| 摘要 | 第8-10页 |
| Abstract | 第10-11页 |
| 第一章 绪论 | 第12-26页 |
| 1.1 引言 | 第12-13页 |
| 1.2 暗物质与暗能量 | 第13-21页 |
| 1.2.1 暗物质 | 第14-17页 |
| 1.2.2 暗能量 | 第17页 |
| 1.2.3 暗物质的候选者 | 第17-19页 |
| 1.2.4 暗物质探寻 | 第19-21页 |
| 1.3 可能的方向-替代理论 | 第21-22页 |
| 参考文献 | 第22-26页 |
| 第二章 暗物质粒子探测卫星(DAMPE) | 第26-36页 |
| 2.1 设计指标 | 第26-27页 |
| 2.2 DAMPE的组成和子探测器设计 | 第27-32页 |
| 2.2.1 塑料闪烁体探测器(PSD) | 第28-29页 |
| 2.2.2 硅微条径迹探测器(STK) | 第29-30页 |
| 2.2.3 BGO电磁量能器(BGO ECAL) | 第30-32页 |
| 2.2.4 中子探测器(NUD) | 第32页 |
| 2.3 触发方案 | 第32-33页 |
| 2.4 DAMPE轨道参数和空间环境 | 第33-34页 |
| 参考文献 | 第34-36页 |
| 第三章 BGO量能器关键技术 | 第36-50页 |
| 3.1 设计分析 | 第36-37页 |
| 3.2 性能评估 | 第37-38页 |
| 3.3 PMT base设计 | 第38-45页 |
| 3.3.1 分压电路设计 | 第38-39页 |
| 3.3.2 不同稳压电容分布的比较 | 第39-40页 |
| 3.3.3 信号串扰 | 第40-42页 |
| 3.3.4 对地电阻、电容值的选择 | 第42-44页 |
| 3.3.5 结构和热设计 | 第44-45页 |
| 3.4 动态范围 | 第45-47页 |
| 3.5 小结 | 第47-48页 |
| 参考文献 | 第48-50页 |
| 第四章 BGO量能器单元测试和整机组建 | 第50-76页 |
| 4.1 量能器的基本原理 | 第50-53页 |
| 4.1.1 电磁簇射和电磁量能器 | 第50-51页 |
| 4.1.2 强子簇射和强子量能器 | 第51-53页 |
| 4.2 基本探测单元性能测试 | 第53-72页 |
| 4.2.1 锗酸铋(BGO)晶体 | 第53-54页 |
| 4.2.1.1 特征参数 | 第53-54页 |
| 4.2.1.2 光传输衰减 | 第54页 |
| 4.2.1.3 温度效应 | 第54页 |
| 4.2.2 光电倍增管(PMT) | 第54-58页 |
| 4.2.2.1 PMT结构和原理 | 第55页 |
| 4.2.2.2 时间稳定性 | 第55-57页 |
| 4.2.2.3 温度效应 | 第57页 |
| 4.2.2.4 磁场效应 | 第57-58页 |
| 4.2.3 光电倍增管老化实验 | 第58-61页 |
| 4.2.3.1 测试方法 | 第58-59页 |
| 4.2.3.2 测试结果分析 | 第59-61页 |
| 4.2.4 PMT磁屏蔽和灌封 | 第61-63页 |
| 4.2.5 PMT批量测试 | 第63-67页 |
| 4.2.5.1 LED测试系统 | 第64-65页 |
| 4.2.5.2 PMT打拿极线性 | 第65-66页 |
| 4.2.5.3 PMT暗计数率 | 第66-67页 |
| 4.2.6 600mm的长晶体性能 | 第67-69页 |
| 4.2.7 量能器的整机组建 | 第69-72页 |
| 4.2.7.1 最小探测单元 | 第69-71页 |
| 4.2.7.2 量能器的整机组建与温度监控 | 第71-72页 |
| 4.3 整机测试与环境试验 | 第72-74页 |
| 4.4 小结 | 第74-75页 |
| 参考文献 | 第75-76页 |
| 第五章 探测单元的参数刻度 | 第76-98页 |
| 5.1 探测器刻度基本流程 | 第77-78页 |
| 5.2 电子学DAC刻度 | 第78-79页 |
| 5.3 电子学基线(Pedestal) | 第79-80页 |
| 5.4 BGO晶体的光传输衰减长度 | 第80-86页 |
| 5.4.1 k_0/K_1刻度 | 第81-83页 |
| 5.4.2 衰减长度 | 第83-84页 |
| 5.4.3 600mmm长BGO晶体的分期生长问题 | 第84-86页 |
| 5.5 PM'T的打拿极关系(Dynode ratios) | 第86-90页 |
| 5.6 最小探测单元(MDU)的MDs响应 | 第90-91页 |
| 5.7 探测单元的温度效应 | 第91-94页 |
| 5.7.1 基线随温度的变化 | 第92-93页 |
| 5.7.2 MIPs峰位随温度的变化 | 第93-94页 |
| 5.8 触发系统的TA阈值标定 | 第94-96页 |
| 5.9 小结 | 第96-97页 |
| 参考文献 | 第97-98页 |
| 第六章 蒙特卡洛模拟的参数数字化 | 第98-108页 |
| 6.1 蒙特卡洛方法及Geant4简介 | 第98页 |
| 6.2 BGO量能器精细化的数字化全模拟流程考虑 | 第98-100页 |
| 6.3 BGO量能器模拟的快速数字化 | 第100-103页 |
| 6.3.1 能量分辨率 | 第100-101页 |
| 6.3.2 阈值 | 第101页 |
| 6.3.3 快速数字化流程 | 第101-103页 |
| 6.4 数字化模拟结果 | 第103-105页 |
| 6.5 小结 | 第105-106页 |
| 参考文献 | 第106-108页 |
| 第七章 高能粒子束流标定及其模拟 | 第108-136页 |
| 7.1 束流条件和设置 | 第108-110页 |
| 7.1.1 束流条件实验内容 | 第108-109页 |
| 7.1.2 DAMPE束流实验设置 | 第109-110页 |
| 7.2 实验温度监测及参数标定 | 第110-112页 |
| 7.3 电子的能量重建与修正 | 第112-120页 |
| 7.3.1 MPs能量标度及打拿极关系 | 第112-113页 |
| 7.3.2 电子能量重建 | 第113-116页 |
| 7.3.3 束流的数字化模拟对比 | 第116-117页 |
| 7.3.4 粒子垂直入射晶体缝隙问题 | 第117-118页 |
| 7.3.5 电子能量修正 | 第118-120页 |
| 7.4 量能器的角度重建 | 第120-124页 |
| 7.4.1 电子束流角度重建 | 第121-122页 |
| 7.4.2 角度重建的修正 | 第122-124页 |
| 7.5 电子和质子区分 | 第124-133页 |
| 7.5.1 能量在量能器中的分布 | 第125页 |
| 7.5.2 电子和质子不同特征 | 第125-133页 |
| 7.6 误差来源 | 第133-134页 |
| 7.7 小结 | 第134-135页 |
| 参考文献 | 第135-136页 |
| 第八章 总结 | 第136-138页 |
| 致谢 | 第138-139页 |
| 在读期间发表的主要学术论文 | 第139页 |