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ek停正 M10.05缩放系数:2508 噪声波波 西配 迟 则里间 从:第一下降边沿位王事 信号源边泪 到首次下降边沿(位于2 用元 四迟边沿 按K建测厘以创健此延迟侧厘, 讯边沿 按Menuf取消更改并返回上级菜单, 出现】 首次末次 1● 5.00V 2a5,00V Z40.0ns 320000nsE飞-200mW <10执行添加 500 1●+2//5,429s?1●+2\5.014hs? 图5:配置延迟为两端信号首次下降边沿的时间差 我们可以在示波器上观察到两块闪烁体单端信号和符合信号,如图6所示,并且此时示波器上显示了两个信号下降 沿的时间差为5.014ns。 M10.0u5缩放系数:250} 噪声波器送闭 1●5,00V 25.00V 240.0ns3.20000ns3-200mW <10Hz 5 00w 1●+2//5423ns?+21L15014s?1349:04 图6:单次缪子飞行的时间差 六.实验关键点 缪子飞行速度接近光速,穿过1米距离的飞行时间约3s,要精确测量这一时间是实验的关键。如下面的公式所 示,每一路的时间测量有很多的延迟和误差,有闪烁体的本征发光时间和光在闪烁体内的传播时间,不确定度在 ns量级,PMT自身的时间测量的延迟和延迟,不确定度也在s量级,还有信号在信号线上的传播时间,示波器的时 间测量延迟。而且每一路因采用了不同的PMT和线缆,得到的时间延迟是不一样的,需要一个刻度测量。 总的延时=闪烁体发光延时(ns量级) +PMT有着自身的时间测量精度TTS(ns量级) +在信号线上传播所导致的延时(ns量级) +示波器测量精度(ps量级) 1.要有贴在一起的测量,这种情况下粒子的飞行时间近似为0,这种情况下测量得到的时间差为两路之间的固有 时间差,可以刻度出两路之间的信号传播的时间差。 2.由上面公式知,有些时延非常大,而且带来的时间晃动也大,可以达到纳秒量级,完全大于待测的时间差3 s。在高统计量下,利用平均值的误差为o/√m的知识,可以显著消除闪烁体发光延时和PMT测量精度的影 响 3.保证两种情况下信号线长度相同来消除信号线长度的影响。 七.计算缪子飞行速度 可以先考虑最简单的近似情况,可以认为两组不同设置下测量得到的时间分布的峰值的差值为飞行时间,两组闪烁 体之间的距离为飞行距离,这样可以得到一个缪子速度测量。 h u=dt 如果需要完整考虑,则要考虑图7的复杂情况。海平面上的缪子存在一个角分布,直射缪子的通量要大于斜射缪子 的通量。左边是隔开一定长度的情况,右边是放在一起的情况。图5:配置延迟为两端信号首次下降边沿的时间差 我们可以在示波器上观察到两块闪烁体单端信号和符合信号,如图6所示,并且此时示波器上显示了两个信号下降 沿的时间差为5.014ns。 图6:单次缪子飞行的时间差 六. 实验关键点 缪子飞行速度接近光速,穿过1米距离的飞行时间约3 ns,要精确测量这一时间是实验的关键。如下面的公式所 示, 每一路的时间测量有很多的延迟和误差,有闪烁体的本征发光时间和光在闪烁体内的传播时间,不确定度在 ns量级,PMT自身的时间测量的延迟和延迟,不确定度也在ns量级,还有信号在信号线上的传播时间,示波器的时 间测量延迟。而且每一路因采用了不同的PMT和线缆,得到的时间延迟是不一样的,需要一个刻度测量。 1. 要有贴在一起的测量,这种情况下粒子的飞行时间近似为0,这种情况下测量得到的时间差为两路之间的固有 时间差,可以刻度出两路之间的信号传播的时间差。 2. 由上面公式知,有些时延非常大,而且带来的时间晃动也大,可以达到纳秒量级,完全大于待测的时间差3 ns。在高统计量下,利用平均值的误差为 的知识,可以显著消除闪烁体发光延时和PMT测量精度的影 响。 3. 保证两种情况下信号线长度相同来消除信号线长度的影响。 七. 计算缪子飞行速度 可以先考虑最简单的近似情况,可以认为两组不同设置下测量得到的时间分布的峰值的差值为飞行时间,两组闪烁 体之间的距离为飞行距离,这样可以得到一个缪子速度测量。 如果需要完整考虑,则要考虑图7的复杂情况。海平面上的缪子存在一个角分布,直射缪子的通量要大于斜射缪子 的通量。左边是隔开一定长度的情况,右边是叠放在一起的情况。 σ/ n−√ vμ = h dt
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