MRPC輻照老化研究.pdf

1、多氣隙電阻板室(Multi-gapResistivePlateChamber，簡稱MRPC)，是二十世紀90年代開始發(fā)展起來的一種新型氣體探測器。它以時間分辨好、價格便宜、高效率、低能耗，抗強磁等優(yōu)點。它將成為磁譜儀飛行時間計數(shù)器(TOF)的一種具有競爭力的時間探測器。中國科技大學(xué)高能物理實驗室承擔了美國布魯克海文國家實驗室(BNL)的相對論重離子對撞機(RHIC)大型探測器STAR升級改造項目中TOF所需MRPC的研究與生產(chǎn)任務(wù)，整個

2、飛行時間探測器共由4000個MRPC構(gòu)成。在RHIC升級之后，亮度將提高40倍，MRPC的輻照劑量將會達到2.8Gy/年。按每年物理運行200天，折合劑量率為4.67×10-4Gy/h。在實驗室條件下研究MRPC抗輻照性能，我們采用了兩種輻照劑量率進行研究：1、采用比STAR工作環(huán)境劑量率大兩個數(shù)量級的輻照率～10-2Gy/h的γ射線進行輻照。2、采用比STAR工作環(huán)境劑量率大一個數(shù)量級的輻照率～10-3Gy/h的γ射線進行輻照。在本文

3、中，作者利用蒙特卡羅模擬和實驗相結(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)地長時間的進行了MRPC輻照老化研究，實驗前后連續(xù)共輻照72天，MRPC各種性能指標均沒有出現(xiàn)明顯的輻射老化現(xiàn)象，按累積輻射劑量計算，MRPC在實驗中15天左右所受輻射劑量相當于在STAR探測器中運行200天所輻照的劑量。按當前輻照劑量下，推斷MRPC至少可以在STAR正常運行5年，基本滿足STAR