博士论文-大亚湾实验阻性板室探测器的研制和离线刻度
文献类型：学位论文
| 作者 | 宁哲
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| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2013 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 张家文 |
| 关键词 | 大亚湾实验 低计数率 阻性板室 宇宙线测试 试运行 离线刻度 性能下降 |
| 学位专业 | 粒子物理与原子核物理 |
| 中文摘要 | 大亚湾实验的物理目标是通过比较远近点反贝塔衰变的事例率的不同，来精确测量中微子混合矩阵中的参数θ13。最新的测量结果表明sin22θ13 = 0.089 ± 0.010 (stat.) ± 0.005 (syst.)。大亚湾实验的系统误差主要来自宇宙线μ子产生的本底。为了减少误差，反中微子探测器被安放在地底下，并设计了由水契伦柯夫探测器和阻性板室探测器组成的反符合探测器来实现μ子本底的扣除。 本文对阻性板室探测器的性能进行了深入研究。该探测器具有探测效率高、机械结构简单、单位造价低和易于大面积应用的特点，在大亚湾实验之前被广泛应用于高亮度高计数率实验。大亚湾实验是首次将无油阻性板室探测器应用于低计数率环境的，因此围绕这个应用本论文开展了研究。 为了确保阻性板室探测器能够成功应用于大亚湾实验，将质量控制引入裸室测试。测试结果表明阻性板室探测器的平均效率达到95%，噪声率小于1000 Hz/m2，暗电流小于10 μA/m2，因此地面测试结果表明这些阻性板室探测器满足大亚湾实验设计指标，确保每一个模块合格之后再运往大亚湾现场。在探测器和辅助系统如高压系统、气体系统、电子学系统的安装和试运行期间，出现种种问题诸如滴水、高湿环境、打火、漏气、数据丢失，最终被成功克服，并在完成探测器和其它系统联合调试的基础上，确保探测器及时和正常的运行。 阻性板室探测器的特点是噪声大，对于这种具有低计数率特点的地下环境，如何能够准确刻度探测器的效率和噪声，是实际运行最为关注的问题。在NuWa框架下，成功开发了探测器的离线刻度软件包。并给出了初步结果：1号厅的3/4效率均值为(95.13 ± 3.2)%，2号厅的3/4效率均值为(91.11 ± 5.5)%，3号厅的3/4效率均值为(97.53 ± 3.1)%。同时通过对探测器性能的长期监测，发现阻性板室探测器的性能持续下降，通过研究发现阻性板室内部的垫片逐渐脱胶开扣，并且由于各层受到的压力不同，使得各层开裂的严重程度有所不同。最后从裸室生产、模块结构、安装等方面指出了阻性板室探测器需要改进的地方。 |
| 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/311005/210457]  |
| 专题 | 实验物理中心_学位论文和出站报告 高能物理研究所_实验物理中心 |
| 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 | 宁哲. 博士论文-大亚湾实验阻性板室探测器的研制和离线刻度[D]. 北京. 中国科学院大学. 2013. |
入库方式： OAI收割
来源：高能物理研究所
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