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祝成光 山东大学

TGC 探测器的研制和效率检测. 祝成光 山东大学. 综述. 探测器的研制： 我们历经 4 年，主要依靠自己的力量建设了探测器实验室，研制探测器 400 台。现在部分探测器已经完成在 ATLAS 上的安装。 探测器的检测： 我们历经 2 年，利用大部分已有设备，完全依靠自己的力量建设了利用宇宙线为粒子源的探测器检测系统，并进行了部分探测器的检测。 该文章是对所有这些工作的综述。. TGC 是 ATLAS 探测器中的触发探测器. ATLAS 不需要 TGC 有很好的空间测量精度（设计精度几十毫米）。

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  1. TGC 探测器的研制和效率检测 祝成光 山东大学 山东大学

  2. 综述 • 探测器的研制： • 我们历经4年，主要依靠自己的力量建设了探测器实验室，研制探测器400台。现在部分探测器已经完成在ATLAS上的安装。 • 探测器的检测： • 我们历经2年，利用大部分已有设备，完全依靠自己的力量建设了利用宇宙线为粒子源的探测器检测系统，并进行了部分探测器的检测。 • 该文章是对所有这些工作的综述。 山东大学

  3. TGC是ATLAS探测器中的触发探测器 ATLAS不需要TGC有很好的空间测量精度（设计精度几十毫米）。 ATLAS需要TGC的快速反映能力（小于粒子对撞周期25纳秒） 山东大学

  4. 多丝正比室 ~3000v 1.8mm 1.4mm TGC 探测器结构 TGC（thin gap chamber) 山东大学

  5. 1.2米 1.75米 探测器外观和剖面示意图 山东大学

  6. 探测器实验室 山东大学

  7. 探测器实验室 阴极平面使用了厚度为20微米的石墨膜，具有易控制电阻率，技术上易实现的特点。 山东大学

  8. 探测器实验室 阳极丝使用绕线机绕制，可以将50微米细丝以固定的350克拉力张紧，并且以25微米的精度控制丝间距 探测器在超净室内合成，探测器在2平方米的面积内控制平整度在200微米以内 山东大学

  9. 探测器实验室 安装探测器电子学附件后，每一个信号道使用天然宇宙线源进行测试，确保每个信号道工作正常 2个或3个探测器合成为一个安装单元，平整度控制在300微米以下 山东大学

  10. 探测器研制总结 • 在充分学习的基础上，我们进行了诸多的技术更新和改进，最终建成一个成熟和高效的探测器实验室。 • 探测器研制过程中保持废品率低于3%。 • 所有探测器按时提供给CERN，现在已经部分安装在ATLAS上 山东大学

  11. 探测效率扫描系统 山东大学

  12. 效率测试系统实景 山东大学

  13. 我们使用了140cm*15cm*5cm的塑料闪烁体和CR105-2型光电倍增管制作了触发探测器，放置在扫描系统的顶层和低层。两层PMT信号经过LeCory821甄别器甄别后，通过CAEN N455进行符合，产生宇宙线触发信号。 触发探测器 山东大学

  14. 精密室结构示意图 我们基于现有的TGC探测器，改造和研发了精密探测器，其信号从相互垂直的两层阴极感应条读出，测量穿过扫描系统的粒子径迹 精密室的条端信号道宽度仅为7mm，通过后期的离线拟合可以达到更高的分辨率； 山东大学

  15. 精密探测器信号获取 • GassiPlexs系列芯片被专门设计用来对气体探测器进行多路信号的并行读取。 • 我们最终采用GassiPlexs07-3信号读出卡配合VME插件V550A、V551B进行精密室信号的读取。 山东大学

  16. 待测探测器的信号获取 • 为了读取TGC探测器的响应信号，我们设计制作了NIM插件TGCR。 • TGCR可以完成对TGC探测器的LVDS信号的16路、32路OR逻辑运算，以及进行符合AND逻辑运算。 山东大学

  17. 基于LabView的程序监控系统的运行 山东大学

  18. 使用LabView分析采得的数据 山东大学

  19. 探测效率扫描 • 限于触发探测器（闪烁体）的尺寸，只有有限的探测器面积得到检测。 • 每个点代表7 mm*7mm的区域，其中白色为效率100%，色点代表低效率区域。 • 色点组成的长条区域对应探测器内的支撑体。 山东大学

  20. 探测器效率扫描结果 我们所贡献的 400台TGC探测器全部合格，无一返工。（TGC扫描的质量要求：死区<5%）。 实际上，所有探测器的探测死区<1%的探测器面积。 山东大学

  21. 总结 • 探测器的研制作为中国组在ATLAS实验中的贡献，我们不辱使命。 • 探测器检测系统除了受规模的限制，尚需要进一步的完善，该系统已经是一个完备的实用系统。 • 我们的工作得到ATLAS合作组的高度赞赏。 山东大学

  22. 谢谢！ 山东大学

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