CSRm外靶实验装置中快塑料闪烁体阵列型探测器研制的开题报告.docx

CSRm外靶实验装置中快塑料闪烁体阵列型探测器研制的开题报告

一、研究背景

CSRm（CoolerStorageRinginMainz）是德国美因兹大学（JohannesGutenbergUniversityMainz）建立的一台高能精密谱实验装置，可用于研究反物质、核物理、粒子物理、基本交互力等诸多领域的问题。其中，CSRm外靶实验装置是CSRm中的一个重要组成部分，用于探测高能量、高精度的粒子，追踪反冲粒子，从而解析核反应过程，研究核结构和强子相互作用等问题。

为了实现CSRm外靶实验装置的高精度测量，需要采用高灵敏度、高空间分辨率和高时间分辨率的探测器。传统的探测器（如多丝电离室、硅微条探测器等）具有灵敏度高、精度高等优点，但在时间分辨率方面存在一定的限制；而闪烁体探测器则具有时间分辨率高的优点，是当前广泛应用的一种探测器。因此，在CSRm外靶实验装置中，闪烁体探测器是理想的选择。

为了提高闪烁体探测器的能量分辨率和空间分辨率，通常采用多探测器排列的方式。传统的排列方式为堆积排列或面阵排列，但其存在探测器的厚度和间距等限制，限制了其探测灵敏度和角度覆盖范围等方面的能力。因此，采用阵列型探测器可以有效提高探测灵敏度和角度覆盖范围。

二、研究目的和意义

本研究旨在研发一种快塑料闪烁体阵列型探测器，在CSRm外靶实验装置中实现高能量分辨率、高空间分辨率和高时间分辨率的探测，为研究核反应过程、核结构和强子相互作用等问题提供有力支持。

三、研究内容和方法

本研究计划采用以下方法和步骤：

1.快塑料闪烁体材料的制备

采用聚苯乙烯（Polystyrene）作为载体，掺杂各种闪烁剂制备快塑料闪烁体材料。

2.阵列型探测器的设计和制备

设计、制造快塑料闪烁体阵列型探测器，并进行优化和测试。采用光电倍增管（PhotomultiplierTube）作为信号放大器，进行信号放大和读出。

3.阵列型探测器的性能测试和优化

对制备好的阵列型探测器进行多项性能测试，包括能量分辨率、空间分辨率和时间分辨率等方面的测试。优化探测器的工作参数，提高探测器的性能。

四、预期成果和意义

本研究预期可以研制出一种快塑料闪烁体阵列型探测器，具有高能量分辨率、高空间分辨率和高时间分辨率等优点。这将极大地提高CSRm外靶实验装置中的探测灵敏度和角度覆盖范围，从而实现更加精准的实验测量。同时，本研究也将为国内外核物理、粒子物理等研究领域提供有力的支持，对于推动这些领域的发展具有重要意义。