液體閃爍體衰減長度測量裝置的研制與光產額測量.pdf

1、在過去的幾十年里，科學家通過對太陽中微子，大氣中微子，反應堆中微子的研究，已經(jīng)從發(fā)現(xiàn)中微子到證實中微子振蕩，再到對振蕩參數(shù)進行精確測定的階段。六個混合參數(shù)中只剩下電荷宇稱對稱性破壞相角?CP未被測量。
　　中微子物理是研究標準模型之外粒子物理的突破口，也是當今粒子物理的熱門方向。江門中微子實驗的目的是測量中微子質量順序，以及精確測定6個振蕩參數(shù)中的4個。其中心探測器的直徑達到了34.5米，裝有兩萬噸左右液體閃爍體。如此大體積的探測

2、器就對閃爍體各項性能提出了很高的要求。特別是要有足夠長的衰減長度和光產額，及極低的放射性本底等。
　　本論文以高性能液體閃爍體研制為背景，核心工作是搭建并調試了一套衰減長度測量系統(tǒng)，并針對不同的反射膜進行了相對光產額的測量，還測量了中心探測器閃爍體中，模擬滲漏液的光產額。
　　實驗所使用的液體閃爍體是采用線性烷基苯（LAB）作為溶劑，加入發(fā)光物質PPO和波長位移劑bis-MSB?；贚ambert-Beer定律分析了影響衰減

3、長度的因素。由于原有的測量系統(tǒng)耗時耗力，容易導致認為操作誤差。因此通過引入步進電機平臺控制液面高度，并基于LabVIEW開發(fā)了上位機軟件，實現(xiàn)了測量，擬合，數(shù)據(jù)保存全過程自動測量。根據(jù)測量系統(tǒng)中的光電倍增管在加上高壓后，在相當長的時間內不能達到穩(wěn)定狀態(tài)的現(xiàn)狀，本論文通過改進圖像處理算法，利用半導體制冷片對相機進行制冷以降低噪聲等手段，初步探究了利用科學相機替代光電倍增管的可能性。實驗證明，全自動測量系統(tǒng)能夠達到預期的效果。CMOS科學相

4、機在測量衰減長度相對短的樣品時，完全可以取代光電倍增管。
　　江門中微子實驗為了提高對熒光光子的吸收效率，將會在切倫科夫探測器的水池壁上覆蓋反射膜，Tyvek是最常使用的反射膜。本論文將Tyvek和ESR膜分別使用在光產額測量中，對比兩者的測量結果。由于兩種反射膜的反射率有很大不同，導致測量結果上也有較大差異。通過分別測量稀釋10倍和100倍的大亞灣液體閃爍體的光產額，以模擬中心探測器向外層泄露的情況，測量結果表明稀釋100倍后的