1、苗家远，徐统业，祝成光山东大学12023-2-422023-2-4祝成光 山东大学大面积，时间分辨率好于25ns快速响应一定的位置分辨率（cm）工作气体：工作气体：55%55%二氧化二氧化碳碳+45%+45%正戊烷；正戊烷；工作温度：工作温度：2323工作电压工作电压3000V3000V左右，左右，处在有限正比区。处在有限正比区。3TGCTGC探测器的结构：探测器的结构：2023-2-4祝成光 山东大学拓展传统探测器的性能和适用性 工作在饱和模式，信号幅度强，有利于获得较高的信噪比和空间分辨率。气体体积薄，空间分辨率对粒子入射角度的依赖较弱。探测器输出电容小。位置分辨率提高到好于100微米的量
2、级，保持原有的时间分辨率和时间相应速度。2.8mm间距50m镀金钨丝感应信号拾取电极PrecisionTGCPTGCPTGC探测器的结构：探测器的结构：工作原理：工作原理：电离：每次入射，约产生电离电电离：每次入射，约产生电离电子子3838个（量能器）。个（量能器）。雪崩：每次击中约产生雪崩：每次击中约产生1pC1pC的电荷的电荷量。右图为雪崩电荷量的分布图，量。右图为雪崩电荷量的分布图，其中其中0.50.51010-9-9代表代表1pC1pC。数据采集数据采集探测器信号使用探测器信号使用Gassiplex07-3Gassiplex07-3数数据采集卡采集，并行获取，串行据采集卡采集，并行获取
3、，串行读出，减少数据获取信号道数目读出，减少数据获取信号道数目52023-2-4祝成光 山东大学探测器位置分辨率误差来源：探测器位置分辨率误差来源：入射粒子和雪崩中心的误入射粒子和雪崩中心的误差差探测器公差探测器公差电子学噪音电子学噪音测试时观察到信号的基线测试时观察到信号的基线漂移漂移62023-2-4祝成光 山东大学一次击中产生感应信号的感应一次击中产生感应信号的感应条数目条数目探测器的探测器的Cluster Size Cluster Size 的分布的分布如图。从图中可以看出，单个如图。从图中可以看出，单个事例激发信号条数平均为事例激发信号条数平均为6 6，该，该数字偏大，因此可以加宽信
4、号数字偏大，因此可以加宽信号条的宽度，降低信号道的数目。条的宽度，降低信号道的数目。击中的位置使用重心法求出。击中的位置使用重心法求出。72023-2-4祝成光 山东大学8感应条信号电荷量的分布（左中右分别为峰值，次大值，第三大值）感应条信号电荷量的分布（左中右分别为峰值，次大值，第三大值）2023-2-4祝成光 山东大学使用两面对称的感应信号条同时读出同一个雪崩事例的感使用两面对称的感应信号条同时读出同一个雪崩事例的感应信号，两个位置测量应相同，其差别反映了信号感应，探应信号，两个位置测量应相同，其差别反映了信号感应，探测器公差，电子学等说导致的位置分辨误差测器公差，电子学等说导致的位置分辨
5、误差探测器测试系统探测器测试系统雪崩电荷的位置分辨率雪崩电荷的位置分辨率5757微米微米第二层探测器集中点和上下两层探测器集中点连线间距分第二层探测器集中点和上下两层探测器集中点连线间距分布如下面右图。布如下面右图。102023-2-4祝成光 山东大学11宇宙线入射角的分布。入射角分布可宇宙线入射角的分布。入射角分布可知，两个边基本成直线，说明宇宙线知，两个边基本成直线，说明宇宙线各个方向的束流密度相等。各个方向的束流密度相等。2023-2-4祝成光 山东大学 2max2min2max2min2222max2min1()21()212xxxy xgeddfeddfed 换积分变量：122232
6、3132()tanLLbL的分布和高斯分布的卷积为：的分布和高斯分布的卷积为：注：其中注：其中g(g()为为的概率密度函的概率密度函数；数；f f()为为的的概率密度函数。概率密度函数。2023-2-4祝成光 山东大学13测量得到探测器的位置分辨率为：测量得到探测器的位置分辨率为：14114113/1.246=11313/1.246=11311(11(微米微米)，2023-2-4祝成光 山东大学141.Avoid spark injuring 2.induced charge area enlarged Use wider channel,reduce quantity of channels
7、2023-2-4祝成光 山东大学提供入射粒子的二维位置信息解决探测器信号基线漂移的问题2012年测试完成新的探测器2023-2-415祝成光 山东大学建设新的测试系统 设计制造电子学印刷版，购买电子元件 共使用经费约3万 购买各种线缆，连接件 共使用经费约3.5万（尚未汇出款项)2023-2-416祝成光 山东大学PTGCPTGC初步测试表明，位置分辨率可以达到初步测试表明，位置分辨率可以达到100100微微米，需要进一步的测试，刨除较大的系统误差，米，需要进一步的测试，刨除较大的系统误差，研究分辨率对粒子入射角，气体等得依赖研究分辨率对粒子入射角，气体等得依赖20122012年建设完成新的测试系统，并对新设计建造年建设完成新的测试系统，并对新设计建造的探测器进行性能测试。的探测器进行性能测试。172023-2-4祝成光 山东大学
