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测量缪子寿命和衰变能谱的简单装置及其蒙特卡洛模拟
  • ISSN号:1009-7104
  • 期刊名称:《物理与工程》
  • 时间:0
  • 分类:TP212[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]清华大学物理系低维量子物理国家重点实验室,北京100084, [2]人民大学附属中学,北京100080
  • 相关基金:教育部基础学科拔尖学生培养试验计划支持(项目号:20160204); 基金委基础科学人才培养支持(项目号:J1210018)
中文摘要:

文章设计了一套简单的测量缪子平均寿命和衰变能谱的装置.用闪烁体探测器测量缪子衰变事件,探测器的输出信号用一个简单低成本的信号判选电路判选出缪子衰变事件,并触发数字示波器记录缪子衰变的信号.一个自行编写的可视化控制软件可以从这些记录的信号中分析出缪子的平均寿命和衰变能谱.本文还提出了一种用能量损失的朗道分布进行系统能量定标的方法.对探测系统进行了蒙特卡洛模拟,很好重现了实验结果.该套系统中所有的硬件和软件都是对学生完全开放的,非常适合用于教学实验.

英文摘要:

We designed a simple setup to measure the muon lifetime and the electron energy spectra of muon decay.A low cost coincidental circuit was designed to select the signals of muon decay events detected by aplastic scintillator detector.It triggered a digital oscilloscope to record the signals of muon decay events for measuring the muon lifetime and electron energy spectrum.A Landau-distribution energy loss method was introduced to conduct the energy calibration of the system.The experimental results were well reproduced by the Monte Carlo simulation.The software and hardware of the system are completely open to students,thus more helpful for instruction and motivation.

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期刊信息
  • 《物理与工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:国家教育部
  • 主办单位:清华大学
  • 主编:顾牡
  • 地址:清华大学学研大厦B座6层
  • 邮编:100084
  • 邮箱:physAEng@tup.tsinghua.edu.cn
  • 电话:010-62788108-812
  • 国际标准刊号:ISSN:1009-7104
  • 国内统一刊号:ISSN:11-4483/O3
  • 邮发代号:82-250
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 中国中国科技核心期刊
  • 被引量:3771