| 摘要 | 第15-18页 |
| ABSTRACT | 第18-19页 |
| 符号说明 | 第21-23页 |
| 第一部分 | 第23-130页 |
| 第1章 宇宙线概述 | 第24-39页 |
| 1.1 宇宙线的发现以及研究历程回顾 | 第24页 |
| 1.1.1 宇宙线的发现 | 第24页 |
| 1.1.2 宇宙线研究历程回顾 | 第24页 |
| 1.2 宇宙线的起源、加速和传播问题 | 第24-28页 |
| 1.2.1 宇宙线的起源 | 第25页 |
| 1.2.2 宇宙线的加速 | 第25-27页 |
| 1.2.3 宇宙线的传播 | 第27-28页 |
| 1.3 地球附近宇宙线的成分与能谱 | 第28-31页 |
| 1.3.1 宇宙线的能谱 | 第28-30页 |
| 1.3.2 宇宙线的成分 | 第30-31页 |
| 1.4 广延大气簇射 | 第31-35页 |
| 1.4.1 电磁级联簇射 | 第32-33页 |
| 1.4.2 强子级联簇射 | 第33-35页 |
| 1.5 宇宙线的探测方法 | 第35-39页 |
| 1.5.1 直接探测-太空实验 | 第35-36页 |
| 1.5.2 间接探测-地面实验 | 第36-39页 |
| 第2章 LHAASO项目与KM2A实验介绍 | 第39-49页 |
| 2.1 LHAASO科学目标简单介绍 | 第39页 |
| 2.2 LHAASO总体设计方案介绍 | 第39-42页 |
| 2.3 LHAASO-KM2A实验介绍 | 第42-43页 |
| 2.4 KM2A中电磁探测器研制情况简介 | 第43-47页 |
| 2.4.1 ED性能指标要求 | 第43-44页 |
| 2.4.2 ED的研制与优化 | 第44-47页 |
| 2.5 ED对PMT的性能指标要求 | 第47-49页 |
| 第3章 PMT批量测试硬件系统搭建 | 第49-66页 |
| 3.1 测试暗箱与扫描平台 | 第50-52页 |
| 3.1.1 测试暗箱 | 第50-51页 |
| 3.1.2 基于步进电机的扫描平台 | 第51-52页 |
| 3.2 测试光源 | 第52-55页 |
| 3.3 电源方案 | 第55页 |
| 3.4 PMT批量测试电子学系统 | 第55-65页 |
| 3.4.1 电子学系统搭建 | 第56-57页 |
| 3.4.2 电荷测量电子学-QDC | 第57-58页 |
| 3.4.3 QDC门信号产生机制 | 第58-60页 |
| 3.4.4 时间测量电子学 | 第60-63页 |
| 3.4.5 恒比定时 | 第63-65页 |
| 3.5 小节 | 第65-66页 |
| 第4章 PMT批量测试软件开发 | 第66-89页 |
| 4.1 功能需求与软件架构 | 第66-67页 |
| 4.2 SY-1527高压电源远程监控 | 第67-71页 |
| 4.2.1 通信方案选择 | 第67-68页 |
| 4.2.2 OPC技术 | 第68-69页 |
| 4.2.3 利用DataSocket访问OPC Server | 第69-70页 |
| 4.2.4 CAEN SY1527监控项 | 第70页 |
| 4.2.5 监控系统的远程工作模式 | 第70-71页 |
| 4.3 光源驱动与步进电机的远程监控 | 第71-75页 |
| 4.3.1 光源驱动的远程监控 | 第71-73页 |
| 4.3.2 步进电机远程控制 | 第73-75页 |
| 4.4 数据获取系统 | 第75-81页 |
| 4.4.1 VME总线协议 | 第75-78页 |
| 4.4.2 基于VME总线的数据获取 | 第78-81页 |
| 4.5 软件架构、安装与运行 | 第81-88页 |
| 4.5.1 软件架构 | 第81-83页 |
| 4.5.2 软件安装 | 第83-85页 |
| 4.5.3 软件使用 | 第85-88页 |
| 4.6 小节 | 第88-89页 |
| 第5章 PMT测试方法与测试结果 | 第89-128页 |
| 5.1 PMT工作原理 | 第89-92页 |
| 5.1.1 简介 | 第89页 |
| 5.1.2 光谱特性 | 第89-90页 |
| 5.1.3 时间特性 | 第90-91页 |
| 5.1.4 暗电流与暗噪声 | 第91-92页 |
| 5.2 PMT的选型以及性能测试计划 | 第92-94页 |
| 5.3 绝对增益刻度 | 第94-97页 |
| 5.3.1 单光电子峰测试 | 第94-96页 |
| 5.3.2 单光电子谱测试的噪音率 | 第96-97页 |
| 5.4 高压响应测试 | 第97-103页 |
| 5.4.1 高压响应曲线参量β的刻度 | 第98-100页 |
| 5.4.2 收集效率的研究 | 第100-103页 |
| 5.5 均匀性测试 | 第103-108页 |
| 5.6 线性动态范围 | 第108-112页 |
| 5.6.1 线性动态范围测试 | 第108-111页 |
| 5.6.2 信号读取方案 | 第111-112页 |
| 5.7 暗噪声计数率测试 | 第112-114页 |
| 5.7.1 PMT荧光残留效应 | 第112-113页 |
| 5.7.2 不同高压、阈值的暗噪声计数率 | 第113-114页 |
| 5.8 时间性能测试与研究 | 第114-127页 |
| 5.8.1 上升、下降时间测试 | 第116-118页 |
| 5.8.2 渡越时间分散 | 第118-124页 |
| 5.8.3 光阴极光电子渡越时间差 | 第124-127页 |
| 5.9 小节 | 第127-128页 |
| 第6章 总结与展望 | 第128-130页 |
| 第二部分 | 第130-207页 |
| 第7章 相对重离子对撞实验RHIC-STAR | 第131-145页 |
| 7.1 相对论重离子碰撞物理背景 | 第131-132页 |
| 7.2 RHIC加速器 | 第132-133页 |
| 7.3 STAR探测器 | 第133-136页 |
| 7.4 时间投影室-TPC | 第136-140页 |
| 7.5 STAR inner TPC升级项目 | 第140-145页 |
| 第8章 绕丝系统与丝张力测试系统设计与开发 | 第145-170页 |
| 8.1 需求分析及功能要求 | 第145-146页 |
| 8.1.1 需求分析 | 第145页 |
| 8.1.2 绕丝系统功能要求 | 第145-146页 |
| 8.1.3 丝张力测试系统功能要求 | 第146页 |
| 8.2 绕丝机控制软件开发 | 第146-155页 |
| 8.2.1 绕丝机工作原理 | 第146-147页 |
| 8.2.2 绕丝系统控制板卡与软件开发工具 | 第147-149页 |
| 8.2.3 LabVIEW功能模块子VI开发 | 第149-150页 |
| 8.2.4 张力控制PID算法 | 第150-151页 |
| 8.2.5 张力传感器刻度 | 第151-152页 |
| 8.2.6 软件整体框架设计 | 第152-154页 |
| 8.2.7 绕丝系统操作界面 | 第154-155页 |
| 8.3 丝张力测试系统的设计与开发 | 第155-167页 |
| 8.3.1 丝张力测试方法 | 第155-157页 |
| 8.3.2 硬件平台搭建 | 第157-158页 |
| 8.3.3 软件系统开发 | 第158-163页 |
| 8.3.4 基于FFT算法的频谱分析 | 第163-165页 |
| 8.3.5 阻尼振动对张力刻度影响 | 第165-166页 |
| 8.3.6 丝张力测试系统刻度 | 第166-167页 |
| 8.3.7 丝框丝张力测试 | 第167页 |
| 8.4 小节 | 第167-170页 |
| 第9章 iTPC多丝正比室的制作 | 第170-184页 |
| 9.1 iTPC多丝室基本结构 | 第170-172页 |
| 9.2 Strongback结构与力学强度 | 第172-173页 |
| 9.3 信号读出板(padplane) | 第173-174页 |
| 9.4 丝框绕丝以及丝张力控制 | 第174-177页 |
| 9.4.1 丝框的绕丝 | 第175页 |
| 9.4.2 丝张力测试 | 第175-177页 |
| 9.5 iTPC多丝室样机制作 | 第177-182页 |
| 9.5.1 iTPC多丝室制作流程简介 | 第178-180页 |
| 9.5.2 多丝室高精度丝间距控制 | 第180-182页 |
| 9.6 小节 | 第182-184页 |
| 第10章 基于宇宙线μ的iTPC样机性能研究与测试 | 第184-204页 |
| 10.1 基于宇宙线μ的iTPC测试原理 | 第184-185页 |
| 10.2 测试平台搭建 | 第185-189页 |
| 10.2.1 漂移室与漂移电场 | 第185-187页 |
| 10.2.2 探测器工作电源 | 第187页 |
| 10.2.3 供气系统 | 第187-189页 |
| 10.3 iTPC探测器样机的漏电流检测 | 第189-191页 |
| 10.4 触发系统 | 第191-193页 |
| 10.4.1 触发闪烁体探测器 | 第191-192页 |
| 10.4.2 触发系统与触发电子学 | 第192-193页 |
| 10.5 读出电子学系统 | 第193-196页 |
| 10.5.1 STAR前端电子学(FEE) | 第195-196页 |
| 10.5.2 STAR信号读出板(RDO Board) | 第196页 |
| 10.6 数据获取系统 | 第196-198页 |
| 10.6.1 数据获取方法 | 第196-198页 |
| 10.6.2 DAQ软件运行 | 第198页 |
| 10.7 测试结果 | 第198-202页 |
| 10.8 小节 | 第202-204页 |
| 第11章 总结与展望 | 第204-207页 |
| 11.1 总结 | 第204-205页 |
| 11.2 展望 | 第205-207页 |
| 参考文献 | 第207-217页 |
| 附录A LHAASO-KM2A光电倍增管批量测试流程 | 第217-220页 |
| 附录B iTPC探测器制作流程以及质量控制 | 第220-222页 |
| 攻读博士学位期间发表论文 | 第222-223页 |
| 致谢 | 第223-224页 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 | 第224页 |
