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博士论文-玻璃RPC数字强子量能器模型的研制

文献类型:学位论文

作者张清民
学位类别博士
答辩日期2010
授予单位中国科学院研究生院
授予地点北京
导师王贻芳
关键词量能器 粒子流算法PFA 阻型板室RPC 环境依赖性 强子簇射
学位专业粒子物理与原子核物理
中文摘要标准模型预言的Higgs粒子可解释粒子质量的起源。但目前为止,它是标准模型里唯一没有被直接证实存在的粒子。Higgs可能出现的衰变道都是多喷注态, 显然Higgs的寻找和探测需要具有优异喷注能量分辨率的探测器。因此一种致力于提高喷注能量分辨率的粒子流算法PFA(Particle Flow Algorithm)被提了出来,但若模拟读出的话,将大大增加电子学读出的负担及费用,除非数字读出,此技术才可能实现。本论文首先基于SiD和lcsim的模拟中应用了PFA,其能量分辨率明显好于传统的测量能量的方法,一定程度上比较令人信服地说明了粒子流算法的可行性。当e+e-->qq(uds)对撞能量低于200GeV时,1cm×1cm的RPC读出单元的PFA性能已接近目标要求。但也表明,该算法仍然需要优化以达到 30%/√E 的喷注能量分辨率的目标,特别是在高能量。; 阻型板室(RPC)被广泛地应用于高能物理实验中,是因结构简单,性价比高,特别适于建造大面积的探测器。成为数字强子量能器探测器技术的首选。本论文后面部分是关于玻璃RPC数字强子量能器模型的研发。一个小型的这样的量能器模型已建造好并进行了宇宙线和束流测试。该模型采用20cm×20cm大小的RPC,同时基于PFA设计理念第一次采用1cm×1cm的读数方块来读取信号。分析后的实验数据显示了正电子和pion介子不同的簇射行为,同时也研究了RPC效率在高粒子计数率下的行为。特别是基于模拟和实验的吻合,使得我们深刻地理解了这种量能器的行为,重要的是在目前阶段验证了这种数字设计的可行性。在此阶段,我们有两种不同类型的RPC:即双层玻璃RPC和单层玻璃RPC。后者显示了其在读出多重度方面的巨大优势,给了我们进一步提高RPC探测器空间分辨率的可能。另外,在小模型上我们也研究了RPC性能对于环境变量的依赖性,其中也包括工作气体流速的影响。所有这些也加深了我们对于RPC工作原理的理解。这些RPC已经运行了两年半且连续监测达一年之久,没有发现任何老化现象。; 鉴于小模型的成功,立方米模型目前正在建造中。该模型有38层,每层1m×1m大小,共约40万读出道。这个模型将有助于我们获取运行大RPC系统的经验,在更细的细节上测量强子簇射,甚至验证模拟中的强子模型。本论文也介绍了关于这个模型建造的前期预研进展。
学科主题粒子物理与原子核物理
语种中文
公开日期2016-02-25
源URL[http://ir.ihep.ac.cn/handle/311005/210159]  
专题实验物理中心_学位论文和出站报告
作者单位中国科学院高能物理研究所
推荐引用方式
GB/T 7714
张清民. 博士论文-玻璃RPC数字强子量能器模型的研制[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2010.

入库方式: OAI收割

来源:高能物理研究所

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