CSNS 高能质子束实验站设计
高能物理 - 实验
2026-04-21 v1
摘要
中国首个质子测试束流设施，名为高能质子束实验站（HPES），目前正于 CSNS 校园内建设中，作为 CSNS-II 项目的一部分。该站点利用来自 CSNS 快速循环同步加速器（Rapid Cycling Synchrotron）的慢抽取质子束，提供可调节的 1.6 GeV 质子束，束流强度可调范围为 1E3 至 1E8 个质子/秒。该实验站由两个专用测试终端组成，旨在支持综合性束流测试，作为粒子探测器开发、航空芯片辐射硬化性研究以及 GeV 级质子诱导核数据测量的高级平台。为表征束流，HPES 集成了专用的束流强度和轮廓监测装置。对于用户实验，设施配备了定位分辨率为 10 m 的高精度质子望远镜，以及能量分辨率达 1% 的时间离子计（Time-of-Flight, TOF）谱仪。此外，还设计了兼容的触发逻辑单元，以提供精确的事件标记，对数据对齐至关重要。本文概述了 HPES 内的探测器系统，讨论了设计考量，并概述了该设施的未来前景。
引用
@article{arxiv.2604.18028,
title = {Design of High-energy Proton-beam Experiment Station at CSNS},
author = {Yu-Hang Guo and Han-Tao Jing and Ming-Yi Dong and Zhi-Ping Li and Yong-Ji Yu and Yan-Liang Han and Zhi-Xin Tan and Zhi-Jun Liang and Sen Qian and Hong-Yu Zhang and Han Yi and You Lv and Qiang Li and Xin Shi and Xiao-Fei Gu and Yi Liu and Xiu-Xia Cao and Si-Xuan Zhuang and Lan-Kun Li and Meng-Zhao Li and Yun-Yun Fan and Hao He and Li-Shuang Ma and Rui-Rui Fan and Zhi-Jia Sun and Yuan-Bo Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.18028},
year = {2026}
}