MRPC輻照老化研究.pdf

1、多氣隙電阻板室(Multi-gapResistivePlateChamber，簡(jiǎn)稱(chēng)MRPC)，是二十世紀(jì)90年代開(kāi)始發(fā)展起來(lái)的一種新型氣體探測(cè)器。它以時(shí)間分辨好、價(jià)格便宜、高效率、低能耗，抗強(qiáng)磁等優(yōu)點(diǎn)。它將成為磁譜儀飛行時(shí)間計(jì)數(shù)器(TOF)的一種具有競(jìng)爭(zhēng)力的時(shí)間探測(cè)器。中國(guó)科技大學(xué)高能物理實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)了美國(guó)布魯克海文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(BNL)的相對(duì)論重離子對(duì)撞機(jī)(RHIC)大型探測(cè)器STAR升級(jí)改造項(xiàng)目中TOF所需MRPC的研究與生產(chǎn)任務(wù)，整個(gè)

2、飛行時(shí)間探測(cè)器共由4000個(gè)MRPC構(gòu)成。在RHIC升級(jí)之后，亮度將提高40倍，MRPC的輻照劑量將會(huì)達(dá)到2.8Gy/年。按每年物理運(yùn)行200天，折合劑量率為4.67×10-4Gy/h。在實(shí)驗(yàn)室條件下研究MRPC抗輻照性能，我們采用了兩種輻照劑量率進(jìn)行研究：1、采用比STAR工作環(huán)境劑量率大兩個(gè)數(shù)量級(jí)的輻照率～10-2Gy/h的γ射線(xiàn)進(jìn)行輻照。2、采用比STAR工作環(huán)境劑量率大一個(gè)數(shù)量級(jí)的輻照率～10-3Gy/h的γ射線(xiàn)進(jìn)行輻照。在本文

3、中，作者利用蒙特卡羅模擬和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法，估算出MRPC正常工作條件下的氣體放大倍數(shù)為～107。本文在～10-3Gy/h輻照劑量率下，系統(tǒng)地長(zhǎng)時(shí)間的進(jìn)行了MRPC輻照老化研究，實(shí)驗(yàn)前后連續(xù)共輻照72天，MRPC各種性能指標(biāo)均沒(méi)有出現(xiàn)明顯的輻射老化現(xiàn)象，按累積輻射劑量計(jì)算，MRPC在實(shí)驗(yàn)中15天左右所受輻射劑量相當(dāng)于在STAR探測(cè)器中運(yùn)行200天所輻照的劑量。按當(dāng)前輻照劑量下，推斷MRPC至少可以在STAR正常運(yùn)行5年，基本滿(mǎn)足STAR