重离子同步加速器SIS中的束团纵向稳定性理论、测量和模拟

本论文中的工作是在德国重离子研究中心（GSI）和中国科学院近代物理研究所的联合培养计划下完成的。论文以GS工的重离子同步加速器SIS为主要研究对象，就其强流运行及为GSI最近批准的新项目而升级的纵向动力学方面进行了研究和探讨。该项工作对于在建的大科学工程兰州重离子储存环HIRFL-CSR有借鉴意义。在GSI的新项目国际重离子、反质子加速器科学研究装置的蓝图中，现有的重离子同步加速器S工S将作为前级提升束流的强度和能量。束团的纵向稳定性是保证可靠的强流运行所必须回答的问题，包括以下内容，在本文中分别进行了探索和解答：纵向的重离子加速器环境阻抗模型；在可能的阻抗条件下束流线性稳定性；在阻尼及不稳定性效应下束流相空间分布的演化行为和结果（发射度增长、粒子丢失等）及其内在机制；对不稳定性和束流相空间稀释效应进行控制的可能性。不同流强下束流纵向相空间测量，这是本论文工作的一个重要基础。自洽的Vlasov束团模型（任意外场加空间电荷效应下的束流匹配）和实际运行中的非理想捕获过程（有限的高频电压上升时间，对应不同的绝热系数），作为任何束团运行和稳定性研究的前提分别在论文中得到了厘清。解析方面的工作包括定态和微扰理论，即将线性Vlasov方程应用于束团，并在适当的近似下得到简洁的解析方程。经过重新推导，得到了修正的Sachrer积分方程，使之在强空间电荷效应下的仍然适用，由此得到了线性稳定图。编写调试成功了PIC（particle-in-cell）算法的模拟程序，和线性理论相互校验，并与己得到的实验结果进行了对比，对实际运行中复杂过程进行了模拟，并研究了不稳定性发展后期非线性阶段。线性理论，模拟和实验结果有很好的一致性。在SIS实验中观察到一种流强相关的束团相干模式演化现象，该现象揭示出束团中朗道阻尼条件，这与束团稳定性密切相关。对空间电荷抑制朗道阻尼效应及发射度增长进行了细致研究。提出用快反馈装置控制相空间稀释的思路。线性理论和模拟的结果都预言，在阻性阻抗和空间电荷阻抗存在下，藕合束不稳定性是515多束团强流运行的潜在威胁。阻性阻抗来自管壁及加速器部件的有效导电性或特殊共振结构，或直接来自频率偏置的高频腔。阻抗补偿或特殊的束团操作可以用来控制桃合束不稳定性。

CSR电子冷却中电子束的空间电荷效应研究

电子冷却是利用具有相同平均速度运动的强流冷电子束与热的离子束在储存环的一小部分相互重叠，通过多次库仑相互作用，达到降低束流发射“度和动量散度，改善束流品质的一种有效方法。HIRFL-CSR就是采用电子冷却方法迅速压缩储存环中离子束的横向包络、发散角和纵向动量散度，从而获得高品质的重离子束流。论文论述了两体碰撞模型，得到了冷却力和冷却时间的解析表达式；并以此为依据，编程模拟了冷却过程对储存环中离子束发射度和动量散度的影响。本论文的重点是通过求解强流电子束自身的空间电荷场，得到了电子束速度的径向梯度分布；获得了电子束在自身空间电荷场和螺线管纵向磁场的作用下产生横向漂移速度和由此引起的电子束横向温度的变化。为了减小强流电子束的空间电荷场，CSR的电子冷却系统将首次采用空心电子束对储存环中的重离子束流进行冷却。分析了空心电子束的空间电荷场，研究了其对电子束速度和电子束温度的影响，并将结果与实心束的情形进行了详细地比较。与此同时，利用电子束密度的K-V分布，研究了强流电子束在纵向螺线管场中运动的包络方程，采用数值计算方法，得到了CSR电子冷却系统强流电子束在冷却段螺线管中的包络振荡特性。另外，论文还对电子冷却在储存环中的附加影响进行了一些探讨。从Betatron运动方程出发研究了斜四极场和螺线管场存在时束流的幅度的耦合效应，理论上分析了斜四极场存在时束流发射度的变化；通过求解储存环中粒子束的空间电荷场，计算了CSRm中的粒子束空间电荷效应造成的储存环工作点的移动；对于强流电子束空间电荷场对储存环的频移大小也进行了分析；此外，对电子冷却对储存环中束流寿命的影响进行了初步研究。论文最后对CSrm35keV电子冷却系统的机械安装、磁场的测量以及初步的调试结果也给予了介绍。

非拦截式弱束流剖面测量方法的研究----剩余气体束流剖面探测系统的研制

随着加速器束流诊断技术的不断发展，非拦截式束流测量方法及弱束流诊断技术在加速器领域被广泛应用。为了跟踪国际上加速器技术研究前沿，配合HIRFL改造，以满足CSR大科学工程对HIRFL束流品质及调束效率提出的更高要求，本论文开展了弱束流测量方法的研究和一种新型的非拦截式束流位置及剖面探测装置的研制。论文中简要概述了国际国内加速器束流诊断技术的发展现状以及非拦截式弱束流测量技术在加速器中的应用，调研了国际上研制的利用剩余气体获取束流参数的各种束诊设备，为开展本课题的研究奠定了理论基础；论文中重点论述了研制剩余气体束流剖面探测系统的工作原理，利用平行板电极形成的均匀电场收集束流与剩余气体分子碰撞时产生的剩余气体正离子，通过微通道板与连续型电阻阳极构成的位置灵敏探测器将剩余气体正离子放大、读出，最终获得束流位置及剖面等参数；详细介绍了剩余气体束流剖面测量系统的设计，包括机械装置和信号获取系统，机械部分主要由真空测量室、平行板式高压电极和位置灵敏探测器组成，获取系统由电荷灵敏前置放大器、主放大器、加法器、位置灵敏分析器、计算机多道分析系统及符合电路组成；最后给出了离线和在线测试实验分析结果。本论文主要基于剩余气体电离理论，以非拦截式束流探测技术为主导思想，从理论上分析了利用剩余气体测量束流位置及束流剖面的可行性，首次在国内加速器领域研制出剩余气体束流剖面探测装置，并将其应用于重离子加速器实验，初步实验结果证明系统设计结构合理，测量灵敏度，位置分辨及线性基本达到了系统设计要求。本课题的研究无论是对于HIRFL非拦截诊断技术的扩展，还是对于HIRFL-CSR束诊系统的发展都具有深远意义。

用于加速器控制的神经元网络的研究与设计

随着HIRFL-CSR工程的进展，前端控制系统的改造在实时性、可靠性和成本等方面提出了更高的要求。而且HIRFL-CSR系统工作坏境非常复杂，各种干扰难以预测，使用传统方法很难达到稳定的控制效果。针对这些问题，本论文利用LonWorks现场总线技术与智能控制相结合的方法，研究和设计了用于HIRFL-CSR端控制的神经元网络系统。本文首先阐述了智能控制的产生与发展，分析了智能控制的结构理论和智能控制的主要技术，深入研究了神经网络算法及一些典型的用于控制的神经元网络模型。并从HIRFL-CSR控制角度出发，设计了用于加速器控制的神经网络控制模型，该神经网络利用一种全局寻优的自适应快速即算法来弥补基本B尸算法的缺陷，使其更加符合HIRFL-CSR控制系统的要求。其次，结合HIRFI-CSR工程的控制要求，采用Lonworks现场总线技术，把传统的集中与分散相结合的集散控制结构，变成新型的全分布式结构，把控制功能、彻底下放到现场，依靠现场智能设备本身实现基本控制功能，形成一个低成本，高可靠性的前端现场智能控制系统。采用神经元芯片实现了智能控制器和网络适配器，结合神经网络控制技术设计和实现了HIRFL-CSR控制网络的试验平台。该神经元网络的整体构架符合现代控制技术的网络化，智能化，分散化和开放化的发展趋势。最后，总结了神经元网络的研究与设计，并提出神多兄网络柞加谏器智能神不课题对HIRFL-CSR控制的完瞥迸行了有益的探索，提出了可行的实现方案，该研究对于HIRFL-CSR控制系给的改造具有重要的工程意义。

CSR随机冷却研究

随机冷却是用一个宽带反馈系统对束流进行衰减，位于束流上游的探测器探测到与粒子偏差成正比的电子学信号，这一输出信号经过放大滤波系统后被加到下游的冲击器上，粒子在冲击器上得到正比于偏差的校正，从而达到冷却的目的。随机冷却可以用于粒子储存环任意能区的冷却，尤其是对大动量分散的次级束、高能束、稀有粒子束有其独特的作用，并与电子冷却互补。本论文首先对随机冷却的发展历史及贡献作了叙述，并对国外研究现状以及随机冷却同其它冷却的不同作了描述，继而提出了在HIRFL-CSR上建立随机冷却的重要性、必要性以及条件的成熟性。接着本论文对Schottky噪声信号理论、随机冷却理论（分别在时域和频域下）作了详细的推导和描述，并对-Schoftky噪声诊断和用于随机冷却系统测量和束流稳定性分析的束流传输函数作了一定的分析和讨论。由于探测器和冲击器在随机冷却中起着核心作用，因此也对探测器和冲击器作了一定的研究。最后，也是本论文的核心部分，根据CSR的实际情况，如环的Lattice参数，环上元件布置，现有Sdhottky诊断装置以及资金等，对CSR随机冷却做了初步的设计和优化，用冷却方程和Fokker-Planck方程对CSR随机冷却做了详细的数值模拟计算，得到了最佳带宽、冷却时间、频谱上束流谱密度分布函数随时间的变化，以及在冷却过程中的束流分布变化等值，并且对功率限定情况作了讨论研究表明随机冷却对CSR束流冷却速度很快，冷却效果很好。并对电子冷却和随机冷却做了比较，提出对CSR束流冷却用电子冷却和随机冷却相结合的办法，先用随机冷却粗冷，再用电子冷却精细冷却，这样可以得到更高流强更好品质的束流。本文对具体冷却系统的设计补优代；健滇码运行有重要意义为CSR随机冷却系统的建造做了充分的准备，也为实验数据的分析提供了理论依据。

CSRm横向动力学研究

随着现代加速器向高能、强流、长寿命束流方向的发展，非线性动力学己成为现代加速器研究中一个非常重要的课题。本文从解析和数值模拟两方面对CSRm在存在各种场缺陷和安装准直误差情况下的非线性动力学进行了研究，并探讨研究了环型加速器中随时间变化驱动力-tune调制对粒子稳定性的影响。在解析研究方面，本文给出了储存环非线性束流动力学中基本理论、常用的表达式及研究方法做了详细介绍和推导。作为对非线性束流动力学解析研究的典型例子，本文给出了高杰推导出的存在不同非线性磁铁高阶场时动力学孔径解析表达式的详细推导过程。解析表达式能直观表示影响粒子运动稳定性的关键因素，但解析表达式所描述的lattice结构过子简单，只能看作是实际储存环lottice的近似。通过解析法可以研究主导粒子运动不稳定性的机制，但用来确定储存环动力学孔径强有力的工具是数值跟踪。用映射的观点，通过非线性变换，将表示通常粒子非线性运动的单圈映射用Normal Form来表示。用Normal Form这一数学工具，通过计算粒子运动稳定相空间体积确定了CSRm动力学孔径，求出了CSRm的高阶共振参数，半解析的研究了CSRm中tune随粒子振荡振幅的变换-Detuning效应。同时，跟用其他的数值方法的计算结果进行了比较。储存环中影响粒子运动稳定性的因素，除各种场缺陷和安装准直误差外，还有电源纹波效应等所引起随时间变化驱动力的影响。本文先从理论上分析研究了tune调制所引起的随机层宽度，扩散速度等，然后通过单粒子跟踪研究了tune调制对简单的FODo 1 ottice和CSRm的影响。用加速器中常用的MAD程序研究了CSRm横向动力学。对CSRm色品进行校正，并计算了色品六极铁对CSRmlattice的影响。通过实际的测量数据计算了二极铁的离散性和四极铁的安装准直误差所引起的闭轨畸变。由于CsRm二极铁黔的四极分量所引起 Tune移动时粒子在加速过程中经过共振线，所以对lattice黔行了修正。最后跟踪研究了lattice修正后的动力学孔径。

CSR数字射频系统的同步算法研究与应用

本文要解决CSR控制系统中扮制信号同步传送问题。HIRFL_CSR(Heavy Ion Research Facility at LanKZhou-Cooling StorageRing兰州重离子冷却储存环）是国家九八爪大科学工程之一，它的控制是一个非常庞大而复杂的系统，它由多个子系统构成，各个子系统之间的协调同步是HIRFL-CSR运行的关键，也是HIRFL-CSR从控制系统的核心问题之一。。CSR工程的同步系统包括环内各设备之间的同步，环与门前端务器的同步等等。同步系统的实现应该在保证协调同步的雄础上，还要保证整个控制系统的稳定性，实时性，准确性和抗干扰性。本文的披个解决方案是建立在直按序列扩频通信技术上的。扩频通信系统可以增强控制信一号的抗干扰性，完成f言号的可靠传输。在信号发送端，进行恭带信号的载波调制，然后经过pN码的扩频调制，进入信道传输；在接收端，先进行四码的解扩一，然后进行载波信号的解调，还原为发送端的信号。在整个过程中保证CSI又控制信号的同步，包括载波同步，位同步和群同步。本文主要工作和研究内容是CSR系统中的载波同步传输算法的不开究，设计和实现。主要工作包括（1）不叶究控制洁号在通信算法中的性能，在算法分析的基础上，使用MATLAB实现模拟控制信号通信过程，同时进行传送信号分析和噪声功率分析，测试可行性:(2)在仿真可行的情况下，把整个通信过程全部或者部分写为可以执行的C或者汇编代码，在TMS323C6711DSK板进行程序调试；（3）把可执；行的释序下我到以TrAG为接口白如醚件协尔32C6713DSP模块，实现在CSR系统中控制信号的传送。本文目的是解决控制信号的同步通愉问题，对于该问题的传输分析和同步实现以及提出的下一步研究，在C双控制I具有很重要的意义，同时也对于类似问题的解决有重要价值。

基于MSP430F149的智能温度控制系统

随着计算机技术、测量技术以及控制技术的高速发展，越来越多的先进设备、技术和方法应用于控制领域中。在这其中，单片微处理器因其性能的日益提高、价格的不断降低、强有力的性价优势而逐渐凸现其重要的核心地位。而基于它的温度控制器对于大型工业工程和日常生活等领域的应用前景也日趋广阔。本智能温控系统将应用于国家大科学工程HIRFL-CSR中，它以新型低功耗单片机MSP430F149作为核心，并配有键盘和数码管显示组成小型操作系统，可实现数据采集、数据显示、键盘输入和自动控制等功能。本系统可以进行现场监控，也可以通过RS-485与上位机的串行通信，使这套系统可以在上位机上设定控制温度和各个控制参数，实现远程对温度的实时监控。相对传统的温度控制器而言，本设计采用了铂电阻温度测量电路，并通过硬件和软件两方面对采集模块进行优化处理以便提高系统精度。最终实现了在O℃～500℃温控范围内采集精度在士1℃范围内。使得整个系统具有精度高、可靠性较好、电路简单、成本低、体积小、生产调试方便等特点。本文从硬件和软件两个方面详细介绍了构成本系统的各个模块的硬件电路设计·实现功能和软件编程思想，并丛温控系统的硬件和软件方面介绍了一些工程上实用的抗干扰措施。

COM组件技术在CSR控制系统中的应用

HIRFL-CSR（兰州重离子冷却储存环）是国家重点实验室之一。CSR控制系统是保证CSR正常运行的重要环节。这样一个大型的控制系统，是由多个子系统分别构成的。在CSR的控制方案中，允许用户通过访问web浏览器并利用COM技术来控制设备和获知设备的当前运行情况。本文描述了一个典型子系统中设备控制的实现。并介绍了COM更高层次的应用，即DCOM技术在分布式领域的应用。一本文首先介绍了Windows编程，Win32应用程序等一些基本的编程知识，并且简单介绍了开发COM组件的开发工具ATL和COM组件的基本概念。其次，介绍了一个具体子系统的软件结构和整体设计。最后详细介绍了DCOM技术的基本结构，和它所提供的一些系统服务。整个论文的工作介绍了CSR控制子系统中COM组件技术的选择理由，并完成了COM组件的程序设计和软件调试。还为以后开发和实现分布式控制系统的控制组件提供了理论基础知识。

总线控制器的设计及其在CSR控制系统中的应用

HIRFL-CSR(兰州重离子冷却储存环)是国家“九五”重大科学工程之一。CSR控制系统是保证CSR正常运行的重要环节。这是一个基于以太网的分布式控制系统，它由两部分组成：总体控制服务器系统和前端控制服务器系统。 本文介绍了应用于CSR前端控制系统中的嵌入式总线控制器。首先介绍了嵌入式总线控制器的硬件设计方案。系统以32位高速双以太网处理器JUPITER为核心。JUPITER是一款低成本、高性能、建立在以太网系统基础之上的处理器。该系统的外阴电路主要包括存储模块、接日模块、总线控制模块。接口模块有RS485、RS232和网络接口电路。其次论述了嵌入式操作系统uClinux的体系结构以及uClinux与标准Linux的不同之处。论文从uClinux的内核结构出发，讨论了源代码的组织结构，概括分析了uClinuxlj勺内存管理、进程管理。最后介绍了uClinujx统的移植方法和应用实现。uClinux移植主要包括引导装载程序、uClinux内核和文件系统三个部分。在引导装载程序的移植过程中，论文重点给出了一种固化引导装载程序的方法；在uClinux内核移植中，讨沦了交叉编译环境l为建立和uClinux内核配置方法，总结了uClinux内核移植的层次结构和具体的移植过程。沦文通过对嵌入式处理器的分析，以及对嵌入式操作系统移植的探讨，展示了嵌入式系统开发的核心技术，对眠入系统的开发应用具有一定的实际意义。

SDRAM控制器的设计及其在CSR控制系统中的应用

在国家重大科学工程HIRFL-CSR的控制系统中，高速数据获取单元或非线性过程控制器常用到数据缓冲存储器。采用集成度高、功耗低、可靠性高、处理能力强的同步动态随机存储器SDRAM，是最好的选择。但是，与速度快、控制简单的SRAM相比，SDRAM存储器有复杂的时序要求，需要定时刷新，为此，必须设计SDRAM控制器。为了降低系统成本，采用FPGA技术，并使用VHDL语言设计和实现SDRAM控制器。论文首先介绍了存储器的结构和原理，SDRAM控制器的结构和组成，FPGA技术及其配置方法和VHDL语言的基本概念。随后详细介绍了SDRAM控制器基本结构的建立、符合PC133规范的硬件设计方案和软件的实现。其次，介绍了串口和SDRAM控制器的设计开发平台，并实现对SDRAM存储器的数据读写和刷新。另外，还介绍了与计算机进行串口通信的设计。 最后，介绍了利用FPGA实现DSP与SDRAM的接口电路设计及其在HIRFL-CsR控制系统中的应用。整个论文的工作完成了CSR控制系统中SDRAM控制器的硬件设计和VHDL程序编制、调试。为以后开发和实现控制系统的高速数据获取提供了一个原型。

CSRm内靶实验中的轻离子束流储存寿命研究

束流储存寿命对于储存环的建造和内靶实验都是一个很重要的参数。由于重离子冷却储存环工程的优化，HIRFL-CSR主环将能提供2．SGev的质子束流，这为强子物理研究提供了一个很好的平台。设计并建立一套针对强子物理的内靶系统己经列入到计划当中，与内靶相关的束流储存寿命研究也随之展开。本论文首先分析了在内靶实验中束流储存寿命的影响因素，即真空管道中的残余气体分子、冷却电子束和内靶，以及束内散射和集体效应等，并用理论解析和数值计算的方法，对各种因素的影响程度进行估算。研究表明，内靶散射影响下的束流储存寿命比其他因素导致的短2～3个数量级，内靶是影响束流寿命的决定性因素。其次，对CSRm将来实验中主要用到的Pelle七内靶和碳薄膜靶做了简要介绍，并计算了它们的有效靶厚大约为lx10、切ms／cmZ和5火1017atoms／CmZ。再者，用理论推导方法，对内靶的多次库仑散射和束流能量损失扰动对束流的影响进行了研究，推导了束流的横向和纵向发射度增长与束流每次打靶产生的小库仑散射角均方值气s和相对动量分散气了：之间的关系，并通过数值计算的方法给出了CSRm内靶实验条件的发射度增长曲线。最后，建立了内靶散射的MOnte-Carlo模拟程序，在模拟数据的基础上，总结研究束流的发射度增长规律，以及束流存储寿命与内靶厚度和束流能量的关系。计算表明，当存在Pellet靶（1、1016atoms／cm2）和c膜（5*1017 atoms／cmZ）时，2800Mev质子束的束流储存寿命分别为397秒和0．7秒，将来的内靶实验亮度大约为2 x 1033cm-2·s-1。

CSR超高真空排气系统的研究

兰州重离子加速器冷却储存环（HIRfL-CSR）属于国家“九·五”重大科学工程，全长约500m，超高真空系统贯穿整个装置。CSR真空排气系统是超高真空系统的重要组成部分。本论文从CSR真空系统排气系统的选择，排气系统的性能测试以及配置优化，压力分布计算，残余气体分析等多个方面对兰州重离子加速器冷却储存环（HIRFL-CSR）超高真空排气系统做了研究。计算和实验结果均表明CSR真空系统排气系统的选择配置完全满足3．5X10-gPa的真空度要求。

低剂量辐照下细胞辐射超敏感性研究

目的：1．比较肝癌细胞SMMC-7721和正常肝细胞L02，其辐射超敏感性和增强的辐射抗性的差异，为临床治疗提供基础研究数据。 2．对于重离子束辐照哺乳动物细胞引起的超敏感性以及增强的辐射抗性很少有报导。本研究利用兰州重离子研究装置（HIRFL）提供的12C开展高LET射线引起肝癌细胞SMMC-7721的辐射超敏感性的研究。材料和方法：1．低剂量60co γ射线辐照SMMc-7721细胞和L02细胞，低剂量高LE12c （50 MeV／u，LET＝44．56keV/μm）辐照SMMC-7721细胞，剂量范围为0-ZGy.2．利用流式细胞仪的前向光和侧向光对辐照后的细胞进行分选，精确计数。3．将细胞转入培养皿中，培养l0天，固定，染色。统计大于50个细胞的克隆。结果与讨论：1．用流式细胞仪进行细胞分选与传统的稀释法相比，存活分数没有明显的差异，标准偏差明显减少，该方法完全适用于低剂量存活的测量；2，SMMc-7721和L02细胞对低剂量60Coγ射线辐照均表现出HRS／IRR响应。但是只有当肿瘤细胞和正常组织的存活差异在3％以上时才能将HRS响应应用于临床治疗。3．用高LET12c离子束对SMMC-7721细胞进行照射，细胞也表现出明显的HRS／ IRR响应。与Y射线照射相比，C离子照射的闭值剂量为0．28Gy，比γ射线照射的要低。这可能是由于两种射线能量沉积的方式不同造成的。4．将重离子应用于临床治疗时，由于位于离子通道上的细胞受到微小剂量的照射（0．2-0.5SGy/次），细胞正好位于超敏感区域，因此，在治疗时要充分考虑离子束入射通道上细胞的HRS响应。

八单元一维位置灵敏雪崩室

In the experiment of nuclear reaction, it is important to measure the mass, charge, energy and emitted direction of particles. For multiparameter measurement, we must use a detector or a group of detectors which can give the time, energy, and position information. The Large Area position sensitive Ionization Chamber(LAIC) is one of the eight experiment terminals of HIRFL. It is built for researching nuclear reactions from low energy to intermediate energy. It is an excellent equipment for energy measurements and atomic number identification of emitted fragments in this energy region. It is also designed to give the time and position information of the emitted fragments by itself. Obviously, an IC can not supply a good timing signal. Moreover, the mechanical installation is different from the original design by some other reasons. In this case, it is not enough to obtain the correct direction information of the emitted fragments. To obtain good timing signals and the correct direction information, some modifications must be made. It is well known that a PPAC can give us excellent timing signals. It also can be easily built as a position sensitive detector. For this reason, a specially designed PPAC is installed in the entrance of the LAIC. For the different purposes, two types of PPACs were designed and tested. Both are OCTPSACs (OCTunit one dimension Position Sensitive Avalanche Counter). In this paper, both OCTPSACs will be introduced. Based on the requirements of the LAIC, the OCTPSACs consist of eight position sensitive PPACs. Each PPAC has an anode and a cathode. In both cases, the sizes are same. But different type of cathodes are used. In one type of OCTPSAC, its cathode is made of wire plane. It consists of gold-plated tungsten wires with the diameter of 20μm, spaced 0.5 mm apart from each other. The anode is a mylar foil which was evaporated by gold layer with the thickness of 50μg/cm~2 mounted on a printed plate in the shape of rectangle. the thickness of mylar foil is 1.5μm. The gap between anode and cathode is 3mm. The performance of the OCTPSAC has been tested by using a ~(252)Cf source in flowing isobutylene gas at the pressure of 3.4mb. The intrinsic time resolution of 289ps and position resolution of 2 mm have been obtained. In another type of OCTPSAC, the cathode is made of mylar foil, which is composed of gold strip by vacuume evaporation method with a special mask on the mylar foil. The thickness and the width of the gold strip is 50μg/cm~2 and 1.7mm. The strips are spaced 0.3 mm apart from each other. The anode is the same as the former type. We have obtained the time resolution of 296ps and position resolution of 2mm by using ~(241)Am-a source when the gas pressure is 6 mb and high voltage is 600V. The working gas is heptane