Speaker
Dr
Lankun Li
(IHEP)
Description
在新一代探测器的研究过程中，具有能量高、能散小、准直性好、计数率高等特点的单粒子束流，可以为新型探测器的研发提供粒子束流测试环境。散裂中子源的二期升级项目中提出建设一个高能质子束实验终端，用于提供能量为1.6 GeV的高能质子束。这条测试束线将是国内唯一的专用高能质子测试束线，可以为径迹探测器、量能器等探测器的性能研究提供不可或缺的帮助。质子束流望远镜系统是测试束线上的核心测试设备，可以为硅像素探测器等待测设备提供精确的参考径迹的测量，其性能决定了待测设备性能测试的上限。
本研究基于MAPS型硅像素芯片，进行了质子束流望远镜系统的设计与研制。束流望远镜系统由6层探测器模块组成，将待测设备（DUT）放置在望远镜系统的中间进行测试，通过滑轨可以调整每层模块之间的间距。为了减少多次库伦散射的影响，望远镜探测模块设计为由一层减薄至50 μm的MAPS芯片、一块前端PCB板和铝制金属外壳组成，PCB板和铝盒采用镂空设计，单层探测器的物质量约0.088% $X_0$。基于以上设计，进行了模拟研究，在束流能量为1.6 GeV时，望远镜系统的空间分辨率好于3 μm。在完成了望远镜探测模块的制作后，搭建了一套后端读出电子学系统、DAQ和触发系统、以及冷却系统等，并进行了初步的束流实验，测试结果基本验证了质子束流望远镜系统的性能，为质子束流望远镜的下一步研发和测试奠定了基础。
本研究基于MAPS型硅像素芯片， 研制了国内专用的质子束流望远镜系统，将为未来径迹探测器的研发提供重要的测试条件。
Primary author
Dr
Lankun Li
(IHEP)
Co-authors
Prof.
Mingyi Dong
(IHEP)
Mr
Ze Gao
Mr
Liangchenglong Jin
(IHEP)
Mrs
Hongyu Zhang
(IHEP)
Mr
Yinghao Yu
Mr
Hantao Jing
Mr
Ruirui Fan
Mr
Yuhang Guo
Mrs
Jing Dong
