宇宙射线μ子平均寿命测量的探测系统设计
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谢安平 谢安平 肖德涛
2016 年 12 月 30 日
论文 (设计) 内容及要求：
一、 毕业设计（论文）原始依据 对缪子寿命测量具有重要物理意义。利用缪子寿命精确值来确定粒子物理标准
模型中的费米耦合常量；验证狭义相对论中的时间膨胀效应。传统高能粒子寿命测 量方法装置复杂，仪器设备费用较高。设计一种既简便又能降低仪器费用的测量装 置非常必要。
准模型中的费米耦合常量；验证狭义相对论中的时间膨胀效应。传统高能粒子寿 命测量方法装置复杂，仪器设备费用较高。设计一种既简便又能降低仪器费用的 测量装置非常必要。
二、设计（论文）主要研究的内容、预期目标：（技术方案、路线） 主要研究的内容：
1、宇宙线基础知识； 2、设计目的； 3、设计原理； 4、设计装置。
五、进行设计（论文）所需条件： 图书馆，互联网，各类相关的期刊文献和书籍，教师的指导。
六、指导教师意见：
签名：
年月日
南华大学核科学技术学院 2017 届本科毕业论文
目录
引言..................................................................................................................................................... 1 1 宇宙射线理论................................................................................................................................. 2
作者签名： 年月日
导师签名： 年月 日
南华大学
毕业设计（论文）任务书
学 院：
核科学技术学院
题 目：宇宙线缪子平均寿命直接测量探测 系统的设计
起止时间：2016 年 12 月 30 日至 2017 年 5 月 30 日
学 生 姓 名：
专 业 班 级：
指 导 教 师：
教研室主 任：
院
长：
张文峰 核物理 131 班
1.外文原文........................................................................................................................41 2.中文译文....................................................................................................................... 48 附录 3：检测报告....................................................................................................................54 致谢................................................................................................................................................... 55
1.1 宇宙射线..............................................................................................................................2 1.2 环境噪声对宇宙射线的影响..............................................................................................4 1.3 空气簇射..............................................................................................................................5 1.4 广延空气簇射和气压对测量的影响................................................................................. 6 2 μ子和闪烁体探测器.....................................................................................................................9 2.1 塑料闪烁体的基本认识......................................................................................................9 2.2 μ子的认识和探测装置选择..............................................................................................9 2.3 μ子通量模型....................................................................................................................11 3 探测系统装置...............................................................................................................................14 3.1 简易的探测系统装置........................................................................................................14 3.2 参考的几个探测系统........................................................................................................19 4 数据获得和处理...........................................................................................................................27 4.1 数据获得............................................................................................................................27 4.2 数据处理............................................................................................................................34 5 总结和展望...................................................................................................................................36 参考文献........................................................................................................................................... 37 附录................................................................................................................................................... 38 附录 1：文献综述....................................................................................................................38 附录 2：外文翻译....................................................................................................................41
分类号 UDC
密级 编号
毕业设计(论文)
题 目 宇宙线谬子平均寿命直接测量
探测系统的设计
学院名称
核科学技术学院
指导教师
谢安平
职称
副教授
班级
核物理 131 班
学号
20134380145
学生姓名
张文峰
2017 年 6 月 6 日
南华大学学位论文原创性来自百度文库明
本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及 取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外， 论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南华 大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本 研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。本人完全意识到本声明的 法律结果由本人承担。
五、参考文献 [1]谢一冈，等。粒子探测器与数据获取[M].北京：科学出版社，2003. [2]汪晓莲，李澄，邵明，等。粒子探测技术[M].合肥：中国科学技术大学出版社， 2009. [3]林延畅，等。缪子寿命测量与高能物理实验创造型人才的培养[J].实验技术与 管理，2008.
指导老师： （签 名）
作者签名： 年
月日
南华大学学位论文版权使用授权书
本人同意南华大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保 留学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部 或部分内容，可以编入有关数据库进行检索，可以采用复印、缩印或其它 手段保留学位论文；学校可根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文。 对于涉密的学位论文，解密后适用该授权。
二、设计内容 1、宇宙线基础知识； 2、设计目的； 3、设计原理； 4、设计装置。
三、设计要求 1、大量调研，拟定设计进度； 2、撰写正文之前，需提交开题报告； 3、按格式、字数等要求撰写论文； 4、提交论文 PPT 文件； 5、一个星期至少跟指导老师联系一次。
四、设计进度 1、2016．11.30——2017.1.15 大量收集相关文献资料，完成有关阅读； 2、2017.1.16——2017.2.15 精读 3-5 篇重要文献，翻译一篇英文综述性文献； 3、2017.2.16——2017.3.15 所有文献综述和开题报告； 4、2017.3.16——2017.4.30 完成设计初稿的撰写； 5、2017.4.16——2017.5.15 对初稿反复修改，定稿； 6、2017.5.16——2017.5.30 制作 PPT,准备答辩。
三、设计（论文）的研究重点及难点： 重难点在设计原理上面，技术手段难以攻克。而且要求的仪器在本科阶段没
有过多接触，因而给以后的工作上带来不少麻烦。
四、设计（论文）研究方法及步骤（进度安排）： 1、2016．11.30——2017.1.15 大量收集相关文献资料，完成有关阅读； 2、2017.1.16——2017.2.15 精读几篇重要文献，翻译一篇英文综述性文献； 3、2017.2.16——2017.3.15 所有文献综述和开题报告； 4、2017.3.16——2017.4.30 完成设计初稿的撰写； 5、2017.4.16——2017.5.15 对初稿反复修改，定稿； 6、2017.5.16——2017.5.30 制作 PPT,准备答辩。
年
月
日
南华大学本科生毕业设计（论文）开题报告
设计（论文）题目
宇宙线缪子平均寿命直接测量探测系统的设 计
设计（论文）题目来源 设计（论文）题目类型 实验研究
其他
起止时间
2016 年 12 月 20 日 -2017 年 5 月 30 日
一、设计（论文）依据及研究意义： 对缪子寿命测量具有重要物理意义。利用缪子寿命精确值来确定粒子物理标
2016 年 12 月 30 日
论文 (设计) 内容及要求：
一、 毕业设计（论文）原始依据 对缪子寿命测量具有重要物理意义。利用缪子寿命精确值来确定粒子物理标准
模型中的费米耦合常量；验证狭义相对论中的时间膨胀效应。传统高能粒子寿命测 量方法装置复杂，仪器设备费用较高。设计一种既简便又能降低仪器费用的测量装 置非常必要。
准模型中的费米耦合常量；验证狭义相对论中的时间膨胀效应。传统高能粒子寿 命测量方法装置复杂，仪器设备费用较高。设计一种既简便又能降低仪器费用的 测量装置非常必要。
二、设计（论文）主要研究的内容、预期目标：（技术方案、路线） 主要研究的内容：
1、宇宙线基础知识； 2、设计目的； 3、设计原理； 4、设计装置。
五、进行设计（论文）所需条件： 图书馆，互联网，各类相关的期刊文献和书籍，教师的指导。
六、指导教师意见：
签名：
年月日
南华大学核科学技术学院 2017 届本科毕业论文
目录
引言..................................................................................................................................................... 1 1 宇宙射线理论................................................................................................................................. 2
作者签名： 年月日
导师签名： 年月 日
南华大学
毕业设计（论文）任务书
学 院：
核科学技术学院
题 目：宇宙线缪子平均寿命直接测量探测 系统的设计
起止时间：2016 年 12 月 30 日至 2017 年 5 月 30 日
学 生 姓 名：
专 业 班 级：
指 导 教 师：
教研室主 任：
院
长：
张文峰 核物理 131 班
1.外文原文........................................................................................................................41 2.中文译文....................................................................................................................... 48 附录 3：检测报告....................................................................................................................54 致谢................................................................................................................................................... 55
1.1 宇宙射线..............................................................................................................................2 1.2 环境噪声对宇宙射线的影响..............................................................................................4 1.3 空气簇射..............................................................................................................................5 1.4 广延空气簇射和气压对测量的影响................................................................................. 6 2 μ子和闪烁体探测器.....................................................................................................................9 2.1 塑料闪烁体的基本认识......................................................................................................9 2.2 μ子的认识和探测装置选择..............................................................................................9 2.3 μ子通量模型....................................................................................................................11 3 探测系统装置...............................................................................................................................14 3.1 简易的探测系统装置........................................................................................................14 3.2 参考的几个探测系统........................................................................................................19 4 数据获得和处理...........................................................................................................................27 4.1 数据获得............................................................................................................................27 4.2 数据处理............................................................................................................................34 5 总结和展望...................................................................................................................................36 参考文献........................................................................................................................................... 37 附录................................................................................................................................................... 38 附录 1：文献综述....................................................................................................................38 附录 2：外文翻译....................................................................................................................41
分类号 UDC
密级 编号
毕业设计(论文)
题 目 宇宙线谬子平均寿命直接测量
探测系统的设计
学院名称
核科学技术学院
指导教师
谢安平
职称
副教授
班级
核物理 131 班
学号
20134380145
学生姓名
张文峰
2017 年 6 月 6 日
南华大学学位论文原创性来自百度文库明
本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及 取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外， 论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南华 大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本 研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。本人完全意识到本声明的 法律结果由本人承担。
五、参考文献 [1]谢一冈，等。粒子探测器与数据获取[M].北京：科学出版社，2003. [2]汪晓莲，李澄，邵明，等。粒子探测技术[M].合肥：中国科学技术大学出版社， 2009. [3]林延畅，等。缪子寿命测量与高能物理实验创造型人才的培养[J].实验技术与 管理，2008.
指导老师： （签 名）
作者签名： 年
月日
南华大学学位论文版权使用授权书
本人同意南华大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保 留学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部 或部分内容，可以编入有关数据库进行检索，可以采用复印、缩印或其它 手段保留学位论文；学校可根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文。 对于涉密的学位论文，解密后适用该授权。
二、设计内容 1、宇宙线基础知识； 2、设计目的； 3、设计原理； 4、设计装置。
三、设计要求 1、大量调研，拟定设计进度； 2、撰写正文之前，需提交开题报告； 3、按格式、字数等要求撰写论文； 4、提交论文 PPT 文件； 5、一个星期至少跟指导老师联系一次。
四、设计进度 1、2016．11.30——2017.1.15 大量收集相关文献资料，完成有关阅读； 2、2017.1.16——2017.2.15 精读 3-5 篇重要文献，翻译一篇英文综述性文献； 3、2017.2.16——2017.3.15 所有文献综述和开题报告； 4、2017.3.16——2017.4.30 完成设计初稿的撰写； 5、2017.4.16——2017.5.15 对初稿反复修改，定稿； 6、2017.5.16——2017.5.30 制作 PPT,准备答辩。
三、设计（论文）的研究重点及难点： 重难点在设计原理上面，技术手段难以攻克。而且要求的仪器在本科阶段没
有过多接触，因而给以后的工作上带来不少麻烦。
四、设计（论文）研究方法及步骤（进度安排）： 1、2016．11.30——2017.1.15 大量收集相关文献资料，完成有关阅读； 2、2017.1.16——2017.2.15 精读几篇重要文献，翻译一篇英文综述性文献； 3、2017.2.16——2017.3.15 所有文献综述和开题报告； 4、2017.3.16——2017.4.30 完成设计初稿的撰写； 5、2017.4.16——2017.5.15 对初稿反复修改，定稿； 6、2017.5.16——2017.5.30 制作 PPT,准备答辩。
年
月
日
南华大学本科生毕业设计（论文）开题报告
设计（论文）题目
宇宙线缪子平均寿命直接测量探测系统的设 计
设计（论文）题目来源 设计（论文）题目类型 实验研究
其他
起止时间
2016 年 12 月 20 日 -2017 年 5 月 30 日
一、设计（论文）依据及研究意义： 对缪子寿命测量具有重要物理意义。利用缪子寿命精确值来确定粒子物理标