粒子探測(cè)器與數(shù)據(jù)獲取/謝一岡、陳昌、王曼、呂軍光、孟祥承、王鋒、顧樹(shù)棣、過(guò)雅南編著,-北京:科學(xué)出版社,2003年,ISBN 7-03-011086-2(633頁(yè),938千字)
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實(shí)驗(yàn)粒子物理是當(dāng)今物理學(xué)研究的前沿之一。在粒子物理實(shí)驗(yàn)中,由粒子源轟擊其他粒子產(chǎn)生反應(yīng),探測(cè)器系統(tǒng)測(cè)量反應(yīng)產(chǎn)物獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),再通過(guò)離線數(shù)據(jù)分析取得物理結(jié)果。在這一過(guò)程中,粒子探測(cè)器與數(shù)據(jù)獲取是核心環(huán)節(jié)。
本書作者在廣泛、深入掌握本學(xué)科發(fā)展的基礎(chǔ)上,結(jié)合自己多年的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn),詳細(xì)地介紹了粒子物理實(shí)驗(yàn)中常用的各種類型的探測(cè)器,包括多絲正比室、多種類型的漂移室、閃爍計(jì)數(shù)器、硅微條探測(cè)器、切倫科夫計(jì)數(shù)器、穿越輻射探測(cè)器、量能器、大型譜儀等,以及讀出電子學(xué)與儀器的總線標(biāo)準(zhǔn),觸發(fā)判選系統(tǒng)和在線數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)。本書對(duì)粒子探測(cè)器的物理基礎(chǔ)、性能、應(yīng)用的敘述簡(jiǎn)明扼要,包括了近20年來(lái)本領(lǐng)域的新發(fā)展的內(nèi)容,注重實(shí)用性。
本書適合從事粒子物理實(shí)驗(yàn)與核物理實(shí)驗(yàn)的科研人員,大學(xué)相關(guān)專業(yè)高年級(jí)學(xué)生、教師及研究生使用,也可供從事粒子探測(cè)器應(yīng)用與從事在線數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)工作的科技人員參考。
目 錄
序
前 言
緒 論
第一篇 粒子探測(cè)器的物理基礎(chǔ)
第一章 粒子與介質(zhì)的相互作用
1.1 帶電粒子通過(guò)介質(zhì)時(shí)的電離能損
1.2 帶電粒子通過(guò)介質(zhì)時(shí)的多次庫(kù)侖散射
1.3 快速帶電粒子的韌致輻射
1.4 切倫科夫輻射、穿越輻射和同步輻射
1.5 光子和物質(zhì)的相互作用
1.6 電磁輻射
1.7 強(qiáng)子簇射
參考文獻(xiàn)
第二章 電子與離子在氣體中的運(yùn)動(dòng)
2.1 帶電粒子在氣體中的能量損失及其分布
2.2 原電離和總電離
2.3 氣體中電子和離子在無(wú)電場(chǎng)情況下的擴(kuò)散
2.4 離子的遷移率
2.5 電子的漂移和擴(kuò)散
2.6 在外加磁場(chǎng)和強(qiáng)電場(chǎng)影響下的電子
2.7 負(fù)電性氣體的影響
2.8 氣體探測(cè)器中收集的電荷與外加電場(chǎng)的關(guān)系
參考文獻(xiàn)
第二篇 粒子探測(cè)器
第三章 正比計(jì)數(shù)器
3.1 正比計(jì)數(shù)器的工作原理
3.2 正比計(jì)數(shù)器信號(hào)特征
3.3 表征正比計(jì)數(shù)器性能的幾個(gè)參數(shù)的實(shí)驗(yàn)確定
3.4 空間電荷效應(yīng)
3.5 工作氣體的選擇
3.6 正比計(jì)數(shù)器應(yīng)用的一個(gè)實(shí)例
參考文獻(xiàn)
第四章 多絲正比室與漂移室
4.1 多絲正比室
4.2 漂移室
參考文獻(xiàn)
第五章 時(shí)間投影室和時(shí)間擴(kuò)展室
5.1 時(shí)間投影室
5.2 時(shí)間擴(kuò)展室(TEC)
參考文獻(xiàn)
第六章 氣體探測(cè)器的新發(fā)展
6.1 用作頂點(diǎn)探測(cè)器與中心區(qū)徑跡室的氣體探測(cè)器
6.2 大面積覆蓋氣體室
6.3 探測(cè)器動(dòng)量帶電粒子的高精度漂移室
參考文獻(xiàn)
第七章 閃爍探測(cè)器
7.1 閃爍體的分類和發(fā)光過(guò)程
7.2 閃爍體的性能
7.3 光探測(cè)器件
7.4 閃爍體探測(cè)器
7.5 閃爍體的應(yīng)用
參考文獻(xiàn)
第八章 硅微條探測(cè)器
8.1 半導(dǎo)體探測(cè)器基礎(chǔ)
8.2 硅微條探測(cè)器的結(jié)構(gòu)和原理
8.3 硅微條及相關(guān)的半導(dǎo)體探測(cè)器的發(fā)展
8.4 硅微條及相關(guān)的半導(dǎo)體探測(cè)器的應(yīng)用
參考文獻(xiàn)
第九章 切倫科夫計(jì)數(shù)器與穿越輻射探測(cè)器
9.1 切倫科夫計(jì)數(shù)器
9.2 穿越輻射探測(cè)器(TRD)
參考文獻(xiàn)
第十章 量能器
10.1 電磁量能器(EMC)
10.2 強(qiáng)子量能器
10.3 量能器中的粒子鑒別
10.4 量能器的結(jié)構(gòu)和信號(hào)讀出
10.5 量能器的標(biāo)定和監(jiān)測(cè)
結(jié)束語(yǔ)
參考文獻(xiàn)
第三篇 讀出電子學(xué)與在線數(shù)據(jù)獲取
第十一章 粒子物理實(shí)驗(yàn)在線數(shù)據(jù)獲取的電子學(xué)儀器總線系統(tǒng)
11.1 粒子物理實(shí)驗(yàn)電子學(xué)儀器總線系統(tǒng)概述
11.2 CAMAC系統(tǒng)
11.3 快總線系統(tǒng)(FASTBUS)
11.4 VMEbus總線
11.5 NIM系統(tǒng)與前面板互連
參考文獻(xiàn)
第十二章 前端電子學(xué)
12.1 前端電子學(xué)的功能
12.2 探測(cè)器輸出信號(hào)的基本特征
12.3 信號(hào)處理的基本方法
12.4 數(shù)據(jù)的預(yù)處理
12.5 前端電子學(xué)信息的讀出
12.6 前端電子學(xué)的自檢和校準(zhǔn)
12.7 系統(tǒng)干擾及其治理
12.8 前端電子學(xué)展望
參考文獻(xiàn)
第十三章 觸發(fā)判選和數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)
13.1 概述
13.2 觸發(fā)判選系統(tǒng)
13.3 數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)
13.4 BES II的觸發(fā)和數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)
參考文獻(xiàn)
第四篇 粒子探測(cè)器的應(yīng)用
第十四章 加速器實(shí)驗(yàn)的大型譜儀
14.1 譜儀中帶電粒子動(dòng)量的測(cè)定
14.2 粒子的鑒別
14.3 北京譜儀
14.4 LEP上的四個(gè)大型探測(cè)器系統(tǒng)
14.5 近期運(yùn)行和即將運(yùn)行的譜儀
14.6 用于固定靶實(shí)驗(yàn)的譜儀
參考文獻(xiàn)
第十五章 在其他學(xué)科與國(guó)民經(jīng)濟(jì)方面的應(yīng)用
15.1 同步輻射
15.2 質(zhì)子激發(fā)X熒光分析
15.3 醫(yī)用計(jì)算機(jī)斷層照相
15.4 射線治療
15.5 工業(yè)探傷與集裝箱檢測(cè)
15.6 放射性探礦
參考文獻(xiàn)
附 錄
1、 物質(zhì)的原子與原子核特性表
2、 氣體壓力各種單位比較表
3、 流光形成的機(jī)制與平行板探測(cè)器雪崩放電模式簡(jiǎn)介
4、 檢測(cè)粒子探測(cè)器常用的放射源與宇宙線特性及放射性劑量與屏蔽
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