光学精密工程
光學精密工程
광학정밀공정
OPTICS AND PRECISION ENGINEERING
2014年
2期
304-310
,共7页
项天%金西%董家宁%封常青%刘树彬
項天%金西%董傢寧%封常青%劉樹彬
항천%금서%동가저%봉상청%류수빈
暗物质粒子探测卫星%锗酸铋晶体(BGO)%模拟器%大动态范围
暗物質粒子探測衛星%鍺痠鉍晶體(BGO)%模擬器%大動態範圍
암물질입자탐측위성%타산필정체(BGO)%모의기%대동태범위
Dark Matter Particle Explore Satellite(DMPES)%Bismuch Germanium Oxide(BGO)%simulator%large dynamic range
针对暗物质粒子探测卫星(DMPES)锗酸铋(BGO)量能器探测单元的标定需要,设计了一种用发光二极管(LED)作为光源的闪烁晶体荧光模拟器.首先,利用光电倍增管(PMT)测量BGO晶体在宇宙线辐射下的荧光脉冲,对脉冲波形建模拟合,并将波形存储到可编程信号发生器中.然后,选择一种峰值波长与BGO晶体的荧光发射波长相近,且其光通量与工作电流的线性度较好的LED,设计LED驱动电路,令LED的工作电流与模拟器输入的模拟电压信号幅度成正比.最后,利用信号发生器输出模拟的BGO晶体荧光脉冲波形至驱动电路,使LED发光,并利用积分球将LED的荧光通过光纤均匀地输出到多个PMT.实验结果表明:模拟器光脉冲测试结果与对BGO晶体实际测试的结果相似,光强覆盖PMT的2,5,8个打拿极(Dynode)输出,动态范围达4.11×10 3倍,满足暗物质粒子探测卫星BGO量能器地面检测系统的需求.该荧光模拟器也可用于同类闪烁晶体探测器系统的检测和标定.
針對暗物質粒子探測衛星(DMPES)鍺痠鉍(BGO)量能器探測單元的標定需要,設計瞭一種用髮光二極管(LED)作為光源的閃爍晶體熒光模擬器.首先,利用光電倍增管(PMT)測量BGO晶體在宇宙線輻射下的熒光脈遲,對脈遲波形建模擬閤,併將波形存儲到可編程信號髮生器中.然後,選擇一種峰值波長與BGO晶體的熒光髮射波長相近,且其光通量與工作電流的線性度較好的LED,設計LED驅動電路,令LED的工作電流與模擬器輸入的模擬電壓信號幅度成正比.最後,利用信號髮生器輸齣模擬的BGO晶體熒光脈遲波形至驅動電路,使LED髮光,併利用積分毬將LED的熒光通過光纖均勻地輸齣到多箇PMT.實驗結果錶明:模擬器光脈遲測試結果與對BGO晶體實際測試的結果相似,光彊覆蓋PMT的2,5,8箇打拿極(Dynode)輸齣,動態範圍達4.11×10 3倍,滿足暗物質粒子探測衛星BGO量能器地麵檢測繫統的需求.該熒光模擬器也可用于同類閃爍晶體探測器繫統的檢測和標定.
침대암물질입자탐측위성(DMPES)타산필(BGO)량능기탐측단원적표정수요,설계료일충용발광이겁관(LED)작위광원적섬삭정체형광모의기.수선,이용광전배증관(PMT)측량BGO정체재우주선복사하적형광맥충,대맥충파형건모의합,병장파형존저도가편정신호발생기중.연후,선택일충봉치파장여BGO정체적형광발사파장상근,차기광통량여공작전류적선성도교호적LED,설계LED구동전로,령LED적공작전류여모의기수입적모의전압신호폭도성정비.최후,이용신호발생기수출모의적BGO정체형광맥충파형지구동전로,사LED발광,병이용적분구장LED적형광통과광섬균균지수출도다개PMT.실험결과표명:모의기광맥충측시결과여대BGO정체실제측시적결과상사,광강복개PMT적2,5,8개타나겁(Dynode)수출,동태범위체4.11×10 3배,만족암물질입자탐측위성BGO량능기지면검측계통적수구.해형광모의기야가용우동류섬삭정체탐측기계통적검측화표정.
