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2017年12月18日 星期一

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核物理实验多参量数据获取 - 核物理实验多参量数据获取 [回目录]

核物理实验多参量数据获取 - 正文 [回目录]

  对多个相关的或独立的参量进行测量、记录(存储)、显示及预处理或处理以得到某些物理量及它们之间的关系的方法。
  在核物理实验中,特别是重离子核反应(见重离子核物理)和当入射粒子能量较高时,一个事件往往涉及多个参量(几个乃至几百个)。例如,在三体反应实验中要完全地描述其核反应过程,至少需同时对其中的两个出射粒子的能量E及方向(位置)进行关联测量;由于出射粒子可以是中子、质子、氘核、氚核、3He粒子、α粒子或重离子等,为鉴别其种类还需测定出射粒子飞行时间 t或穿过位于厚探测器前的薄探测器中的能量损失ΔE 等等参量 (见核物理实验中的粒子鉴别技术)。因此在这类实验中一个事件除产物的出射方向外至少还有四个以上相互关联的参量。此外,为提高实验的效率及精度,往往还要安排更多的探测系统,各探测系统所测量的事件可以是相关的,也可以是独立的。例如,在三体反应实验中可安排四个探测系统,其中每两个为一组,同组的系统所测量的事件是相关的,不同组的系统所测量的事件是独立的,因此至少要涉及八个以上的参量。在核物理实验中多参量数据获取和分析的方法大致有以下四种:
  ① 二维多道分析器获取法。是在多参量数据获取中最简单的方法。如事件仅有两个参量,则数据可用二维多道分析器获取。实验完毕后将二维数据输入到计算机内进行离线处理,得到有关物理量的信息。
  ② 电子学模拟线路处理获取法。对于具有两个以上参量的事件,可先利用电子学模拟线路(如ΔE-EEt2等粒子鉴别函数线路) 将多参量预处理为特定的两个或几个参量(如在粒子关联实验中两个特定粒子的能量),再用二维多道分析器或计算机进行获取。实验完毕后用计算机离线处理。
  ③ 计算机在线列表获取法。又叫逐事件记录法。将多个相关或独立的参量按一定次序编成数码序列存入计算机的缓冲存储区内,当该缓冲区记满后,程序自动开启直接存取通道,将事件逐个地以同样的时间顺序批量地转记到磁带或磁盘上;为了在此时间内不遗漏事件,往往开设几个缓冲存储区,相继工作,直至测量结束。实验完毕后再将记录在磁带或磁盘上的信息输入到计算机中(通常称“假获取”)进行离线处理。在参量数目较多时常采用此法,其优点是记录速度快,并可保存实验的原始信息及精度,但离线处理工作量较大。
  ④ 计算机在线预处理获取法。先将多参量的原始信息输入计算机,再利用预处理程序对事件的一些参量进行实时处理,得到一些较直接的物理参量,也可用缓冲区交替获取的方式将数据转入较大的计算机进行批量处理。预处理虽然要占一定的计算机时间,但在实验进程中能实时观察到较直接的实验结果,监督实验的进行情况,实验后的数据处理工作量也较小。
  实际上,以上四种方法还可以根据实验要求和计算机的条件结合起来使用(见核物理实验数据获取和处理系统)。

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更新时间 : 2009-06-15

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