专利名称：阻抗板探测器的制作方法
技术领域：
本发明属于核探测器技术领域，具体涉及一种用于探测高能带电粒子的径迹和时间的阻抗板探测器。
背景技术：
阻抗板探测器(Resistive Plate Chamber，RPC)，是利用高阻抗性材料制作的气体探测器，用于探测高能带电粒子的径迹和时间。RPC具有可与闪烁体探测器相媲美的时间分辨率和很高的探测效率，双层RPC的探测效率在95%以上。RPC有两种工作模式雪崩模式和流光模式。当RPC工作在雪崩模式下，它具有很高的计数能力，适合在相对论重离子碰撞实验中使用。但RPC在雪崩模式下信号幅度较小，需前端电子学放大。当RPC工作在流光模式下时，具有很大的信号幅度，不需前端电子学放大，适合于日常的宇宙线测试实验。RPC 信号的读出很灵活，可根据需要将读出条设计成不同的几何形状，并沿不同的方向读出。
发明内容
本发明旨在提供一种适用于探测高能带电粒子的径迹和时间的阻抗板探测器。一种阻抗板探测器，包括两个气体室，气体室由阻抗板、垫片和周围的密封条构成，垫片的厚度为2mm。气体室的外表面喷石墨层作为电极。读出条放在两个气体室中间， 读出条与两个气体室间分别用两个绝缘的PET膜隔开。读出条由铜膜刻成，宽度为18mm，间隙为2mm。在每个读出条的一端焊一 100 Ω的匹配电阻接地，另一端引出信号线。
图1是RPC基本结构；图2是宇宙射线测试系统。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的技术方案作进一步阐述。宇宙射线测试系统由RPC气体探测器、塑料闪烁体、流气系统、电子学和数据获取系统组成。实验布局如图8所示。本实验用宇宙射线μ子作为RPC的射线源。将RPC放置在两个大小不同的塑料闪烁体之间，其中小塑料闪烁体面积略小于RPC读出条的面积，确保通过两个塑料闪烁体的宇宙射线必定通过RPC。实验使用的是双层RPC，面积为^cmX ^cm,电阻率为IO12 Ω ·αιι，其基本结构如图 9所示。RPC的关键部分是两个气体室，气体室由阻抗板、垫片和周围的密封条构成，垫片的厚度为2mm。气体室的外表面喷石墨层作为电极。读出条放在两个气体室中间，读出条与两个气体室间分别用两个绝缘的PET膜隔开。读出条由铜膜刻成，宽度为18mm，间隙为2mm。 在每个读出条的一端焊一 100Ω的匹配电阻接地，另一端引出信号线。
使用SY-9506型配气仪作为RPC的流气系统。配气系统有3路进气，分别为F134a、 C4H10和SF6。这3路气体按给定的比例经配气仪配比后通入RPC，经净化后排放到室外。电子学和数据获取系统由前置放大器、恒比定时器(CF8000)、门延迟发生器 (GG8020)、逻辑单元(C04020)、纳秒延时线(425A)、时幅转换器(TAC567)、多道分析器 (MCA8000)和计算机组成。当宇宙射线μ子同时穿过RPC和两个塑料闪烁体时，在RPC和塑料闪烁体中产生信号，RPC中的信号经放大后输入CF8000中，CF8000对信号定时甄别。信号从CF8000输出后到达TAC567，作为TAC的Mart信号。两个塑料闪烁体中产生的信号先经CF8000进行定时甄别，然后通入GG8020，使NIM信号转换为逻辑信号输出，两个逻辑信号通过C04020 符合为1个信号输出，信号经425A延迟后输入到TAC567，作为TAC的Mop信号。TAC输出的信号通过MCA8000在计算机上记录，存储为mca格式的数据文件。然后通过ROOT软件编写程序，分析获得的数据文件，研究RPC的时间性能。图10为通过ROOT分析获得的RPC时间谱。RPC输出信号的幅度和形状也可用示波器实时监测。实验测得在工作气体F134a、C4H10, SF6的体积分数分别为89. 9%、9%、1. 1 %的情况下，RPC雪崩信号区为9. 8 10kV，流光区为10. 2kV以上，流光区域和雪崩区域根据RPC 阻抗板电阻率的不同会有变化，主要是根据信号幅度的大小和双信号来判断所处的区域。 雪崩信号和流光信号的区分对RPC性能的研究有重要意义。本工作所测得的信号与PHEOTX 实验的要求有一定差距，主要原因是RPC阻抗板的体电阻率过高(1012Ω · cm)，使得雪崩信号区的宽度过窄(9. 8 IOkV)，而9. 8kV以下的噪声很大。
权利要求
1.一种阻抗板探测器，包括两个气体室，气体室由阻抗板、垫片和周围的密封条构成， 垫片的厚度为2mm。气体室的外表面喷石墨层作为电极。读出条放在两个气体室中间，读出条与两个气体室间分别用两个绝缘的PET膜隔开。读出条由铜膜刻成，宽度为18mm，间隙为 2mm。在每个读出条的一端焊一 100 Ω的匹配电阻接地，另一端引出信号线。
2.根据权利要求1所述的阻抗板探测器，其特征在于使用SY-9506型配气仪作为RPC 的流气系统。
全文摘要
本发明公开了一种用于探测高能带电粒子的径迹和时间的阻抗板探测器。该探测器包括两个气体室，气体室由阻抗板、垫片和周围的密封条构成，垫片的厚度为2mm。气体室的外表面喷石墨层作为电极。读出条放在两个气体室中间，读出条与两个气体室间分别用两个绝缘的PET膜隔开。读出条由铜膜刻成，宽度为18mm，间隙为2mm。在每个读出条的一端焊一100Ω的匹配电阻接地，另一端引出信号线。
文档编号G01T5/10GK102176048SQ20101062324
公开日2011年9月7日 申请日期2010年12月30日 优先权日2010年12月30日
发明者叶力, 周书华, 周静, 孟秋英, 李笑梅, 白新占, 胡守扬 申请人:中国原子能科学研究院