电极厚度对MRPC计数率能力的影响.pdf

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1、第４８卷第９期原子能科学技术Vol．４８，No．９２０１４年９月AtomicEnergyScienceandTechnologySep．２０１４电极厚度对MRPC计数率能力的影响１，２２１朱伟平，王义，冯笙琴（１．三峡大学理学院，湖北宜昌４４３００２；２．清华大学工程物理系粒子技术与辐射成像教育部重点实验室，北京１０００８４）摘要：随着加速器亮度的不断提高，对建造TOF系统所需的MRPC探测器的计数率能力的要求也在不断提高。利用DC模型以及二维电阻网络模型，可分析探测器计数率能力随电极厚度的变化关系。本文研究了基于不同电极厚度的MRP

2、C的计数率能力，证实了通过降低电极厚度提高探测器计数率能力的可行性。关键词：MRPC；电极厚度；计数率能力中图分类号：O５７２．２１２；TL８１６．２文献标志码：A文章编号：１０００‐６９３１（２０１４）０９‐１６８１‐０５doi：１０．７５３８／yzk．２０１４．４８．０９．１６８１InfluenceofElectrodeThicknessonRateCapabilityofMRPC１，２２１ZHUWei‐ping，WANGYi，FENGSheng‐qin（１．CollegeofScience，ChinaThreeGorgesUni

3、versity，Yichang４４３００２，China；２．KeyLaboratoryofParticle&RadiationImaging，MinistryofEducation，DepartmentofEngineeringPhysics，TsinghuaUniversity，Beijing１０００８４，China）Abstract：Withtheincreaseofacceleratorluminosity，highratecapabilitiesofMRPCsareurgenttoconstructTOFsystem．TheD

4、Cmodelandatwo‐dimensionalresistornetworkmodelcanbeusedtostudytherelationshipbetweenMRPCratecapabilityandelectrodethickness．TheratecapabilityofMRPCrelatedtodifferentthicknessesofglasselectrodeswasstudied，whichconfirmsthattheratecapabilityisstronglydepend‐entonthethicknes

5、sofglass．Bydecreasingthethicknessofglasselectrode，theratecapabilityofMRPCcanbeimproved．Keywords：MRPC；electrodethickness；ratecapabilityMRPC（multi‐gapresistiveplatechamber）是统。例如，大型强子对撞机LHC上的ALICE［１］近年来迅速发展的一种新型气体探测器，由于飞行时间探测器、相对论重离子对撞机［２］具有时间分辨好、探测效率高、造价低廉以及容RHIC上的STAR飞行时

6、间探测器等。然易大面积制造等特点，因而被广泛用于建造高而，随着加速器能量和束流亮度的提高，对用于能物理和核物理实验中的大型飞行时间探测系建造飞行时间（TOF）探测系统的MRPC探测收稿日期：２０１３‐０６‐２６；修回日期：２０１３‐１０‐２２基金项目：国家自然科学基金资助项目（１１０２０１０１０５９，１０７７５０８２，１１２７５１０８，１０９７５０９１）作者简介：朱伟平（１９８９—），男，湖北咸宁人，硕士研究生，从事气体探测器研究１６８２原子能科学技术第４８卷器计数率能力的要求也迅速提高。德国的压缩数率的矱目的。通过降低q提珔高探测器

7、的计数重子物质实验计划使用MRPC搭建面积为率能力，需配合使用高灵敏度的前端电子学才２１２０m的飞行时间探测系统，为获得２５GeV／A能有效甄别出探测器的感应信号，这会大为增能量条件下对π介子、K介子的分辨能力达到加探测系统的成本。［６］４GeV／C，它要求TOF探测器在粒子计数率高根据Inoue等的二维电阻网络模型，２达２０kHz／cm的条件下保持探测效率高于MRPC探测器的在维持正常工作下的计数率［３］９０％，时间分辨优于８０ps。通常，用于组装能力有：２MRPC探测器的普通玻璃电极厚度为１畅０mm∝１／（１＋vφ／d）dρσ（３

8、）２左右，探测器的计数率能力约为２００Hz／cm，式中，为电极的面电σ阻率，其他参数参考DC２远不能满足下一代高亮度物理实验的要求。模型。当远大于／d时σ，∝１／dρν；当远φ小提高MRPC探测器计数率能力的方法主于／d