学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

宇宙线τ中微子望远镜设计及光电倍增管的标定

作　者: 肖刚
导　师: 贾焕玉
学　校: 西南交通大学
专　业: 理论物理
关键词: sub-EeV宇宙线 τ中微子望远镜结构望远镜光学光电倍增管的标定
分类号: O572.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 102次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

本文是基于在中科院高能物理所宇宙线τ中微子探测器（CRTNT）实验组的设计及标定工作展开的。全文共分三部分内容,第一部分首先简单介绍了宇宙线及中微子天文的背景知识,然后重点介绍了CRTNT实验的物理意义及其预期目标。第二部分详细讨论了CRTNT的结构设计和光学设计及其检验。第三部分就CRTNT所采用的Photonis公司制造的XP3062/FL型的光电倍增管的各种性能参数做了详细的研究。近年来,极高能宇宙线取得了许多重要成果。但还存在有许多令物理学界困惑不解的问题,如E^-3幂律谱上0.1EeV附近“第二膝区”的拐折点背后的物理意义一直没有很好的解释。世界上有许多大的实验工作在这一能区,但各个实验的结果并不相一致,有的甚至得出相反的结论。这里面有一个很重要的影响因素就是各实验的能量标定精度无法比较。为了解决这一问题,中国科学院高能物理研究所曹臻研究员提出了宇宙线τ中微子望远镜实验（CRTNT）,测量sub-EeV能区的宇宙线和极高能区τ中微子。为了提高CRTNT的观测性能,应充分优化前期的设计,提高光学器件的检验精度,而且要对重要的元器件——光电倍增管（PMT）的各参数有详细的了解和标定。本文把模拟手段应用于结构与光学的优化设计,首先建立一套模拟程序,经过反复调整望远镜各部分参数,使探测器有效面积、光斑一致性等各种性能得到很大提高。此外本文发展了多种光学检验方法,解决了在大尺寸、非接触条件下光学镜面的曲率半径、粗糙度等检验难题。最后,本文充分考虑真实实验条件,对光电倍增管做了细致准确的标定。这些设计、检验、标定工作和结果对CRTNT测量宇宙线方向、能量计算都有着很重要的意义。

全文目录

第1章绪论  8-28
  1.1 宇宙线简介  8-16
  1.2 中微子天文学简介  16-19
  1.3 宇宙线τ中微子望远镜物理意义与目标  19-28
    1.3.1 物理意义  19-20
    1.3.2 寻找极高能区τ中微子  20-23
    1.3.3 sub-EeV能区宇宙线测量  23-28
第2章宇宙线τ中微子望远镜结构及光学设计  28-37
  2.1 望远镜结构设计  28-30
  2.2 光学模拟  30-32
  2.3 光学设计  32-33
  2.4 反射镜检验  33-37
第3章 Photonis 3062XL光电倍增管的标定  37-51
  3.1 简介  37
  3.2 光源的模拟  37-42
  3.3 绝对增益的标定  42-47
    3.3.1 高压响应  42-44
    3.3.2 单光电子峰的测量  44-47
  3.4 线性度的标定  47-49
  3.5 频率响应的标定  49-51
第4章位置响应的标定  51-61
  4.1 简介  51-52
  4.2 平台系统  52-54
  4.3 光源  54-55
  4.4 电子学  55-56
  4.5 数据采集系统  56-57
  4.6 结果  57-61
结论及下一步的工作  61-62
致谢  62-63
参考文献  63-65
攻读硕士学位期间发表的论文  65

宇宙线τ中微子望远镜设计及光电倍增管的标定

内容摘要

全文目录

相似论文