飛行時(shí)間系統(tǒng)是北京譜儀上區(qū)分粒子的主要裝置-文庫(kù)吧
2025-06-07 17:10 本頁(yè)面
【正文】 本底，我們將采用四閾讀出的方法，依次可能為200mV、150mV、 100mV、 50mV?？紤]上升時(shí)間為3ns，幅度測(cè)量精度為 4mV, 此項(xiàng)誤差將在10ps左右（）。 ： TOF時(shí)間分辨率分析時(shí)間分辨率項(xiàng)目桶部時(shí)間分辨率端蓋時(shí)間分辨率單層TOF本征時(shí)間分辨率80～90ps80ps束團(tuán)時(shí)間的不確定性20ps20ps束團(tuán)長(zhǎng)度的不確定性15mm，35ps15mm，35psMDC外推的定位精度5mm,25ps10mm,50ps電子學(xué)測(cè)量的精度25ps25ps預(yù)期飛行時(shí)間精度30ps30ps時(shí)幅修正10ps10ps單層TOF總時(shí)間分辨率100～110ps110～120ps雙層TOF總時(shí)間分辨率80～90ps 粒子鑒別能力根據(jù)TOF的幾何尺寸，可以計(jì)算出相同動(dòng)量K/p粒子的飛行時(shí)間差ΔT，再根據(jù)TOF的時(shí)間分辨率sTOF，按照理想的高斯分布，我們可以估算出K/p分辨能力：ΔT，正確率%，即滿足2s鑒別能力；ΔT，正確率%，即滿足3s鑒別能力。由于隨粒子擊中閃爍體的位置距光電倍增管距離的不同而得到的時(shí)間分辨率不同，在靠近光電倍增管一端時(shí)間分辨好，在中間時(shí)間分辨差。我們根據(jù)實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，初步確定時(shí)間分辨隨粒子方向的極角的變化關(guān)系為：其中,是極角，是打中閃爍體中心位置時(shí)TOF的時(shí)間分辨率。對(duì)于TOF，測(cè)量的相同動(dòng)量K/p粒子的飛行時(shí)間差ΔT是指它們?cè)谥髌剖覂?nèi)的飛行時(shí)間差，即： 。這里，一層TOF電子和muon的設(shè)計(jì)分辨率為100～110ps；由于K/p粒子的強(qiáng)相互作用，并根據(jù)BESI、BESII和BELLE的飛行時(shí)間計(jì)數(shù)器的經(jīng)驗(yàn)，K/p粒子的時(shí)間分辨比電子和muon要差約20%。所以。同理，對(duì)于雙層TOF。據(jù)此。在2s鑒別能力的要求下，K/。圖 K/p分辨能力關(guān)于端蓋TOF，我們計(jì)劃使用扇型的塑料閃爍體加光電倍增管測(cè)量。端蓋閃爍體的寬度增加，但長(zhǎng)度減少為約400mm，預(yù)計(jì)其本征時(shí)間分辨仍然可以達(dá)到80ps。考慮達(dá)到端蓋附近的粒子穿越主漂移室的層數(shù)較少，所以由主漂移室徑跡重建的外推定位不如桶部準(zhǔn)確，其誤差估計(jì)為10mm，導(dǎo)致時(shí)間不確定性為50ps。再把束團(tuán)長(zhǎng)度、多束團(tuán)間隔、電子學(xué)測(cè)量精度等影響都考慮后，端蓋飛行時(shí)間計(jì)數(shù)器的總時(shí)間分辨率為110ps。 BESII和BELLE的經(jīng)驗(yàn)BESII[2]的飛行時(shí)間計(jì)數(shù)器始建于1994年，于1996年底建成。其桶部由48個(gè)閃爍計(jì)數(shù)器組成，每個(gè)閃爍計(jì)數(shù)器的塑料閃爍體長(zhǎng)2840mm，寬1560mm，厚50mm，其材料為Bicron 公司生產(chǎn)的BC408。每個(gè)閃爍體的兩端經(jīng)魚尾形光導(dǎo)與光電倍增管相連，其有效收光面積僅為16%（）。光電倍增管采用的是HAMAMASTU公司生產(chǎn)的R24905，它是Fine Mesh結(jié)構(gòu)的抗磁場(chǎng)光電倍增管，其增益為3180。106 (0T)，1180。106 ()。 BESII的TOF探測(cè)器的結(jié)構(gòu)示意圖BESII的飛行時(shí)間計(jì)數(shù)器的總時(shí)間分辨率為180ps，其中本征時(shí)間分辨為135ps，其它由束團(tuán)長(zhǎng)度等引起的時(shí)間不確定性為125ps。由于BESII的飛行時(shí)間計(jì)數(shù)器的內(nèi)半徑較大，達(dá)1150mm，所以在總時(shí)間分辨率為180ps
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