Shashlyk电磁量能器研制

摘要

电磁量能器由于本身的特性以及能满足粒子物理实验发展的需要，几乎已成为所有粒子物理实验的关键探测器。而且随着实验能量的提高其重要性日益增加。电磁量能器本身也具有粒子鉴别、精度高、尺寸小、时间响应快等特点而成为很多探测器的首选。美国杰弗逊国家实验室拥有世界上最大的超导RF加速仪，该实验室的SoLID（Solinoidal Large Intensity Device）谱仪需要建造20吨重的大型电磁量能器，采用国际最先进的Shashlyk型量能器建造[1]。研制这种先进量能器，能大大提高我们的探测器研究水平，也能保证随后的批量制作任务的顺利完成。
　　本工作将制作出一款取样型电磁量能器并模拟粒子在其中的能量沉积，通过前期杰弗逊国家实验室的初步设计先调研各部件生产材料，确定供应来源，其中闪烁体片生产时形位公差精度要求高，故摒弃了误差大的传统机械加工方法而采用了全新的离子溅射浇铸方法。然后参考欧洲ALICE实验室自主设计出了组装加压的工装并成功组装出了完整量能器，通过压力温度实验证明了我们工装设计的正确性及量能器的稳定性。最后用蒙卡模拟软件包Geant4进行了粒子能量沉积模拟，得出了量能器在3GeV电子入射下各材料中的能量沉积及占总比，为后续的实验提供了极为重要的理论参数。

目录

声明

1 绪论

1.1 项目研究的基本介绍

1.2 量能器简介

1.3 本文内容简介

2 电磁量能器探测过程及相关参数

2.1 探测基本原理

2.2 电磁簇射的分布

2.3簇射中带电粒子径迹的总长度

2.4 能量分辨率

2.5 角度和空间分辨率

2.6 本章小结

3 电磁量能器的结构及材料

3.1 量能器的结构

3.2 量能器的材料

3.3 闪烁体片的研制

3.4 本章小结

4 电磁量能器的组装及测试

4.1 量能器的工装设计

4.2 量能器的组装与加压

4.3 温度变化的稳定性测试

4.4本章小结

5 量能器的计算机模拟

5.1模拟软件简介

5.2量能器的模拟

5.3本章小结

6 总结和展望

参考文献

致谢

个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果