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引言 1

第一篇 粒子物理实验中的探测器 7

第一章 粒子和介质的相互作用 7

1.1.1 带电粒子在介质中的电离损失 7

1.1.2 带电粒子的射程 11

1.1.3 带电粒子穿过介质时的多次散射 12

1.1.4 快速电子在介质中的轫致辐射 13

1.1.5 契仑科夫辐射和穿越辐射 15

1.1.6 光子和介质的作用 16

1.1.7 电子-光子簇射 18

1.1.8 强子簇射 22

第二章 丝室 27

1.2.1 电子和离子在气体中的运动规律 27

1.2.2 多丝正比室 43

1.2.3 漂移室 62

1.2.4 丝室的发展 83

1.3.1 引言 107

1.3.2 闪烁计数器的工作原理 107

第三章 闪烁计数器 107

1.3.3 闪烁体的分类 108

1.3.4 闪炼体的发光机制 112

1.3.5 闪烁体的主要物理特性 113

1.3.6 光的收集 118

1.3.7 大面积闪烁计数器 123

1.3.8 高能物理实验中使用的NaI(Tl)探测器 132

1.3.9 光电倍增管 134

1.4.1 契仑科夫辐射和粒子携带的信息 149

第四章 契仑科夫和穿越辐射探测器 149

1.4.2 探测契仑科夫辐射的物理基础 151

1.4.3 阈式契仑科夫探测器 156

1.4.4 微分式契仑科夫探测器 160

1.4.5 环象探测器 163

1.4.6 穿越辐射探测器 165

第五章 粒子物理实验中的量能器 177

1.5.1 引言 177

1.5.2 量能器的基本结构 179

1.5.3 量能器的能量刻度和主要指标 182

1.5.4 电子、光子量能器 187

1.5.5 强子量能器 191

1.5.6 位置测量 200

1.5.7 结束语 205

第六章 谱仪 208

1.6.1 谱仪磁体 208

1.6.2 粒子鉴别 209

1.6.3 双臂谱仪 211

1.6.4 正负电子对撞机上几台谱仪 218

1.6.5 MARK-J探测器 225

第一章 引言 231

第二篇 粒子物理实验中的电子学 231

2.1.1 粒子物理实验中电子学的内容 232

2.1.2 粒子物理实验中电子学的特点 234

2.1.3 探测器的输出脉冲 235

2.1.4 脉冲幅度分析中的几个问题 238

2.1.5 时间测量中的几个问题 241

第二章 NIM系统 243

2.2.1 引言 243

2.2.2 线性电路 247

2.2.3 甄别器 250

2.2.4 逻辑单元 255

2.3.1 引言 260

第三章 CAMAC标准 260

2.3.2 模拟-数字转换(ADC) 261

2.3.3 时间-数字转换(TDC) 263

2.3.4 定标器 264

第四章 触发逻辑系统 265

2.4.1 引言 265

2.4.2 MARK-J探测器中的触发系统 266

2.4.3 可编程序的触发逻辑系统 274

2.5.1 多丝正比室电子学 278

第五章 丝室电子学 278

2.5.2 漂移室电子学 283

2.5.3 图象漂移室电子学 284

第六章 结束语 287

第三篇 粒子物理实验的在线分析方法 291

第一章 在线分析系统概述 291

3.1.1 在线分析任务的提出 291

3.1.2 在线分析的任务 292

3.1.3 在线分析系统的组成 292

3.2.1 概述 295

第二章 小型电子计算机 295

3.2.2 在计算机中数的表示方法 296

3.2.3 PDP-11机的基本结构 302

3.2.4 PDP-11机的指令系统 305

3.2.5 PDP-11机的寻址方式 307

3.2.6 程序编制 311

3.2.7 DEC 电传打字机的使用方法 314

第三章 计算机的系统程序 317

3.3.1 系统程序和用户程序 317

3.3.2 RT-11实时操作系统 318

3.3.3 数据管理 319

3.3.4 用户程序的建立 322

第四章 CAMAC电子仪器系统 324

3.4.1 CAMAC系统的特征与规定 324

3.4.2 机箱通道 325

3.4.3 机箱控制器 328

3.4.4 分支通道 329

3.4.5 分支驱动器 331

3.4.6 字组传送 332

3.4.7 常用CAMAC插件 333

3.4.8 在CAMAC指令使用中要注意的问题 337

3.4.9 微程序分支驱动器(MBD-11) 338

第五章 用于探测器和CAMAC器件检测的在线分析系统 345

3.5.1 漂移室的检测 345

3.5.2 2770型时间数字转换器的检测 350

3.5.3 3912型专用机箱控制器的使用方法 354

第六章 在线分析系统的事例判选和逻辑控制 361

3.6.1 事例判选 361

3.6.2 逻辑控制 364

3.7.1 监视方式 367

第七章 实验数据的在线分析 367

3.7.2 取样数据 368

3.7.3 直方图 369

3.7.4 事例图象重建 371

第八章 在线分析应用程序 373

3.8.1 概述 373

3.8.2 在线数据采集程序DCP 374

3.8.3 装入任务与取出任务之间的配合 379

第九章附录 在RT-11系统中使用的键盘管理命令和文件编辑方法 384

3.9.1 键盘管理命令 384

3.9.2 文件编辑方法 388

第四篇 粒子物理实验中的离线分析 393

第一章 离线分析工作概述 393

4.1.1 引言 393

4.1.2 离线分析的工作内容 393

4.1.3 实验设计 395

第二章 离线分析中的数理统计 401

4.2.1 引言 401

4.2.2 参数估计和最大似然法 401

4.2.3 曲线拟合与最小二乘法 416

4.2.4 正态分布参数的置信区间 430

4.2.5 分布律的假设检验 436

4.2.6 共振态参数的确定和Υ粒子的观测 438

第三章 蒙特卡罗方法及其应用 444

4.3.1 引言 444

4.3.2 均匀分布随机数的产生 444

4.3.3 随机数的检验 446

4.3.4 任意给定分布的随机抽样 448

4.3.5 多维随机变量的抽样 454

4.3.6 电磁级联过程的模拟——蒙特卡罗方法的应用一例 455

4.4.1 引言 465

第四章 粒子物理实验中的模拟 465

4.4.2 反应事例产生的模拟 466

4.4.3 终态粒子在探测装置中的输运 476

4.1.4 事例数据的记录格式 493

第五章 粒子物理实验数据的分析 499

4.5.1 引言 499

4.5.2 事例径迹的重建 500

4.5.3 事例的筛选与确认 507

4.5.4 亮度分析 513

4.5.5 各类事例物理参量的分析 520

4.5.6 结束语 528

附录 532

表一 物质的原子和原子核性质 532

表二 正态分布函数 533

表三 正态分布函数 535

表四 正态分布的置信界Xp 536

表五 正态分布的置信界X？ 538

表六 X2-分布函数 539

表七 X2-分布的置信界 540

索引 542