CsI(Tl)晶体发光不均匀性对能量线性和分辨率的影响.pdfVIP

山西师范大学学报(自然科学版) JournalofShanxiNormal V01．22No．2 第22卷第2期 University NaturalScience 2008年6月 Edition June．2008 文章编号：1009-4490(2008)02-0037-04 CsI(T1)晶体发光不均匀性对能量线性和分辨率的影响 谢文杰1，刘福虎n，王翠平3 (1．运城学院物理与电子工程系，山西运城044000； 2．山西大学物理电子工程学院，山西太原030006； 3．河北建筑工程学院数理系，河北张家口075000) 摘要：本文通过对3×3和5×5的CsI(TI)晶体阵列进行蒙托卡罗模拟，得出了CsI(T1)晶体发光不均 匀性对能量线性和能量分辨率的影响． 关键词：CsI(T1)晶体；不均匀性；能量线性；能量分辨率 中图分类号：0572 文献标识码：A O引言 GeV一1．8 BESIII．CsI(T1)晶体量能器的设计目标是能量分辨率小于2．5％／徊，运行能量区为l GeV．构成能量分辨的主要因素，在低能区主要为电子学噪声和束流丢失造成的本底，高能区主要为簇射 的能量泄漏和晶体发光的涨落．另外一项为确定能量刻度常数的误差，这项误差来自两方面，一是晶体之 间的发光强度差别，二是晶体单元自身的发光不均匀性．本文第一部分介绍了CsI(T1)晶体的发光不均匀 性；第二部分通过蒙托卡罗模拟得出了7簇射在晶体中沉积的能量分布以及能量泄漏；第三部分通过蒙托 卡罗模拟得出了晶体光输出不均匀性分布对能量分辨率和能量线性的影响；最后为讨论． 。 1 晶体发光的不均匀性 cm2～6．5 BESIII晶体量能器由6240块CsI(T1)晶体探测单元组成．CsI(T1)晶体的典型尺寸：5×5 ×6．5cm2，长为28 cm×2 合两块面积为(1 cm)的硅光二级管读出信号¨J．楔形的晶体不易达到很好的均匀性，同时晶体内 部的杂质、缺陷也产生局部的发光不均匀性．在技术上通过晶体侧面的抛光粗细来调整光传输作用使得均 匀性变好． 输出不均匀性，其结果是用光电倍增管和13 cm长度方向分9个点测量的，9个点的 7Csy放射源在晶体28 平均值即为晶体的相对发光强度，而9个点的最大最小值差与平均值LL；eP为发光输出的均匀性，晶体之间 的发光强度最大差别约为50％． 在晶体与硅光二极管粘接，加上固定的前置放大器构成一个完整的探测单元后，要通过专门的宇宙射 收稿日期：2008-02-27 基金项目：国家自然科学基金项目10475054)；运城学院基金项目资助． 作者简介：谢文杰(1980一)，男，山西闻喜人，运城学院物理与电子工程系助教，硕士，主要从事高能物理方面的研究． 刘福虎(1964一)，男，山西夏县人，山西大学物理电子工程学院教授，博士生导师，主要从事高能物理方面的研 究． 万方数据 ·38· 山西师范大学学报(自然科学版) 2008焦 位厚度输出信号的分布，同样在晶体长度方向分为9个区，构成了真实探测单元的发光输出不均匀性分 布，包括相对发光强度构成了真实探测单元的基本参数．