Conveners
第三分会场(RCS1)
- 元柏 陈 (中国科学院高能物理研究所)
为了获取准确的科学数据,X射线天文望远镜需要在地面进行充分的标定研究工作。由于同步辐射等现有光源的机时限制且成本较高,因此地面标定装置以及标定X射线源的研究发展尤为重要。国际上主要的地面标定装置包括德国MPE的X射线标定装置PANTER,美国NASA的X射线标定装置XRCF等。
为了提升X射线天文卫星的地面标定能力,国内研究人员在高能所建立了百米X射线标定装置。在单能X射线标定源的研究测试中,研究人员发现传统的双晶单色器由于结构限制,存在双晶体平行度调试困难、百米准直困难、束流稳定性欠佳等问题。本工作主要围绕解决百米单能X射线现有难点开展,通过调研设计、反复试验,初步完成了双晶单色器结构的优化设计,准直器结构的优化设计,首次实现了高能所百米标定装置单能X射线快速稳定出光,极大缩短了束流调试时间,提升了高能所百米装置的标定能力。经过前期试验研究,目前可以实现能量范围(5.0-20)k...
辐射源搜寻在核相关领域的应用具有重要的意义,是核技术与公共安全智能化、自动化应用的典型方案。目前地面上的智能移动平台的辐射源搜寻技术研究集中于采用轮式和履带式机器人搭载剂量仪的方案,只能在较为平坦单一路面上实现辐射巡检,且受到剂量仪无法快速定向放射源的限制,这些方案的环境适应性和效率有待改进。本文基于灵活度更高的机器狗平台,搭载了自研阵列式定向探测器,设计了集成运动控制、探测器数据处理与分析的上位机软件,完成了高灵活度、高效率的一体化辐射源搜寻技术研究。其中,机器狗采用了稳定性高、轻量化的宇树机器狗,能够适应崎岖断面等复杂地形,可自主在室内场所开展多楼层巡检,有效提高巡检平台的灵活性和环境适应性。阵列式定向探测器主要由4块CsI(Tl)闪烁晶体组成,具备10keV-3MeV范围内的单点源空间半球定向能力,提高了搜寻的效率和实时性。上位机软件实现了实时高清视频传输、平台控制和搜寻结果展...
高能同步辐射光源(High Energy Photon Source, HEPS)是中国正在建设的首台第四代同步辐射光源,项目建成后将成为世界上亮度最高的同步辐射光源之一。基于此,中国科学院高能物理研究所正在自主研发HEPS-BPIX 6M 探测器。它是HEPS自研探测器的第四代样机,由40个模块组成,单模块尺寸为3.6 x 8.1cm,探测器具有约六百万像素点,最高帧频率高达1kHz。该探测器具有双阈值数据读出、读出时间快、探测面积广、像素规模大、帧刷新频率高等特点,带来了极高的数据读出带宽,对数据获取系统的读出和实时在线处理性能提出了挑战。本文面向HEPS-BPIX...
本文针对0.3毫米厚工程性聚碳酸酯薄膜(高透明PC耐力板)在高剂量辐射光致发光领域的剂量学特性进行了研究,在剂量动态范围0~600...
硅微条探测器因其能量分辨率高,响应时间短,响应线性范围宽等优点,广泛应用于天体物理,核医学和宇宙线等领域。但硅微条探测器产生的核脉冲信号微弱,且具有大量信号通道数,通常采用以电荷测量ASIC芯片为主的电子学读出系统。但是ASIC芯片作为电荷测量专用芯片,具有一定的研发周期且采购不易,因此本文设计了多通道紧凑型的波形采集模块以替代ASIC芯片。
本文基于多通道模拟前端芯片来显著简化硬件电路规模,而数字化后的波形在FPGA中灵活的开展信号处理算法。其中单个模拟前端芯片为通用芯片,具有8个独立通道。单个通道包含程控增益放大器、低通滤波器、高速ADC等,在较低的功耗下可实现12-Bits和65MSPS的波形采集。模块整体支持32通道的差分信号输入,具有7×5cm的紧凑型结构以及集成GD32以实现灵活的通信方式;信号处理流程为波形数字化后,由FPGA甄别其脉冲幅值,判定探测器是否产生脉冲信号...
随着许多大型高能物理实验的推进,需要处理和分析的数据量显著增加,对计算资源的需求飞速增长。例如高海拔宇宙线观测站(LHAASO),它是一个复合型阵列,主要由平方公里阵列(KM2A)、水切伦科夫探测器阵列(WCDA)和广角切伦科夫望远镜阵列(WFCTA)这三个子阵列组成。自2020年实验开始运行以来,它们的模拟作业一直在Intel X86集群上运行,由于CPU资源有限,仅生产了第一阶段计划数据的一部分。因此有必要探索新的并拓展现有的计算服务设备。2021年,在中国广东省东莞市建成了包含10k CPU核心的ARM计算集群,我们在此之上构建了一个基于ARM架构的应用程序生态系统,以支持高能物理离线数据处理。我们的主要工作包括:将基于KM2A、WCDA和WFCTA实验的离线软件移植到ARM机器上运行,在ARM集群中制定数据传输和作业调度策略,并评估在Intel...
为了研究成都市某地区大气环境中 PM2.5中重金属的污染特征及其健康风险,于2020年7月1日—2021年6月30日采集了成都市某地区共156个大气 PM2.5样品,利用波长色散 X 射线荧光光谱法分析样品中的 Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、Fe、Ti、K、As 和 Pb 等10种重金属元素的质量浓度;用富集因子法、主成分分析法对重金属的来源进行解析;用生态风险指数法和美国 EPA 暴露模型的健康风险评价法分别对重金属元素的潜在生态风险、不同人群(成年男性、成年女性和儿童)的健康风险进行评估。结果表明:富集因子(enrichment factor,EF)值较高的金属为 Cr、Ni、Cu 和 Pb,其中 Ni的富集因子值最高,为38.3;成都市某地区金属元素的来源主要为地壳源、冶金尘源、生物质燃烧源、垃圾焚烧源、燃煤源、道路移动源和燃料燃烧源;Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、As 和...
BESIII CGEM(Cylindrical Gas Electron Multipliers) 项目是北京谱仪的一个升级项目,旨在用圆柱形气体电子倍增器(CGEM)替换BESIII内部漂移室, 以提高BESIII谱仪的性能和精度。本论文工作旨在在当前的 BESIII 数据获取软件框架中开发 CGEM DAQ(Data Acquisition) 软件。CGEM DAQ 的功能要求包括:运行界面、运行控制、事例组装、在线监测、电子学配置和数据读取、原始数据检查以及不同的运行模式等。性能要求应满足设计事件率为 4KHz,死时间应小于五个百分点。 工作主要集中在升级软件框架,添加一个新的 CGEM 探测器层,并开发 CGEM 探测器系统的特定功能。
CGEM...