地磁屏蔽暗室搭建及大尺寸光电倍增管性能研究

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光电倍增管是江门中微子实验的核心探测器,整个实验中使用大约20000支20英寸的光电倍增管;这些大尺寸的光电倍增管按照工作原理不同分为打拿极型光电倍增管和微通道板型光电倍增管,它们的工作性能会直接影响到这个探测器的能量分辨率。  本文主要完成了地磁场屏蔽暗室以及光电倍增管测试装置的搭建,通过实验检验了整个系统关键性能符合光电倍增管的测试要求。实验通过Helmholtz线圈产生的磁场补偿地磁场,在屏蔽间的中心区域可以使磁场大小降到地磁场的10%(5μT)以下。整个测量系统包括机械结构、电机转动和控制、电子学等部分;利用这些装置我们测量了两种光电倍增管光阴极表面的探测效率分布,初步确认探测效率在光阴极表面的具有非对称性和环带结构。光阴极探测效率的不对称性会降低整个光电倍增管的光子分辨能力,通过对这种分布进行刻度可以用于离线处理时对测量结果进行修正。本文通过调节外磁场的大小和方向来研究其对光电倍增管探测效率的影响,实验结果表明良好的外磁场屏蔽能够提高光电倍增管的探测效率;结合探测器的性能要求我们得到了光电倍增管正常工作所需要的最大允许外磁场的大小。
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