1、研究内容与队伍设置

该平台的主要研究内容是新型与传统粒子探测器的研制及性能测试,结合所参加的粒子物理实验的需求,提供研发能力与技术保障。现有研究队伍7人,其中高级职称的4人,计划通过两年的建设,研究队伍增加到11人。

该平台建设将主要包括下面五个方面。

(1) 闪烁探测器研制与性能测试系统。该系统主要用于新型闪烁探测器的研制、探测器装配、闪烁体光学性能与探测性能测试等,所需设备包括标准放射源、光学性能测量仪器、PMT、电子学等。

(2) 光子探测器件性能测试系统。主要结合探测器研制及粒子物理实验的需求,对多种光电器件的探测性能进行研究,包括光电倍增管(PMT)、雪崩光二极管(APD)、复合光子探测器(HPD)等,设备除了研究的光电器件,还包括标准光源、高压系统和电子学系统等。

(3) 气体探测器研制与性能测试系统。在实验室已有TGC制作与性能测试基础上,改进和发展TGC的性能与应用,同时进行新型气体探测器的研发。

(4) 像素探测器设计与性能测试系统。结合国际国内对高性能像素探测器的需求,进行像素探测器的设计研究与性能测试研究,所需条件主要是先进的设计软件和芯片测试平台。

(5) 高速核电子学与数据获取系统。结合所参与的锦屏山液氙暗物质实验,研究建立一定规模的高速电子学与数据获取系统,以满足探测器原型研究的需要。

2、现有科研条件

实验室面积800余平方米,包括探测器研制室150平方米、探测器生产室450平方米、万级超净室40平方米、探测器性能测量室110平方米以及快电子学室50平方米。拥有比较完善的气体探测器研制和检测所需的设备,可进行相应的新型探测器的研制和生产、气体探测器和晶体探测器性能测试、在线数据获取等研究工作。主要仪器设备总值200万元,包括:

(1) 气体探测器研制实验系统:60万;

(2) 晶体测量系统:30万元;

(3) 气体探测器数据采集系统:40万元;

(4) 气体探测器测量系统:70万元。

3、建设规划

两年内实现实验室面积800平方米,设备总值近500万,具有完善的闪烁探测器、气体探测器、光子探测器件等性能测试能力,一定的闪烁探测器与气体探测器研制能力,初步的像素探测器性能测试能力,以及完整的多路高速核电子学与数据获取能力。

拟购置或升级的仪器设备总预算300万,主要有:

(1) 闪烁探测器性能测试系统:60万

主要包括光度计、各种标准发射源、光电倍增管、电子学等,提供纳米复合闪烁体与常规无机闪烁晶体的光学性能与辐射探测性能的测试,前者包括吸收光谱、发射光谱、吸收长度等,后者包括发光效率、衰减时间、能量分辨、能量响应线性等。

(2) 光子探测器件性能测试系统:50万

包括光电倍增管(PMT)、光二极管(PD)、雪崩型光二极管(APD)等各种光子探测器件,以及标准光源、暗箱、相关电子学等,提供量子效率、收集效率、增益、暗电流与噪声、能量分辨率与线性等的性能测试。

(3) 气体探测器研制与性能测试系统升级:50万

包括探测器信号频谱分析系统,数字信号采集系统升级。

(4) 像素探测器性能测试系统:90万

主要包括像素探测器专用集成电路(ASIC)芯片测试的探针台等。

(5) 高速核电子学与数据获取系统:50万

提供64路PMT的前端电子学以及数据采集与分析。