论文部分内容阅读
在HIRFL-CSRm的强子物理谱仪(HPLUS)中，电磁量能器(EMC)是其非常重要的组成部分之一，其性能将直接影响CSR上强子物理实验的水平。计划中的电磁量能器将使用CsI(T1)晶体搭建，主要用于探测来自于强子碰撞中的高能光子和电子。
中科院近代物理研究所已经完全掌握了高品质、大尺寸(～φ100mm×350mm)CsI(T1)晶体的生长和加工工艺。测试结果表明，近代物理所自行生长的CsI(T1)晶体的多项指标都明显优于其他厂家的同类产品。目前，使用自行生长的CsI(T1)晶体制作的探测器在实验中已得到很好的应用，表现出优良的性能。
为优化HPLUS的设计，需要进行大量的Monte Carlo模拟计算，包括物理事例产生器的建立、子探测器的设计及其响应、数据的输出等。目前基于GEANT4的HPLUS模拟软件包正在建立中。EMC是HPLUS的子探测器之一，相应的模拟模拟程序也在建立中。
本研究主要包括两个方面：
(1)自行生长的CsI(T1)晶体性能系统测试。包括：能量分辨水平、光输出对温度的依赖关系、辐照硬度以及大尺寸晶体的光输出均匀性等；
(2)为HPLUS的EMC探测器搭建了初步的模拟框架。基于GEANT4软件包，建立了EMC的模拟程序，并对EMC prototype探测器的设计进行了初步模拟，如：侧面泄露、尾部泄露、包装材料的类型、提前簇射等，确定了prototype探测器的尺寸和阵列数，为prototype探测器的设计提供参考依据；对CsI(T1)晶体单元探测器的光学效应也做了相应的模拟，包括晶体的表面处理和几何形状对闪烁光收集的影响等，并在实际工作是指导了晶体的表面处理。