模拟成像,验证Vernier阳极位置解码的正确性。2、根据分割噪声的来源,提出了一种计算分割噪声的方法,得到由分割噪声引起的质心位置偏差与阳极板参数之间的关系,同时得到提高微通道板增益能有效降低分割噪声对质心位置偏差的影响的结论。讨论了电子云团尺寸、极间串扰、电子噪声、半导体薄膜对电荷分割型阳极探测器成像性能的影响。3、分析了阳极的极间电容值对电荷分割型阳极探测器成像性能的影响,利用ANSYS软件建立电荷分割型阳极(楔条形阳极、Vernier阳极)叁维模型,通过有限元方法计算出不规则形状电极间的电容值;利用激光微加工设备加工出楔条形阳极和Vernier阳极,实测阳极的极间电容值与仿真值吻合,验证了阳极有限元模型的正确性;在此基础上,对电荷分割型阳极的结构参数进行优化,给出电荷分割型阳极版的加工参数。4、搭建楔条形阳极光子计数成像探测器和Vernier阳极光子计数成像探测器实验装置,并对楔条形阳极探测器进行暗噪声、空间分辨率以及不同电荷读出方式性能测试;评估了分割噪声与电子噪声对两个周期Vernier阳极探测器分辨率的影响,并进行单矩形孔的成像实验。(本文来源于《中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)》期刊2016-04-01)

赵逸琛[8](2016)在《GEM探测器阻性阳极读出方法研究实验平台的搭建》一文中研究指出GEM(Gas Electron Multiplier)探测器作为一种新型的微结构气体探测器,以其高空间分辨、高计数率、抗辐照能力强等优越的性能,在自上世纪90年代发明至今的二十年间,有着突飞猛进的发展。其所涉及的研究领域,也由一开始的高能物理实验领域,迅速扩展到同步辐射、天体物理实验、医学成像探测、中子束流监测等领域,并取得了很可观的发展。随着高能物理实验的发展,对高空间分辨率探测器的需求越来越强烈。然而采用传统的像素或条读出方法时,若要达到较好的空间分辨率,探测器通常需要匹配非常庞大的读出电子学,使探测器变的笨重的同时,也增加了探测器的建造成本。为了解决高空间分辨率需要匹配高读出电子学通道的问题,国内外探寻发展新型读出结构和读出方的研究从未停止。阻性阳极读出方法,作为一种新型的二维插值读出方法,可以在保证探测器的空间分辨率的情况下,有效地减少读出电子学通道,进而减少研制探测器的成本。我们针对GEM探测器的阻性阳极读出方法研究搭建了合适的探测器实验平台,对阻性阳极读出方法进行了深入的研究并优化了阻性阳极读出板的设计参数、探测器的工作参数和相应的位置重建算法。本文围绕本实验平台的搭建和相应的重建程序的编写进行阐述。主要包括探测器室体、高压供电系统、读出电子学系统、DAQ系统等的设计和搭建,相应重建程序的功能介绍和算法实现等。随后,我们基于本实验平台对阻性阳极板的设计参数进行了优化,同时完善了相应的位置重建算法,对采用阻性阳极读出方法的GEM探测器的空间分辨率、二维成像等性能进行了研究,本工作还研究并优化了阻性阳极读出GEM探测器的公共触发信号,给出产生不同极性触发信号的工作高压条件,得到触发信号的极性和幅度与探测器感应区的场强密切相关。研究结果为制作大面积的阻性阳极读出GEM探测器提供了理论和实验依据。最后,基于本实验平台对THGEM探测器的阻性阳极读出进行了尝试和初步的性能测试,得出阻性阳极读出方法同样适用于THGEM、Micromegas等其他微结构气体探测器,为微结构气体探测器的读出方法提供了新的思路。(本文来源于《郑州大学》期刊2016-04-01)

邢妍,陈波,金方圆,王海峰,张宏吉[9](2016)在《基于Vernier阳极微通道板光子计数探测器分割噪声》一文中研究指出为消除微通道板光子计数探测器系统中电子噪声的干扰,研究了探测器分割噪声的来源,并提出利用COMSOL软件仿真计算分割噪声的方法.利用有限元方法对基于Vernier阳极探测器的成像过程进行叁维建模,实现了一组5×5针孔阵列的模拟成像,计算出Vernier阳极分割噪声所产生的电子云质心位置的偏移量,验证了Vernier阳极探测器成像编码的正确性与仿真研究分割噪声的可行性.通过分析不同参量的阳极面板,利用数值拟合方法,得到电子云质心偏移量与阳极面板设计参量之间的关系.在固定面板参量的前提下,可以通过提高微通道板增益来有效降低分割噪声对质心位置偏移影响.(本文来源于《光子学报》期刊2016年06期)

尼启良[10](2015)在《使用曲面微通道板和感应电荷位置灵敏阳极的软X射线-极紫外光子计数成像探测器研究》一文中研究指出本项目对我国空间探测的极紫外(EUV)波段大视场相机所需求的球面光子计数成像探测器的关键技术进行了研究。首先,建立了光阴极材料次级电子产出模型,利用该模型计算了软X射线-EUV波段常用的光电阴极材料—碱卤化物的次级电子产出,分析了微通道板(MCP)的次级电子产出。建立了测量MCP量子探测效率的装置,并推导出MCP量子探测效率的计算公式,测量了MCP在软X射线-EUV波段的量子效率以及MCP量子效率随掠入射角的变化。其次,建立了球面实芯微通道板的制备装置,利用高温热成型方法制备出曲率半径为150 mm球面MCP,利用光刻技术制备出有效直径为48 mm的楔条形感应电荷位置灵敏阳极,在此基础上集成了一套使用球面MCP和感应电荷位置灵敏阳极的两维光子计数成像探测器。再次,研制出包括快速前端模拟电路与后续数字电路的成像读出电路,编制了能矫正图像畸变的图像实时采集和处理软件。最后,建立了MCP探测器空间分辨率、图像线性的检测装置,对研制出的探测器性能进行了检测,检测结果表明:探测器的各项技术指标完全满足要求。(本文来源于《中国光学》期刊2015年05期)

阳极探测器论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

针对交叉条形(XS)阳极探测器所存在的解码误差问题,分析了XS阳极解码误差产生的原因及变化规律,得到了微通道板(MCP)出射电子云的直径需要覆盖XS阳极约1.64个周期的最佳工作条件。根据分析结果设计制备了一种周期为635μm的XS阳极结构,并对该阳极的电荷输出信号波形进行了采样。在分析了输出信号波形的线性及噪声的基础上,估算出XS阳极探测器的最大计数率和空间分辨率分别为1 MHz和4μm。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

阳极探测器论文参考文献

[1].周清武.H12700A多阳极位置灵敏探测器的性能研究[D].西南大学.2019

[2].刘修富,姜忠志,梁景广,尼启良.交叉条形阳极探测器的解码误差及性能分析[J].光电子·激光.2018

[3].赵庆章,于波,庞义俊,张宇轩,王芳芳.薄窗型多阳极气体探测器研究进展[J].同位素.2018

[4].赵爱荣.远紫外感应电荷楔条阳极探测器及游标阳极研究[D].中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所).2018

[5].覃兆童.基于CdS量子点敏化TiO_2介孔球光阳极的光电化学光电探测器的研究[D].哈尔滨工业大学.2018

[6].刘修富.具有双32路电极的交叉条形阳极光子成像探测器研究[D].中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所).2018

[7].邢妍.极紫外电荷分割型阳极光子计数成像探测器的研究[D].中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所).2016

[8].赵逸琛.GEM探测器阻性阳极读出方法研究实验平台的搭建[D].郑州大学.2016

[9].邢妍,陈波,金方圆,王海峰,张宏吉.基于Vernier阳极微通道板光子计数探测器分割噪声[J].光子学报.2016

[10].尼启良.使用曲面微通道板和感应电荷位置灵敏阳极的软X射线-极紫外光子计数成像探测器研究[J].中国光学.2015

标签:;  ;  ;  ;  ;  

阳极探测器论文-周清武
下载Doc文档

猜你喜欢