1、大亚湾中微子实验RPC裸室的宇宙线测试,2010年 8月14日,中国科学院高能物理研究所,宁哲,中国科学院“核探测技术与核电子学”重点实验室,Mail：,研究背景介绍；大亚湾RPC裸室的前期研究;大亚湾RPC裸室的性能测试;总结；,大 纲,本报告代表MUC课题组：张家文研究员，马烈华博士，陈进高级工程师等的工作,研究背景介绍：大亚湾中微子实验；RPC构成的反符合探测器；RPC工作原理介绍；BES-RPC介绍；DYB-RPC介绍；大亚湾RPC裸室的前期研究;大亚湾RPC裸室的性能测试;总结；,大亚湾实验是由中国主导的大型基础科学国际合作项目。大亚湾实验是在大亚湾核电站群附近，通过探测其核裂变过程
2、中发射出的电子反中微子的消失，来精确测量中微子的混合角之一13。大亚湾核反应堆群是世界上最强的中微子源之一，并且紧邻高山，为建造地下实验室以屏蔽宇宙线导致的本底提供了得天独厚的条件。大亚湾实验是目前世界上设计精度最高的中微子实验。,2018/9/21,大亚湾中微子实验,http:/ 反中微子探测器（中心探测器） 反符合探测器（扣除本底） RPC探测器组装成模块，覆盖每个水池AD，共需1600个RPC探测器。,两层水切伦科夫探测器顶层RPC探测器总效率 (99.50.25)%,平行板电离室脉冲信号产生原理,BES RPC：阻性板材料：酚醛树脂 VS 玻璃、电木；工作气体：Ar：C2H2F4 ：I
3、so-Butane50：42：08；工作模式：流光模式 VS 雪崩模式,气体探测器对 粒子和电子的气体增益随高压变化趋势,BES RPC探测器结构示意图,RPC探测器原理,RPC典型的脉冲信号,RPC典型的效率坪曲线,BES -RPC介绍,BESMUC探测器几何外形,RPC超层模块几何结构,石墨层,垫片,DYB-RPC介绍；,大亚湾有3个实验点，每个实验点都需要RPC模块覆盖在上方。一个RPC模块由4层共8块RPC组装而成，目的是为了提高探测效率，降低噪声。 大亚湾RPC探测器的尺寸约1m*2m，模块的尺寸约2m*2m整个大亚湾实验一共需要189个RPC模块，1500多个RPC探测器。,研究背
4、景介绍：大亚湾RPC裸室的前期研究;RPC体电阻率；RPC探测效率；RPC气体比分；RPC training；大亚湾RPC裸室的性能测试;总结；,实验测得的不同温度下的体电阻率换算关系 20 = 100.06(20-t) t 其中t是t温度下的体电阻率，不同温度下所测的值须统一换算到20度室温,体电阻率 VS 温度,RPC的性能好坏主要取决于阻性板，而体电阻率是阻性板的一个重要技术指标阻性板的体电阻率过大，在一定的高压下，气隙层的电场强度不能保证，在高计数率状态下，电场恢复时间变长，使得探测器效率降低体电阻率太小，会使探测器的单计数率与暗电流上升，影响探测器的寿命阻性板的体电阻率与温度呈指数相
5、关，温度每上升约5度，体电阻率将降低50%,RPC体电阻率,RPC探测效率,高压对探测效率的影响,阈值对效率的影响,体电阻率选取合适，RPC的探测效率一般能达到95%以上，最高可以达到98%体电阻率范围在0.5-2.5*1012cm时，RPC的性能良好而稳定,RPC气体比分,Ar 固定为65%，Isobutane 从1%改变到6%时的曲线，研究表明，可以降低异丁烷的含量。,效率曲线,单计数率曲线,暗电流曲线,Ar/R134a/Isobutane = 75/21/4 时SF6 的影响,只要在混合气体中加入0.25%以上的SF6 即可以有效地发挥淬灭作用。加0.5% SF6 情况下， RPC 的效
6、率保持不变，单计数率和暗电流则压低到原来的2/3 和1/2，使RPC 拥有了更好的性能。,RPC training,新的RPC内表面毛刺和灰尘导致性能很差，通Ar气training有助于在较短的时间内提升RPC性能。Training高压10 kV；电流 10000测试时间约5个小时/ 6块,8 kV时，效率=95%,单计数率0.8Hz/cm2暗电流10uA/m2,合格标准,平均效率达到95%以上,单计数率集中在0.2 Hz/cm2以下,暗电流低于4A/m2,研究背景介绍：大亚湾RPC裸室的前期研究;大亚湾RPC裸室的性能测试;总结；,为了严格控制RPC探测器的裸室质量，设计和建立了一套成本低、操作方便的裸室效率测量系统；目前通过测试已有1300多块，还需要200多个合格的裸室；,The End！,Thanks for your attention!,
