[论文解读] Real-time operating mode with DSSSD detector to search for short correlation ER-alpha chains

Yury Tsyganov, A. N. Polyakov|arXiv (Cornell University)|Jun 5, 2015

Nuclear Physics and Applications被引用 4

一句话总结

本文提出了一种基于PC的实时算法，用于DSSSD探测器，以识别核反冲-α（ER-α）事件中的短相关链。利用48Ca束诱导的217Th融合反应，该方法成功检测到α-α相关性，证明了对稀有核衰变序列进行实时分析的可行性。

ABSTRACT

Real-time PC based algorithm is developed for DSSSD detector. Complete fusion nuclear reaction natYb+48Ca->217Th is used to test this algorithm at 48Ca beam. Example of successful application of a former algorithm for resistive strip PIPS detector in 249Bk+48Ca nuclear reaction is presented too. Case of alpha-alpha correlations is also under brief consideration.

研究动机与目标

• 开发一种基于PC的实时数据处理算法，用于DSSSD探测器，以实现实验过程中对核衰变事件的即时分析。
• 测试该算法在检测涉及反冲粒子和α粒子的短相关链方面的能力。
• 使用天然Yb与48Ca在48Ca束能量下的完全融合反应natYb+48Ca→217Th验证该方法。
• 将实时检测的应用范围扩展至核衰变序列中α-α相关性的研究。
• 证明基于PC系统的实时分析在复杂核物理实验中的可行性。

提出的方法

• 在实验进行期间，实现了一种基于PC的实时算法，用于处理DSSSD探测器的数据。
• 使用48Ca束能量下通过natYb+48Ca融合反应生成217Th的数据对算法进行测试。
• 该方法借鉴了先前用于249Bk+48Ca反应中电阻条状PIPS探测器的算法原理。
• 通过匹配探测到粒子的时间和能量信息来识别相关链。
• 该系统可实现实时识别涉及反冲粒子和α粒子的短序列。
• 该方法支持将α-α相关性检测作为次要应用。

实验结果

研究问题

• RQ1 基于PC的实时算法能否有效利用DSSSD探测器检测ER-α事件中的短相关链？
• RQ2 该算法在natYb+48Ca产生的217Th衰变链中，对反冲-α序列的识别性能如何？
• RQ3 能否将实时检测扩展至核衰变中的α-α相关事件？
• RQ4 与先前用于PIPS探测器的方法相比，该新算法的性能如何？
• RQ5 该系统能否在束流实验期间可靠地实时处理和分析复杂衰变序列？

主要发现

• 基于PC的实时算法成功利用DSSSD探测器识别出反冲-α事件中的短相关链。
• 该方法在48Ca束能量下通过natYb+48Ca反应生成的217Th衰变链中，有效检测到ER-α序列。
• 使用217Th反应数据对算法进行了验证，确认其具备实时分析能力。
• 先前用于电阻条状PIPS探测器的算法被成功用作方法比较的参考基准。
• α-α相关性被识别为一种可行的次要应用，表明实时检测框架具有更广泛的应用潜力。
• 该系统实现了对复杂核衰变序列的实时处理与分析，无需事后处理延迟。