2013-2014年度考核 高能所 吴智 2014.11.22

报告内容 工作内容 工作进展 小结及计划

主要工作内容 负责BESIII TOF运行及维护 作为子课题负责人，参加ETOF升级

TOF运行及维护 参与人员：吴智（负责），徐美杭，雷祥翠等 维护期间工作内容 检查高、低压系统的稳定性，排除各种突发事件 检查探测器环境温湿度数据是否异常 检查在线直方图、DQM数据监测，判断探测器是否正常工作 每周运行例会，汇报探测器工作情况和问题处理结果 根据需要，结合磁场，高压配置文件及时修改及调整 夏季检修 2014年谱仪打开了西端盖量能器，修复了桶部两个问题通道，端盖一个通道（with 徐美杭） 同离线人员合作，对探测器的老化研究

ETOF升级（1） 目的：解决由于散射等原因造成端盖时间分辨差的问题，提高π/K 鉴别能力(1.4GeV @ 2σ)，应对关键物理问题的研究需要 总体情况：工期3年（2013~2015年），金额约1500万 设计简介：系统组成如下图（左）所示。每个端盖有36个MRPC探测器模块。采用双层探测器排列来防止死区，见下图（右） 系统组成 探测器阵列

ETOF升级（2） 本人负责 本人参与 进度安排 高压系统 宇宙线触发系统 系统样机联调和测试 整体系统拷机实验 未来探测器夏季安装 2013年1月，首次项目动员会 2013年2月~5月，任务书定稿，任务分配，经费审核 2013年6月~10月，设计改进、测试。束流测试 2013年11月，第一次设计评审 2013年12月~2014年3月，各系统改进、测试及系统联调，宇宙线测试 2014年3月，第二次设计评审 2014年4月~8月，系统样机生产、联调和测试 2014年9月，批量生产前评审 2014年10月~2015年1月，批量生产 2015年2月~6月，长期系统拷机 2015年7月~9月，夏季安装 2015年10~2016年4月，谱仪运行、软件调试、工程验收 本人负责 高压系统 宇宙线触发系统 系统样机联调和测试 整体系统拷机实验 未来探测器夏季安装 本人参与 ETOF升级例会召集、（偶尔）主持 评审会议的准备、纪要整理 各系统间的组织、进度协调

ETOF高压系统 MRPC探测器共72个模块，每个模块采用正负高压供电，通道数为144路。由于探测器坪区较长(6900~7500V)，设计了一分四的分配供电方式，节省插件数量 NIM8304高压电源+N1470插件，漏电流精度5nA。已完成采购 我已经完成了分配机箱的设计、加工，经测试，满足要求。目前正在进行批量生产、测试 NIM8304机箱 N1470机箱 在线计算机 高 压 分 配 机 箱 4个MRPC 滤波电路 高压系统示意图

ETOF宇宙线触发系统 宇宙线测试，对于系统联调和测试来说，必不可少 设计加工两对梯形塑闪（形状与探测器模块类似），同谱仪TOF上替换下来的PMT耦合，提供宇宙线触发。经过系统样机测试的考验，该触发系统运行稳定可靠。该模式也将用于探测器量产的质量控制中 由于ETOF触发系统的进度安排，系统整体长期宇宙线实验前期，无法使用自触发。整体拷机实验也将采用该触发模式 目前正准备加工更多塑闪 拷机实验拟采用4个半圆盘叠 放的方式，这样可以节省一半塑 闪+PMT。4个MRPC叠放也方便离 线事例挑选和处理 塑闪+PMT

ETOF系统样机联调及测试 负责完成了系统整体联调、测试，主要包括电子学自检测试、束流和宇宙线测试等。其中快控制、时钟和CTTP模块（提供前放电源、阈值）均为首次参加调试 束流和宇宙线均采用三个探测器模块叠放的方式互测，其中两个做t0，第三个为被测对象 束流测试结果：时间分辨~60ps，效率超过98%(pion @ 800 MeV)，这表明系统整体已达到设计指标(<100ps, 96%) MRPC的宇宙线测试结果：时间分辨~80ps，效率超过95%。这些指标将作为裸室质量控制的重要参数 同束流测试性能的差异，主要原因是：粒子种类和动量不同（低动量宇宙线未排除）；宇宙线测试探测器位置摆放，准直较差；束流对准pad中心，而宇宙线击中探测器边界和间隙的效率会稍低 相关测试结果，正在整理成文章

ETOF谱仪试安装（1） 今年夏季检修期间，安装两块MRPC到谱仪，试运行。主要目的 摸索合理的安装步骤，为明年整体安装积累经验。发现和解决安装存在的问题 开展离线软件（重建、刻度、模拟）的开发调试；物理方面可以当做死道处理 研究其对其它探测器的影响 老闪烁体拆除 MRPC安装

ETOF谱仪试安装（2） 通过今年初在谱仪大厅探测器接地及屏蔽实验，所得经验，MRPC在谱仪安装前，做如下处理 为了与量能器端面绝缘，气盒底盖板，背面粘贴kapton膜 铜膜覆盖前放屏蔽盒和气盒之间的缝隙 气盒侧框及底板用导电胶高温固化；上盖板和侧框用绝缘胶密封。因此上盖板和侧框之间的屏蔽性较差，用铜膜覆盖 气盒上气体接头的孔正对加速器束流管，会引入电磁噪声。若全用铜气管（减少水汽渗入）布线，亦容易引入噪声。铜管从气盒引出后，中间加一段特氟龙塑料管 注：从气盒出来的铜管用kapton膜包裹，防止其与加速器、谱仪部件有导电接触 MRPC安装到端盖量能器端面后，探测器表面也覆盖一层kapton膜。防止探测器回位后，与其它金属部件有接触

ETOF谱仪试安装（3） 安装前后，得到了通用运行、量能器、机械等人员的极大帮助，深表感谢! 目前各项准备工作已完成 已于夏季检修期间，完成了对部分闪烁体拆除，将两块MRPC按时成功安装到谱仪（with 衡月昆、陈明明、王小状） 对于已安装的MRPCs，加速器200mA e- 束流时： ~0Hz/通道@阈值40mV（束流测试时，阈值设为150mV） 电子学方面同BESIII联合调试已经完成。 MRPC不参与谱仪触发，触发已完成相应修改 高压、机箱参数等控制软件已经投入使用 物理取数开始后，便可以对其性能等进行仔细研究 由于参加过漂移室刻度的相关工作，对离线框架比较熟悉，我将直接参与后续MRPC性能的研究

束流冲击探测器实验 目的：考验前放保护电路、探测器老化研究 高能所2.5GeV E2试验束上进行。探测器工作电压±7000V。流强从每个束团10^5个电子一直增强到2*10^8个电子，频率12.5Hz。实验持续时间2个小时（with 代洪亮、王小状） 由于流强较高时，探测器漏电流超过最大设定值（3000nA），探测器的高压会下降。为保证冲击效果，采用不断增强和减弱束流的模式，使探测器在工作电压下接受冲击。束流变弱时的电子个数约为10^5个电子 前放自检结果没有明显变差 对探测器的老化的进一步研究 结合离线径迹数，考虑MDC径迹重建效率、经MDC端面板后散射出多个粒子的比例等，可以预估该MRPC模块的运行时间

文章及会议 文章 Calibration study of the X-T relation for the BESIII drift chamber, X.L. Kang, L.H. Wu, Z. Wu etc., Accepted by CPC MRPC detector for the BESIII E-TOF upgrade, R.X. Yang, C. Li, … Z. Wu etc., Accepted by JINST System test for the BESIII E-TOF upgrade, X.Z. Wang, Z. Wu, etc. (In preparation) Aging study of MRPC for BESIII ETOF, X.Z. Wang, Z. Wu, etc. (In preparation) 会议 XII workshop on resistive plate chambers and related detectors (RPC2014)

谢谢各位老师！ 小结及未来计划 完成上年度TOF探测器运行维护 作为骨干，参加ETOF升级 下一步 负责完成高压系统、宇宙线触发系统的相关工作 负责完成小系统样机的联调及测试。目前各系统也已通过评审，进入量产阶段 负责完成MRPC模块夏季安装和调试 下一步 继续TOF探测器运行维护 负责MRPC试运行维护及后续的数据分析 负责ETOF整体系统拷机实验的协调、准备工作 夏季安装及后续调试 谢谢各位老师！

Spare slides

一些图片 气盒边框 闪烁体触发阵列 带 屏 蔽 盒 气

一些图片 打开端盖量能器 进入现场前的准备 MRPC安装到位