IMP 质子照相终端的模拟

质子照相因其强大的穿透能力和高探测效率，作为一种新型照相技术被用于先进的水力学测试。中国科学院近代物理研究所（IMP-CAS）将开发一个新的质子照相终端，用于对静态样品进行照相。能量高达 2.6 GeV 的质子束将由兰州重离子研究装置 - 冷却储存环（HIRFL-CSR）产生。该质子照相终端由匹配磁透镜和 Zumbro 透镜系统组成。本文通过使用 WINAGILE 代码模拟束流光学，提出了该 2.6 GeV 质子能量束流终端的设计方案及所有光学参数。利用 My-BOC 代码测试了质子照相束流线的粒子追踪。使用 Geant4 代码和 G4beamline 代码模拟了质子照相系统。结果表明，无靶时质子的传输效率为 100%，次级粒子的影响可忽略不计。为了测试该质子照相系统，分别使用 Geant4 代码模拟了带有两个矩形孔的铝板样品和阶梯黄铜板样品的质子图像。结果表明，最佳空间分辨率约为 36{\mu}m，厚度差异不大于 10%。