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基于信号幅度的^(3)He管中子探测器刻度算法优化研究

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核电子学与探测技术 2024年第2期44卷 372-379页

作者：许宇涵修青磊殷伟刚肖亮蒋孟奇周晓娟赖彦玲王艳凤周健荣孙志嘉魏亚东东莞理工学院机械工程学院东莞523808 中国散裂中子源东莞523890 东莞理工学院科技创新研究院东莞523808

本研究针对中国散裂中子源下的高压中子衍射谱仪中核心组件——位置灵敏型^(3)He管中子探测器的刻度问题进行了深入探究。通过实验验证和理论分析,揭示了传统刻度方法中未考虑到的中子信号幅度对刻度参数的影响,以及由此产生的位置分布... 详细信息

本研究针对中国散裂中子源下的高压中子衍射谱仪中核心组件——位置灵敏型^(3)He管中子探测器的刻度问题进行了深入探究。通过实验验证和理论分析,揭示了传统刻度方法中未考虑到的中子信号幅度对刻度参数的影响,以及由此产生的位置分布畸变和空间分辨率降低的问题。为解决这些问题,本研究提出了一种改进的刻度算法,该算法能够有效地考虑中子信号幅度的变化,从而显著改善了探测器系统的空间分辨能力。经过实验结果分析显示,新的刻度算法不仅消除了位置分布的拖尾现象,而且提高了不同位置处的空间分辨率,与理论预期相符。本研究的成果为高压中子衍射谱仪在极端条件下的应用提供了重要的技术支持,并为进一步优化中子探测器的刻度方法和提高中子衍射技术的应用精度奠定了基础。

关键词：中国散裂中子源高压中子衍射谱仪位置灵敏型~3He管中子探测器刻度算法空间分辨非线性效应

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辐照与退火对金刚石氮空位色心产率的影响

光学学报 2022年第13期42卷 120-127页

作者：何健刘金龙修青磊孙志嘉安康郑宇亭魏俊俊陈良贤李成明北京科技大学新材料技术研究院北京100083 中国科学院高能物理研究所核探测与核电子学国家重点实验室北京100049 东莞中子科学中心广东东莞523800

采用高能电子辐照结合真空退火,在金刚石内部形成氮空位色心。对比研究了辐照与退火前后金刚石宏观颜色变化及内部缺陷转变,讨论了不同辐照剂量和真空退火温度对氮空位产率的影响规律。结果显示,氮空位色心浓度随着辐照剂量的增加呈现... 详细信息

采用高能电子辐照结合真空退火,在金刚石内部形成氮空位色心。对比研究了辐照与退火前后金刚石宏观颜色变化及内部缺陷转变,讨论了不同辐照剂量和真空退火温度对氮空位产率的影响规律。结果显示,氮空位色心浓度随着辐照剂量的增加呈现先升高后降低的趋势,这是由于辐照剂量越高则空位更容易形成空位簇,空位簇在退火过程中不能形成氮空位色心。氮空位色心浓度随退火温度的升高逐渐增加,在800~900℃区间达到饱和,当温度继续升高时,氮空位色心浓度反而下降,这源于辐照过程产生的间隙原子在高温下与氮空位的相互作用。

关键词：光学器件氮空位色心金刚石电子辐照退火

BESIII硅像素探测器寻迹方法的初步研究

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核电子学与探测技术 2014年第5期34卷 547-552,561页

作者：黄亮李卫东袁野吴智修青磊王亮亮中国科学院高能物理研究所北京100049 中国科学院大学北京100049

随着BESIII漂移室运行时间的增加,其老化问题日趋严重,各种升级替换方案也在研究过程中。论文对替换方案之一的硅像素探测器(SPT)的基本结构、探测原理和初步模拟工作进行了介绍。阐述了硅像素探测器的径迹重建算法的原理、算法的设计... 详细信息

随着BESIII漂移室运行时间的增加,其老化问题日趋严重,各种升级替换方案也在研究过程中。论文对替换方案之一的硅像素探测器(SPT)的基本结构、探测原理和初步模拟工作进行了介绍。阐述了硅像素探测器的径迹重建算法的原理、算法的设计和开发。最后使用不同动量的单粒子径迹模拟事例对算法进行调试,并对匹配效率、重建性能和探测器物质量对算法的影响进行了检验和分析。

关键词： BESⅢ 漂移室硅像素探测器模拟径迹重建

Physics design of collimators to reduce lost particle background at the CEPC

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Chinese Physics C 2016年第11期40卷 166-173页

作者：岳腾修青磊王毅伟段哲秦庆 Key Laboratory of Particle Acceleration Physics and Technology Institute of High Energy PhysicsCAS

At the CEPC （Circular Electron Positron Collider）, which is proposed by the Chinese high energy physics community, the dominant background comes from radiative Bhabha scattering and the beamstrahlung effect according to preliminary research. Therefore, it is necessary to incorporate a collimator system to intercept particles that may be lost near the interaction region （IR）. In this paper, we introduce some limitations in choosing the position and width of the collimators. A certain parameter range is determined which is confined by the β function and the width of the collimators. A suitable choice of the half width is made by exploring this parameter range. A simulation of the particle loss rate in the IR and the hit density in the vertex detector with and without the collimators shows that the set of parameters of the collimators we designed is appropriate and effective.

关键词： CEPC lost particle background collimator

Study of beamstrahlung effects at CEPC

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Chinese Physics C 2016年第5期40卷 1-6页

作者：修青磊朱宏博岳腾娄辛丑 State Key Laboratory of Particle Detection and Electronics Beijing 100049China Institute of High Energy Physics CASBeijing 100049China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049China University of Texas at Dallas RichardsonTX 75080-3021USA

The discovery of a 125 GeV Higgs boson at the LHC marked a breakthrough in particle physics. The relative lightness of the new particle has inspired consideration of a high-luminosity Circular Electron positron Collider （CEPC） as a Higgs Factory to study the particle＇s properties in an extremely clean environment. Given the high luminosity and high energy of the CEPC, beamstrahlung is one of the most important sources of beam- induced background that might degrade the detector performance. It can introduce even more background to the detector through the consequent electron-positron pair production and hadronic event generation. In this paper, beamstrahlung-induced backgrounds are estimated with both analytical methods and Monte Carlo simulation. Hit density due to detector backgrounds at the first vertex detector layer is found to be -0.2 hits/cm2 per bunch crossing, resulting in a low detector occupancy below 0.5%. Non-ionizing energy loss （NIEL） and total ionizing dose （TID）, representing the radiation damage effects, are estimated to be -1011 1 MeV neq/cm2/yr and --300 kRad/yr, respectively.

关键词： CEPC beamstrahlung pair production detector backgrounds radiation damage

Reconstruction algorithm study of 2D interpolating resistive readout structure

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Chinese Physics C 2013年第10期37卷 39-48页

作者：修青磊董明义刘荣光张建欧阳群陈元柏 State Key Laboratory of Particle Detection and Electronics Institute of High Energy Physics Chinese Academy of Sciences University of Chinese Academy of Sciences

Systematic investigations including both simulation and prototype tests have been done about the interpolating resistive readout structure with GEM （Gaseous Electron Multiplier） detector. From the simulation, we have a good knowledge of the process of charge diffusion on the surface of the readout plane and develop several reconstruction methods to determine the hit position. The total signal duration time of a typical event with the readout structure was about several hundred nanoseconds, which implied an ideal count rate up to 106 Hz. A stable working prototype was designed and fabricated after the simulation. Using 55Fe 5.9 performance of the prototype was examined with flat field image and some special geometry energy resolution of about 17% was obtained. keV X-ray, the image shapes, meanwhile, an

关键词： interpolating resistive readout structure micro-pattern gaseous detector Gaseous Electron Multiplier,two dimensional detectors position reconstruction

Study of 2D interpolating readout for a micro-pattern gaseous detector

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Chinese Physics C 2013年第2期37卷 44-48页

作者：董明义修青磊刘荣光张建欧阳群陈元柏 State Key Laboratory of Particle Detection and Electronics Institute of High Energy Physics Chinese Academy of Sciences Graduate University of Chinese Academy of Sciences

The two-dimensional interpolating readout, a new readout concept based on resistive anode structure, was studied for the micro-pattern gaseous detector. Within its high spatial resolution, the interpolating resistive readout structure leads to an enormous reduction of electronic channels compared with pure pixel devices, and also makes the detector more reliable and robust, which is attributed to its resistive anode relieving discharge. A GEM （gaseous electron multiplier） detector with 2D interpolating resistive readout structure was set up and the performance of the detector was studied with ^55Fe 5.9 keV X-ray. The detector worked stably at the gain up to 3.5 × 104 without any discharge. An energy resolution of about 19%, and a spatial resolution of about 219 μm （FWHM） were reached, and good imaging performance was also obtained.

关键词： interpolating readout resistive anode readout structure micro-pattern gaseous detector GEM

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高分辨中子成像探测器初步测试

高分辨中子成像探测器初步测试

第十九届全国核电子学与核探测技术学术年会

作者：修青磊周健荣蒋兴奋夏远光孙志嘉中国科学院高能物理研究所东莞分部中国科学院大学

中子成像技术是一种非常重要的无损检测技术,随着中子成像技术的应用领域不断扩展和深化,对探测器的空间分辨水平提出了越来越高的要求。例如,在航空发动机领域,目前主流叶片的单晶晶粒尺度在20～75微米,为了有效检测航空发动机材料中... 详细信息

中子成像技术是一种非常重要的无损检测技术,随着中子成像技术的应用领域不断扩展和深化,对探测器的空间分辨水平提出了越来越高的要求。例如,在航空发动机领域,目前主流叶片的单晶晶粒尺度在20～75微米,为了有效检测航空发动机材料中的残余应力、缺陷与变形等,需要中子成像探测器具有30微米以下的空间分辨能力。常规中子成像探测器采用LiF/ZnS作为中子闪烁屏,受闪烁光斑尺寸限制,空间分辨能力只能达到50～100微米左右。本研究采用一种新型超薄GdOS闪烁体作为中子闪烁屏,配合精密光学成像光路,研制出了空间分辨好于30微米的中子成像探测器。

关键词：无损检测高分辨中子成像硫氧化钆调制传递函数

来源： cnki会议评论

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基于GEM探测器的二维内插读出方法研究

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