富中子核~6He在~(28)Si靶上的反应总截面测量

富中子核~6He在~(28)Si靶上的反应总截面测量

一、丰中子核~6He在~(28)Si靶上的反应总截面测量(论文文献综述)

石国柱[1](2021)在《极端丰质子核26,27P与27S的奇特衰变实验研究》文中研究指明远离β稳定线奇特核的合成及其性质研究一直处于核物理的前沿领域,它们通常有较大β衰变能和较小的粒子分离能,更多β延迟粒子发射的衰变道被打开,其缓发粒子将成为重要的实验观测量,而近滴线核的奇特衰变研究不仅为核内有效相互作用与基本对称性、核结构及天体核合成等关键问题提供重要的信息,也是人们对原子核稳定存在极限的一种探索。深入研究极端条件下的奇特核结构及其衰变性质不仅有助于检验、修正和发展现有的理论模型还将不断深化对物质微观结构、宇宙演化及元素起源的认识与理解。本论文工作是在中国科学院近代物理研究所放射性束流线(RIBLL)上开展了极端丰质子核26P,27P与27S的β衰变实验,能量为80.6 Me V/u的主束32S16+通过轰击1581μm厚的9Be初级靶发生弹核碎裂反应产生感兴趣的目标核素,碎片及反应产物经RIBLL1在束分离和净化,利用磁刚度–能损–飞行时间(Bρ–ΔE–To F)方法对次级束粒子进行鉴别。在连续束模式下将一定比例目标核注入厚度分别为142μm、40μm和304μm的三块双面硅条探测器(DSSDs)中,以兼顾对带电粒子的低能探测阈值与高能探测效率实现优势互补,并测量随后衰变信号的能量、位置和时间关联信息。在束流上下游分别放置不同厚度的四分硅探测器(QSDs)实现各种重离子、轻粒子以及电子的符合测量,管道外安装五个Clover型的HPGe探测器测量γ射线。同时采用循环酒精冷却、前沿定时甄别、双面硅条探测器的正背面符合等一系列测量技术提高信噪比,实现在高探测效率、低探测能量阈值下对衰变事件的直接精确测量。本次26P实验中,获得了符合已有文献的实验结果,包括半衰期、带电粒子能谱、衰变分支比、log ft、Gamow-Teller跃迁强度、γ射线谱与衰变纲图等。其中给出26P的半衰期43.6±0.3 ms与文献值符合较好。基于p-γ射线符合测量鉴别各种衰变成分,并结合注入硅探测器的26P粒子总数可计算其衰变分支比。对前人工作中部分质子的衰变路径进行重新指认,确认了26Pβ延迟发射的两质子峰1998(2)ke V,4837(7)ke V对应的新初末态能级。首次发现来自26Pβ延迟衰变的能量为4205(11)ke V和7842(6)ke V两个新质子峰。其中能量为7842(6)ke V质子远高于从子核26Si的同位旋相似态(IAS)布居至25Al基态发射的质子能量,确认此峰源于IAS之上的激发能级发射的质子。而基于p-γ符合表明能量为4205(11)ke V质子峰可与1367 ke V的γ射线符合,进而指认它是来自26Pβ延迟质子衰变至24Mg第一激发态[Ex=1369(1)ke V,Jπ=2+]发射的双质子。通过计算子核26Si的激发能发现两个质子峰来自同一激发能级,其激发能为Ex=13357(12)ke V,分支比和log ft值为0.78(5)%和3.78(6),其log ft值在容许Gamow-Teller跃迁中是非常小的,深入理解强跃迁的来源将具有重要意义。与以往观测布居至到IAS的Fermi延迟双质子发射不同,一种新的衰变模式Gamow-Teller延迟双质子发射被确认。利用多种哈密顿量的壳模型计算结果,新观测的激发态的分支比出乎意料的强。通常情况下单质子发射比双质子发射具有更大的衰变能,实验上却得到比单质子发射大许多的双质发射分支,超强的G-T跃迁概率和大分支比均表明目前的理论可能在全部核区内低估了GT2p发射的概率,将为今后的实验和理论研究带来新的机遇。并合作开展了一些壳模型理论计算,更详细的定量分析正在进行中。本次实验中27P与26P伴随产生,由于27P具有极低的β延迟质子衰变分支以及在低能区较强的β叠加本底,将会对低能质子的信噪比产生不利影响,导致此次实验并未观测到可识别的质子峰。而连续束模式下有足够时间长度扩大拟合范围以准确地进行半衰期拟合,利用指数衰减加常数本底的方式拟合27P衰变时间谱得到比之前文献更精确的半衰期263.1±10.9 ms。并计算了27P与镜像核27Mg相似能级跃迁的δ值,在误差范围内未发现27P与27Mg存在同位旋对称性破缺。同时本论文为研究27S的β2p发射机制开展了双质子角关联的测量工作。在5 Me V以上27S衰变带电粒子谱上发现一个由27P的IAS跃迁至25Al基态的能量为6372(15)ke V,分支比为2.4(5)%的双质子峰,在实验上首次得到了双质子发射的角关联。基于实验结果和Monte Carlo模拟对比,发现27S的β2p发射的主要为级联发射机制。

孙保华[2](2020)在《原子核电荷改变反应截面的测量及电荷半径》文中研究指明原子核是由强相互作用将核子(包括质子和中子)束缚而成的一个有限量子多体系统,是物质结构的一个重要微观层次,其尺度在费米量级.实验上,在不同能区开展的核反应是研究原子核结构和性质的重要手段.近年来,核反应研究的一个新的增长点是对奇特原子核开展电荷改变反应截面(charge-changing cross section, CCCS)的系统测量,探索可能存在的奇特结构和新奇现象.原子核电荷改变反应截面指的是炮弹原子核在与反应靶中原子核碰撞发生相互作用后,弹核中质子数减少的总概率,反映了参与反应的弹核和靶核之间的碰撞几何截面,可用于提取弹核的电荷半径.本文回顾了世界范围内原子核电荷改变反应截面测量的进展,内容从20世纪80年代末期放射性核束物理开始时的早期工作到远离稳定线丰中子原子核的最新进展;介绍了基于兰州重离子加速器装置(Heavy Ion Research Facility in Lanzhou, HIRFL)开展的研究工作,初步测量了30余个轻原子核的电荷改变反应截面,下一步计划开展sd壳原子核的系统测量,研究Z(N)=14、16处的壳层结构;讨论并分析了当前实验研究中的主要问题和拓展方向,即电荷改变反应截面与相互作用截面的同时测量以及在氢(H)靶上的截面测量,并对基于下一代大科学装置——强流重离子加速器(High-Intensity heavy-ion Accelerator Facility, HIAF)可能开展的工作进行了展望.

苏学斗,张广鑫,胡世鹏,黄珍,焦振威,王明李,张高龙,张焕乔,屈卫卫,吴晓光,陆景彬,吕翌丰,孙慧斌[3](2020)在《弱束缚原子核引起的熔合反应机制研究》文中认为弱束缚原子核引起的熔合反应机制研究是近几十年中实验核物理研究的重要课题之一。相比于放射性核束,加速器提供的稳定弱束缚原子核束流的强度要高几个数量级,利用稳定弱束缚原子核作为弹核进行反应机制的研究,可以在保证统计性和准确性的基础上,深入研究原子核的破裂、转移等反应道对熔合过程的耦合作用。已有很多实验数据表明,在库仑位垒附近,弱束缚原子核引发的熔合反应有很多有趣的现象,例如完全熔合截面的"垒下增强"和"垒上压低"。本文主要回顾近年来弱束缚原子核"垒上压低"的研究结果,并探讨造成"垒上压低"的可能原因。完全熔合截面"垒上压低"的主要原因是弱束缚原子核在进入熔合位垒之前发生破裂,从而降低了完全熔合反应道的入射通量。同时,实验研究表明完全熔合截面压低的程度可能与靶核质量数以及靶核结构相关。目前,在实验上对弱束缚原子核引起的熔合反应研究主要有3种测量方法,分别为γ射线测量方法、带电粒子测量方法以及带电粒子-γ射线符合测量的方法。其中,带电粒子-γ射线符合测量的方法在反应道鉴别方面具有明显的优势。本文对这3种测量方法进行了概要介绍,并就国内外对运用这3种方法开展的研究进行了介绍,包括本研究组在此方面的研究工作。此外,对弱束缚原子核引起的熔合反应近期在理论方面的研究工作也做了些介绍。

粟春梅[4](2020)在《对CsI(Tl)闪烁晶体阵列探测器的能量刻度方法的研究》文中指出随着重离子加速器以及核探测器的快速发展,核反应实验在研究原子核结构、核反应机制等方面得到了广泛的应用,更加丰富的核反应实验现象可以被观察到。但是对核反应的研究还不全面,还需要继续努力探索。在对原子核的实验研究中,对相关探测装置的刻度是数据处理中不可或缺的步骤,能量刻度问题深受人们的关注,它直接决定着核反应实验结果的准确性。通过对大量的核实验数据研究分析,我们发现在传统的刻度方法,特别是对CsI(Tl)闪烁晶体阵列探测器的能量进行刻度时存在一些问题。由于实验结果受到多方面因素的影响,我们会发现实验用到的多块(本次实验用的是64块)Cs I(Tl)晶体中处于大角度位置的探测单元未能探测到粒子或是探测的粒子未能达到统计要求的情况。这就为后续数据处理,即CsI(Tl)探测器的刻度,沉积能的计算以及粒子径迹重构带来困难。再者,CsI(Tl)闪烁晶体探测器的刻度非常复杂,不像半导体探测器的刻度可以找出相应的较为简单的线性关系。Cs I(Tl)晶体的光输出与粒子的原子质量数A以及核电荷数Z都紧密相关,这又使得对其进行刻度的难度增加。所以不管是从实验数据处理的本身要求上还是刻度方法的突破上,CsI(Tl)闪烁晶体阵列探测器的能量刻度都是原子核物理实验数据处理的重中之重。因此,迫切需要我们为解决这些问题寻找一种新的方法。通过研究,针对于上述问题,我们找到了一种对CsI(Tl)闪烁晶体探测器的能量进行刻度的新方法。这种方法可以刻度大角度范围的CsI(Tl)闪烁晶体探测器的能量。该方法主要通过归一化将阵列中所有晶体获取的能谱幅度统一到相同的幅度值,然后以中心某一块能较为清晰的分辨出所有所测粒子的能损-能量二维谱的探测器单元为基准,对所测得的每一核素进行能量刻度。这样可以使相应的粒子达到一定的统计范围,减小刻度误差。并可以将该刻度系数合理外推到所有探测器单元对应的核素上。从而解决了原来大角度探测单元因为测量到的粒子数少无法进行刻度的矛盾,实现了对探测器阵列中所有单元的能量刻度。对核反应研究中大角度的角分布测量、后续粒子径迹重构及关联事件的挑选等物理过程提供了可能。从而使得实验数据得到有效利用,解决了边角位置的CsI(Tl)闪烁晶体能量由于统计不足而无法进行刻度的难题,有利于后续相似实验的能量刻度,为此提供重要的现实意义。

段芳芳[5](2020)在《11Be+208Pb弹性散射和破裂反应实验研究》文中进行了进一步梳理当前,弱束缚核在重靶上的弹性散射和破裂反应实验研究对象主要集中在丰中子弱束缚核,能量主要位于库仑势垒附近。丰中子弱束缚核的弹性散射角分布与稳定核表现出明显不同的结果,丰中子弱束缚核的微分截面角分布中,其特征性的库仑虹被明显地压低,甚至消失了。理论解释是由于弱束缚核的破裂截面大,破裂/转移道对弹性散射道有强烈的耦合效应导致其角分布具有这样的奇特性质。本研究组此前完成了三倍库仑势垒能区附近的丰质子核(8B,9C及10C等)在Pb靶上的弹性散射角分布的测量工作,为了系统地研究弹性散射角分布与价核子、能量和靶核之间的依赖关系,本次实验依托兰州放射性束流线(RIBLL-1),测量了88 MeV的9Be+208Pb、127 MeV的10Be+208Pb和140 MeV的11Be+208Pb的弹性散射角分布。本次实验中在靶前采用了两块薄的正反面均为16条的双面硅微条探测器(DSSD),鉴别入射粒子的位置和方向,靶后采用的是由三套ΔE-E望远镜系统组成的探测器阵列用来测量散射粒子,每套望远镜均由正反面均为32条的DSSD和方硅探测器(SD)组成。通过对实验数据进行分析提取出实验中散射粒子的角分布,通过Monte Carlo模拟得到卢瑟福散射角分布,然后直接提取出弹性散射截面和卢瑟福散射截面的比值,最终得到了9,10,11Be在208Pb靶上的弹性散射角分布。为了扣除空靶散射对实验的影响,还开展了空靶实验,并对于靶前硅散射对实验数据的影响进行了模拟计算,结合空靶实验数据分析结果,认为空靶散射影响可忽略不计。在此次实验中,9Be的能量相对较低,在关注的角度范围内(<20°)其弹性射截面与卢瑟福散射截面的比值约为1,可以作为归一和位置校准的依据;10Be的弹性散射角分布呈现出典型的菲涅尔分布,使用了Woods-Saxon势、SPP和X&P势对实验结果进行理论分析,从10Be的弹性散射角分布中尝试提取了其密度分布;11Be在三倍库仑势垒能量下,弹性散射角分布中的库仑虹被明显压低,这与研究组之前测量的丰质子核的实验结果明显不同,说明价核子对于弹性散射角分布有重要的影响。对于11Be的弹性散射角分布我们首先使用了所提取的10Be的光学势进行扩展计算对11Be实验数据进行拟合,其结果与实验数据符合的很好;关于破裂道对弹散道的耦合效应,使用CDCC与XCDCC进行了计算,两种计算结果无明显差异,和实验数据符合的很好;此次实验中首次在RIBLL-1上测量了11Be+208Pb反应系统的破裂截面角分布,并使用CDCC和XCDCC两种计算方法进行计算,其结果没有明显的差异,但是在四分之一角度附近非弹性破裂的对于总破裂截面的影响开始变大,在计算中同时考虑弹性破裂和非弹性破裂,计算结果与实验数据符合得较好。

胡力元[6](2020)在《奇特核的核虹散射研究》文中提出核虹是原子核碰撞过程中可能出现的一种折射现象,起源于碰撞体系的弱吸收特征,主要发生在较轻的中能重离子弹性散射过程中,在角分布上体现为大角度处的Airy振荡图样及无结构的指数衰减(即核虹下降)。核虹散射对于认识原子核内部结构具有重要意义,能够用于提取弹靶间光学势在小距离处的实际强度、核子—核子相互作用对核物质密度的依赖关系、以及冷核物质的压缩模量等关键信息。对于稳定核的弹性散射过程,在实验上已经观察到了核虹现象的存在,在理论上也开展了大量的研究。对于远离β稳定线的奇特核,一些理论研究表明其应能够发生核虹散射;但是实验研究较少,还没有在实验中观测到表征核虹现象的角分布特征,对其机制也所知甚少。本论文通过实验与理论相结合的方法,研究了奇特核弹性散射中核虹现象的存在性及其产生机制问题。为了验证奇特核弹性散射中核虹现象的存在性,先后研究了弱束缚丰中子核17C与弱束缚丰质子核17F的(准)弹性散射过程。这两个核素同时具备着弱束缚的特征与表征弱吸收的结构。针对丰中子区的17C,在兰州的近代物理研究所(IMP)的HIRFL-RIBLL1终端上开展了40 AMe V的17C在natC上的准弹性散射实验,得到了相应的角分布。依次进行了光学模型分析和耦合道方法分析,很好地复现了实验数据,并得到了相应的光学势参数,同时发现该光学势与相近能量下16O+12C的相似。基于近边/远边散射分解,发现在大角度处远边散射起到支配的作用,弹性散射角分布呈现出核虹下降结构,表明17C+12C的弹性散射具有强烈的折射性。将17C+12C同稳定C同位素与12C的碰撞比较,发现其光学势参数相似,这表明17C的弹性散射与稳定C核的相比并不具有明显增强的吸收,具备出现核虹现象的条件。针对丰质子区的17F,对现有的10AMe V的17F+12C弹性散射实验数据开展了研究。基于17F=16O+p的集团模型,利用CDCC方法计算了弹性散射角分布,在计算中采用了无模糊性的16O+12C光学势和p+12C普适势。计算结果在很好地复现了现有数据点的同时,还在大角度处预言了两个Airy极小值结构,这与16O+12C弹性散射中的Airy振荡结构很相似。同时,对该组数据还进行了光学模型分析,得到了10 AMe V下的17F+12C的光学势参数,同时再次观察到两个Airy极小值。上述分析表明17F在12C上的弹性散射应具有核虹现象。为了深入理解奇特核的核虹散射机制,相继研究了17F、弱束缚稳定核6Li和双中子晕核6He的弹性散射过程。这三个核素均弱束缚且具备强束缚核芯。对17F+12C的弹性散射,研究了强束缚核芯16O对其核虹形成所起到的作用。首先分析了破裂耦合效应与质子光学势选择对弹性散射角分布的影响,发现二者影响很小。基于此,对多个能量下的17F+12C弹性散射做了系统性的单道(1-ch)计算,发现其角分布第一Airy极小值随能量的变化规律与16O+12C弹性散射的非常相似。这表明在奇特核弹性散射中,强束缚核芯对核虹出现作出了主要贡献。针对6He及6Li的弹性散射,主要开展了两方面工作。(1)基于6He和6Li的集团描述研究了破裂反应对核虹结构的影响。借助CDCC方法分析了35 AMe V下的6Li在12C、40Ca、58Ni和90Zr上的及6He在58Ni上的弹性散射。通过同1-ch计算相比较并进行近边/远边散射分解,发现破裂耦合不仅带来额外吸收,还带来了更多的吸引,造成了折射效应的增强,促进了核虹结构向大角度方向发展。(2)对中能6He+12C碰撞体系的异常弱吸收现象做了分析。为了解释这一现象,既研究了α+12C光学势的能量依赖性并将其应用于CDCC计算,又基于双折叠集团模型考虑了靶核12C的3α集团结构并将其应用于光学模型计算,结果发现二者并不能造成该异常弱吸收现象。需要指出的是,在上述计算的中能6He弹性散射角分布中,均观察到了强烈的折射特征。除了直接对奇特核的核虹散射的存在性和机制开展研究,还从总反应截面的角度分析了奇特核核虹散射伴随的吸收性特点。基于强吸收模型和Rho N模型,开发出了一套总反应截面的半微观计算模型Rho NX。模型中考虑了核内核子的Fermi运动效应,并采用了S?o Paulo势的物质密度分布系统学。将该模型应用于包含12C的碰撞体系,得到了适用于能量为30~1000 AMe V、碰撞核质量约为6~100的无调节参数的总反应截面公式。将该模型应用于17C、6Li、6He,通过与直接核反应理论计算的结果进行比较,再次印证了17C散射不伴随显着强吸收和6He散射伴随异常弱吸收的结论。本论文指出了奇特核弹性散射中核虹现象的存在性,深化了对核虹散射中强束缚核芯作用与破裂耦合效应的认识,并排除了两个造成6He+12C散射异常弱吸收现象的可能因素。同时,给出了一套无调节参数的α+12C光学势,实现了对晕核6He+12C弹性散射的全集团描述,并开发出了一套总反应截面半微观模型。

杨彦云,庞丹阳,段芳芳,王建松,刘星泉,金仕纶,马朋,马军兵,白真,胡强[7](2019)在《质子滴线核8B的实验研究进展》文中研究表明质子滴线核8B的最后一个质子的分离能只有0.137 5 MeV,被认为是最有可能具有质子晕结构的候选核之一,对其反应机制和奇特结构的研究吸引了人们的关注。针对8B的奇特结构和反应机制研究是一个非常有趣的课题,研究人员在包括反应截面、碎裂产物动量分布宽度、电四极矩、熔合截面及弹性散射等方面开展了大量的工作。但是8B的研究至今仍不够充分,需要从理论和实验上对其进行更深入的研究。

马维虎[8](2017)在《9Li集团态研究》文中进行了进一步梳理集团化是核多体系统中的一个重要现象。集团化现象是由原子核内集团动力学和平均场动力学共同作用的结果。近几十年来,对核结构及其反应机理的研究,尤其是对丰中子核和奇异弱束缚核的研究极大地促进了人们对原子核集团结构研究的兴趣。由于弱束缚核独特的量子多体性质,比如晕结构和集团结构,对原子核集团结构性质的研究吸引了广泛地关注。本文通过研究弱束缚核9Li在Pb靶上的破裂反应实验,首次观测到了9Li共振态的6He+t集团结构,这对研究这类弱束缚核性质具有非常重要的意义。我们通过对本次实验的分析,得到了峰位在9.8 Me V的一个宽共振峰,基于角关联分析得到的轨道角动量L=1,并通过CDCC(continuum discretized coupled channel)和GCM(generator coordinate method)计算确定了这个9Li的6He+t的集团结构共振态的自旋宇称为3/2—。通过MD(multipole-decomposition)分析得到一个与典型的单粒子单极跃迁强度相当的同位旋标量单极跃迁强度,证明了9Li在激发能为9.8 MeV处的6He+t集团结构的存在。本次实验是2014年7月在兰州放射性束流线(RIBLL)实验终端上完成的,通过能量为53.7 MeV/u的12C主束流与初级Be靶发生反应,产生次级碎片,经过RIBLL选择,我们得到了32.7 MeV/nucleon的9Li次级束。次级束流粒子由ΔE-TOF-Bρ方法辨别出来,并通过次级靶前的三块PPAC来检测次级束流的径迹以及得到在靶平面上的位置和束流方向。次级束9Li与厚度为526.9mg/cm2的天然Pb次级靶发生反应,反应产物由一套放置在靶后覆盖θ角从0o至10o的ΔE-E望远镜阵列测量并辨别。我们选择了9Li破裂成6He+t的两关联事件,并基于不变质量方法对这些事件进行重构得到了9Li的激发能谱,通过双高斯拟合我们发现了能量在9.8±0.2MeV和12.5±0.5 MeV的两个峰。为了研究9Li共振态的衰变性质及可能的集团结构,我们对在9.8±0.2 MeV处的峰进行了Breit-Wigner型共振拟合,得到了共振宽度为1.4±0.5 MeV。基于模型无关的角关联分析方法,我们确定了第一个共振峰激发态的轨道角动量,即为L=1。考虑到6He基态自旋宇称为0+,而t基态的自旋宇称为1/2—,因此9Li的6He+t集团共振态的自旋宇称为1/2—或3/2—。这与GCM计算结果一致,即第三个3/2—态和第二个1/2—态与第一个峰位(9.8 MeV)一致以及第二个5/2—态和第二个7/2—态与第二个峰位(12.5 MeV)一致。通过比较CDCC计算得到的各个分波微分破裂反应截面相对能量分布得到了对应于L=1的3/2—分波的截面分布明显高于其他分波的截面,且其峰位在相对能量Erel=2.0 MeV处,并与实验得到的峰值在2.2 MeV处的峰非常的接近,以及与GCM预言的第三个3/2—对应的相对能量一致。我们通过重构得到了9Li在Pb靶上的非弹性散射微分截面角分布,并与CDCC计算得到的破裂反应微分截面角分布进行比较,发现CDCC计算得到的微分截面角分布与实验数据也符合得很好。实验上探究从基态到激发态的单极跃迁模式是研究轻原子核在临界阈几个MeV以上集团结构形成的一个重要方法。我们通过MD分析得到了约化同位旋标量单极跃迁矩阵元M(IS0)的值为4.5±0.4fm2,这个不稳定核9Li激发到3/2—态的同位旋标量单极跃迁矩阵元,与典型的在12C、16O以及不稳定核12Be等激发到集团激发态的单极跃迁矩阵元相当。另外,根据GCM关于9Li基于6He+t集团图像的计算结果显示了一个值大约6 fm2的M(IS0),这与当前从实验上提取的结果基本一致。总之,通过本次实验研究,我们得出了9Li在激发能为9.8 MeV处存在6He+t集团结构共振态。

焦磊[9](2017)在《17C的实验研究》文中指出近几十年来,晕核的研究一直是核物理领域的研究热点之一。尤其是加速器技术的不断发展,这为人类进一步深入研究晕核提供了可靠的实验手段。通常晕核具有一些奇异的特性:拓展的空间分布、价核子分离能小、大的相互作用截面或反应总截面以及破裂碎片具有窄的动量分布。因此测量反应总截面σR或相互作用截面σI是研究丰中子核或丰质子核是否具有奇异结构的有效方法。早期Tanihata等人就是通过此方法发现了11Li的中子晕结构。C同位素链中是否存在晕结构一直以来都受到了广泛的关注,目前针对C同位素链已做了大量的研究工作[13-20],已确认具有晕结构的只有中子晕核15C和19C,它们的单中子分离能都很小,而研究表明:价核子分离能小是形成晕结构的一个必要条件。与15C和19C相类似,17C的单中子分离能也很小,只有0.727MeV;而双中子分离能很大,为4.977Me V。这表明其最后一个中子是非常弱束缚的,因此我们怀疑17C很可能也存在晕结构。但A.Ozawa[12]等人在FRS上测量了能量为950Me V/u的12-20C在12C靶上的相互作用截面的数据显示,17C的相互作用截面并没有比相邻的16C和18C大,但这并不能说明17C不存在晕结构,因为核子与核子之间的相互作用截面是随着能量减小而增大的,中低能区域的反应总截面对核最外围处的密度分布更加敏感,因此中低能区域内的实验数据更具有说服力。而目前在中低能区域,17C的反应总截面或相互作用截面的实验数据又十分稀少,因此必须积累更多的中低能区域的实验数据,这也是本次工作的最大动机。基于这一动机,我们在兰州近代物理研究所的放射性束流线RIBLL上,利用束流透射法测量了能量为44MeV/u的17C在12C靶上的反应总截面σR,并对实验数据进行了理论分析:与KOX的计算结果进行了对比、并结合了有限力程的Glauber模型,采用多种不同的密度分布形式拟合了当前的实验数据。理论分析结果显示:本次得到的实验数据与KOX计算结果偏差较大。采用单纯的HO密度分布代入Glauber模型中计算并不能很好的拟合本次的实验数据,但给17C的密度分布引入一个尾巴后,即采用HO+Yukawa tail密度分布后代入Glauber模型中计算得到的激发函数曲线能够和本次的数据很好的符合,这表明17C很可能具有拓宽的密度分布。

周济人[10](2017)在《丰中子核17C结团结构的实验研究》文中研究表明近40多年来,对原子核内部结团结构现象的研究一直是核物理研究的热点之一。过去实验上对轻核区原子核结团结构的研究主要集中在具有双中心构型的Be和B同位素链中。随着理论上对C同位素的研究的深入,实验工作也逐渐扩展到了C同位素链上,在实验上最具代表性的就是测量到了12C的Hoyle State。对14C的研究表明其具有链式结构和三角结构两种不同的结团结构。对16C的实验研究未能证明其具有结团结构。因此,对17C实验研究可以对丰中子核17C内部双核结团结构是否存在进行验证。本次工作通过破裂反应重构17C激发能级的方法来研究其结团结构。实验束流由兰州重离子放射性束线RIBLL提供,使用能量44MeV/u的17C次级束轰击C靶,靶前使用时间拾取探测器和方硅探测器通过(35)E-TOF法鉴别靶前粒子,并使用了两块平行板雪崩放大器PPAC确定入射粒子位置。靶后设置了一套由双面硅微条和8×8CsI(Tl)阵列组成的(35)E-E探测器对靶后粒子进行鉴别以及对其动力学进行测量。其中,双面硅微条由次级束中的17C、15B、13B、10Be进行刻度。反应产物对应的8×8CsI(Tl)阵列的刻度系数是通过次级束中的8Li、9Li、6He、11Be得到的。实验测量到了17C破裂产生的符合碎片8Li和9Li以及6He和11Be,通过测量得到的碎片的动能和方向夹角重构17C的激发能谱。对于12C(17C,8Li)9Li反应道得到的17C的激发能谱,可以观测到三个激发能级分别为25.6±0.71MeV,27.4±0.73MeV,28.6±0.95MeV,该反应道的反应截面为1.43mb。对12C(17C,6He)11Be反应道,可以观测到一个激发能级为17.9±0.93MeV,该反应道的反应截面为1.38mb。实验数据表明17C在基态很可能存在结团结构。本工作成功在放射性核束流线上利用破裂反应实验测量出了丰中子目标核的激发能级。为未来研究C同位素链及以其他轻丰中子核的结团结构提供了一种重要手段。

二、丰中子核~6He在~(28)Si靶上的反应总截面测量(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、丰中子核~6He在~(28)Si靶上的反应总截面测量(论文提纲范文)

(1)极端丰质子核26,27P与27S的奇特衰变实验研究(论文提纲范文)

中文摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 放射性核束物理的发展及意义
    1.2 奇特核的衰变
    1.3 β衰变的特性
        1.3.1 β衰变的基础知识
        1.3.2 β延迟质子发射
        1.3.3 同位旋对称性破缺
        1.3.4 注入-衰变法
    1.4 本章小结
第二章 相关核素的研究综述
    2.1 ~(26)Pβ衰变研究
        2.1.1 M.D.Cable的研究(1982)
        2.1.2 J.Honkanen的研究(1983)
        2.1.3 M.D.Cable的研究(1984)
        2.1.4 J.C.Thomas的研究(2004)
        2.1.5 D.Perez-Loureiro的研究(2016)
        2.1.6 RIBLL合作组的研究(2020)
    2.2 ~(27)Pβ衰变研究
        2.2.1 J.Aysto的研究(1985)
        2.2.2 T.J.Ognibene的研究(1996)
        2.2.3 Y.Togano的研究(2011)
        2.2.4 E.McCleskey的研究(2016)
    2.3 ~(27)Sβ衰变研究
        2.3.1 V.Borrel的研究(1991)
        2.3.2 G.Canchel的研究(2001)
        2.3.3 (?).Janiak的研究(2017)
        2.3.4 RIBLL合作组的研究(2020)
    2.4 本章小结
第三章 实验装置与探测器刻度
    3.1 兰州放射性束流线(RIBLL)
        3.1.1 装置综述
        3.1.2 结构和特点
        3.1.3 RIB的粒子鉴别
    3.2 探测器阵列
    3.3 电子学设置与数据获取系统
    3.4 HPGe探测器的刻度
        3.4.1 能量刻度
        3.4.2 探测效率刻度
    3.5 硅探测器的刻度
        3.5.1 低增益信号的刻度
        3.5.2 高增益信号的刻度
    3.6 本章小结
第四章 ~(26)P数据分析与结果
    4.1 次级束离子的鉴别
    4.2 衰变时间谱
    4.3 带电粒子能谱
    4.4 衰变分支比
    4.5 γ射线谱
    4.6 衰变纲图
    4.7 本章小结
第五章 ~(27)P的数据分析与结果
    5.1 次级束离子鉴别
    5.2 衰变时间谱
    5.3 带电粒子能谱
    5.4 γ射线谱
    5.5 同位旋非对称性参数的计算
    5.6 本章小结
第六章 ~(27)S数据分析与结果
    6.1 带电粒子能谱
    6.2 双质子发射角关联的计算
第七章 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 展望
参考文献
在学期间的研究成果
致谢

(4)对CsI(Tl)闪烁晶体阵列探测器的能量刻度方法的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 核探测器的发展简况
    1.2 核探测器的物理基础
    1.3 核探测器的分类
    1.4 本论文的内容
第2章 闪烁探测器
    2.1 闪烁探测器的结构和探测原理
    2.2 闪烁体
        2.2.1 闪烁体的特性
        2.2.2 闪烁体的分类
    2.3 光电倍增管
        2.3.1 基本结构与原理
        2.3.2 光电倍增管(PMT)的特性
    2.4 光收集系统
    2.5 闪烁探测器的优势与应用
        2.5.1 闪烁探测器的优点
        2.5.2 闪烁探测器的应用
第3章 原子核内结团现象与实验方法
    3.1 原子核的结团现象
    3.2 研究结团现象的实验方法
        3.2.1 弹性散射与非弹性散射
        3.2.2 转移反应
        3.2.3 碎裂反应
    3.3 粒子鉴别方法
        3.3.1 飞行时间法
        3.3.2 ΔE-E望远镜法
        3.3.3 磁分析法
        3.3.4 联合鉴别法
    3.4 实验装置与布局
    3.5 数据获取与电子学信号
第4章 实验数据分析与处理
    4.1 ROOT简介
    4.2 TOF、PPAC、DSSD相关刻度简介
    4.3 CsI(Tl)阵列探测器传统能量刻度
    4.4 CsI(Tl)阵列探测器归一化的能量刻度
        4.4.1 归一化方法
        4.4.2 能量刻度处理
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
个人简介及硕士研究工作

(5)11Be+208Pb弹性散射和破裂反应实验研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 放射性束物理
        1.2.1 放射性束的产生
        1.2.2 放射性束物理的发展
    1.3 弹性散射实验的研究
        1.3.1 稳定核的弹性散射实验
        1.3.2 弱束缚核的弹性散射实验
    1.4 论文工作的意义与内容
第二章 Be同位素的研究进展
    2.1 ~7Be的研究现状
        2.1.1 ~7Be的弹性散射
        2.1.2 ~7Be的破裂反应
        2.1.3 ~7Be的熔合反应
    2.2 ~9Be的研究现状
        2.2.1 ~9Be的弹性散射
        2.2.2 ~9Be的破裂反应
        2.2.3 ~9Be的熔合反应
    2.3 ~(10)Be的研究现状
        2.3.1 ~(10)Be的弹性散射
        2.3.2 ~(10)Be的破裂反应
        2.3.3 ~(10)Be的熔合反应
    2.4 ~(11)Be的研究现状
        2.4.1 ~(11)Be的弹性散射
        2.4.2 ~(11)Be的破裂反应
        2.4.3 ~(11)Be的熔合反应
    2.5 本章小结
第三章 实验设置
    3.1 兰州放射性束流线(RIBLL-1)
    3.2 探测器设置
    3.3 探测器性能
    3.4 电子学设置以及数据获取
        3.4.1 探测器电子学获取
        3.4.2 电子学调试
第四章 实验数据分析
    4.1 选取弹性散射事件
        4.1.1 TOF信号的选取
        4.1.2 硅探测器刻度
    4.2 散射角计算
    4.3 弹性散射微分截面
        4.3.1 弹性散射微分截面计算方法
        4.3.2 卢瑟福散射截面计算
        4.3.3 Monte Carlo模拟
    4.4 位置较准
    4.5 实验数据检验
    4.6 空靶实验
第五章 物理分析与讨论
    5.1 ~9Be结果分析与讨论
    5.2 ~(10)Be结果分析与讨论
        5.2.1 Woods-Saxon势
        5.2.2 S?o Paulo势
        5.2.3 X&P势
        5.2.4 三种势计算比较
    5.3 ~(11)Be结果分析与讨论
        5.3.1 光学模型计算
        5.3.2 CDCC计算
        5.3.3 XCDCC计算
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 下一步工作方向
参考文献
在学期间的研究成果
致谢

(6)奇特核的核虹散射研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 核虹散射研究现状
    1.3 论文的研究内容
        1.3.1 奇特核核虹散射的存在性
        1.3.2 奇特核核虹散射的机制
        1.3.3 奇特核核虹散射伴随的吸收性
    1.4 论文的组织结构
第2章 重离子弹性散射理论与模型方法
    2.1 弹性散射的量子图像
        2.1.1 基本散射理论与模型空间
        2.1.2 光学模型
        2.1.3 耦合道方程
        2.1.4 连续态离散化耦合道方法
    2.2 弹性散射的半经典图像
        2.2.1 偏转函数
        2.2.2 虹现象
        2.2.3 近边散射与远边散射
    2.3 总反应截面
    2.4 本章小结
第3章 弱束缚丰中子核~(17)C的核虹散射研究
    3.1 RIBLL1 终端~(17)C在碳靶上的散射实验
    3.2 粒子鉴别与角分布重构
    3.3 ~(17)C+~(12)C准弹性散射角分布
        3.3.1 ~(17)C与~(12)C之间的光学势
        3.3.2 非弹性散射贡献与弹性散射折射特征
        3.3.3 ~(17)C与稳定C同位素之间的比较
    3.4 本章小结
第4章 弱束缚丰质子核~(17)F的核虹散射研究
    4.1 ~(17)F的集团结构
    4.2 ~(17)F+~(12)C的反应模型
        4.2.1 考虑破裂耦合的反应模型
        4.2.2 不考虑耦合道的反应模型
    4.3 ~(17)F+~(12)C弹性散射角分布
        4.3.1 考虑破裂耦合效应的弹性散射角分布
        4.3.2 ~(17)F与~(12)C之间的光学势
        4.3.3 破裂耦合效应与质子光学势的选择
        4.3.4 核虹结构的能量依赖性与16O核芯贡献
    4.4 本章小结
第5章 晕核~6He和弱束缚核6Li的核虹散射研究
    5.1 破裂耦合效应
        5.1.1 ~6Li与~6He的集团结构
        5.1.2 ~6Li与~6He的反应模型
        5.1.3 ~6Li在不同靶上的弹性散射
        5.1.4 ~6He在~(58)Ni靶上的弹性散射
    5.2 中能~6He+~(12)C弹性散射中的异常弱吸收现象
        5.2.1 α与~(12)C之间光学势的能量依赖性
        5.2.2 ~6He与~6Li在~(12)C上弹性散射的全集团描述
    5.3 本章小结
第6章 奇特核核虹散射的吸收性
    6.1 总反应截面模型的建立
    6.2 ~(12)C体系总反应截面计算
    6.3 Fermi运动效应
    6.4 奇特核总反应截面计算
    6.5 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢

(7)质子滴线核8B的实验研究进展(论文提纲范文)

1 引言
2 反应截面
3 碎裂反应
4 电四极矩
5 近垒反应
6 弹性散射
7 讨论及展望

(8)9Li集团态研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 引言
    1.1 原子核物理进展
    1.2 原子核集团结构研究进展
    1.3 ~9Li研究现状
        1.3.1 弹性散射及非弹性散射
        1.3.2 ~9Li集团结构研究进展
        1.3.3 单极跃迁强度
第二章 实验装置与布局
    2.1 次级束流线
        2.1.1 放射性束物理的发展
        2.1.2 兰州重离子放射性束流线(RIBLL)简介
        2.1.3 RIBLL束流诊断系统
    2.2 实验布局
        2.2.1 束流调节及品质
        2.2.2 本次实验布局
    2.3 探测器装置
        2.3.1 PPAC
        2.3.2 ΔE-E望远镜系统
        2.3.3 粒子鉴别方法
    2.4 电子学及获取系统
第三章 实验数据处理
    3.1 探测器刻度
        3.1.1 ROOT简介
        3.1.2 PPAC刻度
        3.1.3 DSSD刻度
        3.1.4 Cs I (Tl) 阵列刻度
        3.1.5 实验坐标系的建立及位置校准
    3.2 粒子离子径迹重构及关联事例挑选
第四章 ~6He+t关联事件分析
    4.1 不变质量谱
    4.2 共振宽度
    4.3 角关联分析
    4.4 非弹性散微分截面角分布
    4.5 探测效率
    4.6 分辨率
    4.7 直接破裂反应背景噪及Event-Mixing方法
第五章 物理分析
    5.1 GCM计算
    5.2 CDCC计算
        5.2.1 CDCC简介
        5.2.2 FRESCO简介
        5.2.3 耦合势
        5.2.4 相对运动能谱
        5.2.5 微分截面角分布
    5.3 DWBA计算
        5.3.1 DWBA简介
        5.3.2 多极分解分析
        5.3.3 同位旋标量单极跃迁矩阵元
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
作者简介及发表文章
致谢

(9)17C的实验研究(论文提纲范文)

中文摘要
英文摘要
1 引言
    1.1 原子核物理的发展
    1.2 放射性核束物理
    1.3 晕结构的研究
2 实验测量核反应总截面的方法及 ~(17)C的研究现状
    2.1 测量核反应总截面的几种方法
        2.1.1 束流透射法
        2.1.2 4π?γ 符合法
        2.1.3 直接法
    2.2 ~(17)C的研究现状
        2.2.1 相互作用截面和反应总截面的测量
        2.2.2 ~(17)C碎裂碎片动量分布的测量
        2.2.3 ~(17)C去中子截面的测量
    2.3 本论文工作的结构及意义
3 计算核反应总截面的几种理论模型
    3.1 半经验KOX公式和Shen公式
    3.2 Glauber模型
    3.3 Skyrme-Hartree-Fock模型
    3.4 BUU方程
4 实验装置和实验设备
    4.1 兰州重离子放射性次级束流线(RIBLL)简介
    4.2 束流调节
    4.3 本次实验布局
    4.4 探测器的介绍
        4.4.1 平行板雪崩探测器
        4.4.2 时间拾取探测器
        4.4.3 硅探测器
        4.4.4 闪烁体探测器
    4.5 粒子鉴别方法
        4.5.1 飞行时间(TOF:Time of flight)方法
        4.5.2 ΔE-E法
        4.5.3 磁分析法
        4.5.4 三种方法结合
    4.6 探测器信号及获取系统
5 数据分析
    5.1 ROOT简介
    5.2 粒子鉴别
        5.2.1 靶前粒子鉴别
        5.2.2 靶后粒子鉴别
    5.3 探测器刻度
        5.3.1 TOF以及方硅的刻度
        5.3.2 平行板雪崩探测器PPAC的刻度
        5.3.3 硅微条探测器的刻度
        5.3.4 CsI(Tl)阵列的刻度
    5.4 入射粒子与出射粒子的选择
        5.4.1 入射粒子的选择
        5.4.2 出射粒子的选择
    5.5 误差分析及实验结果
    5.6 关于碳同位素链相互作用截面 σ_I与反应总截面 σ_R的总结
6 理论分析
    6.1 与半经验KOX公式计算结果的比较
    6.2 Glauber模型分析
        6.2.1 双参数的Fermi分布
        6.2.2 谐振子HO分布
        6.2.3 HO+Yukawa tail分布
        6.2.4 Skyrme-Hartree-Fock分布
    6.3 小结
    6.4 ~(17)C核物质半径的提取
7 全文总结
致谢
参考文献
附录
    A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录

(10)丰中子核17C结团结构的实验研究(论文提纲范文)

中文摘要
英文摘要
1 引言
    1.1 原子核物理的发展
    1.2 核结团结构研究发展
        1.2.1 结团结构的理论研究
        1.2.2 结团结构的实验研究
    1.3 ~(17)C研究现状
    1.4 本文研究内容及意义
2 核与核相互作用的物理基础
    2.1 核-核相互作用过程简介
    2.2 核反应动力学
        2.2.1 坐标系
        2.2.2 末态两体核反应动力学
    2.3 核反应截面
        2.3.1 反应截面
        2.3.2 反应的微分截面
        2.3.3 反应的双微分截面
3 实验布局及探测设备
    3.1 放射性束流线RIBLL简介
    3.2 实验布局
        3.2.1 束流调节
        3.2.2 实验设置
        3.2.3 冷却系统和真空系统
    3.3 探测器介绍
        3.3.1 飞行时间探测器
        3.3.2 平行板雪崩放大器
        3.3.3 ΔE探测器
        3.3.4 能量探测器
    3.4 粒子鉴别方法
        3.4.1 飞行时间鉴别法
        3.4.2 ΔE-E望远镜法
    3.5 电子学及获取系统
        3.5.1 放大器
        3.5.2 探测器信号
        3.5.3 数据获取系统
4 数据分析与处理
    4.1 实验数据处理软件ROOT简介
    4.2 靶前粒子鉴别
    4.3 探测器刻度
        4.3.1 硅微条探测器刻度
        4.3.2 8×8CsI(Tl)阵列探测器刻度
    4.4 入射粒子和出射粒子位置测量
        4.4.1 入射粒子定位
        4.4.2 出射粒子定位
    4.5 靶后粒子鉴别
    4.6 破裂反应事件挑选
5 实验结果
    5.1 激发能谱
    5.2 误差分析
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录
    A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录:
    B. 作者在攻读学位期间取得的科研成果目录:

四、丰中子核~6He在~(28)Si靶上的反应总截面测量(论文参考文献)

  • [1]极端丰质子核26,27P与27S的奇特衰变实验研究[D]. 石国柱. 兰州大学, 2021(01)
  • [2]原子核电荷改变反应截面的测量及电荷半径[J]. 孙保华. 科学通报, 2020(34)
  • [3]弱束缚原子核引起的熔合反应机制研究[J]. 苏学斗,张广鑫,胡世鹏,黄珍,焦振威,王明李,张高龙,张焕乔,屈卫卫,吴晓光,陆景彬,吕翌丰,孙慧斌. 原子核物理评论, 2020(02)
  • [4]对CsI(Tl)闪烁晶体阵列探测器的能量刻度方法的研究[D]. 粟春梅. 西南大学, 2020(01)
  • [5]11Be+208Pb弹性散射和破裂反应实验研究[D]. 段芳芳. 兰州大学, 2020(01)
  • [6]奇特核的核虹散射研究[D]. 胡力元. 哈尔滨工程大学, 2020(04)
  • [7]质子滴线核8B的实验研究进展[J]. 杨彦云,庞丹阳,段芳芳,王建松,刘星泉,金仕纶,马朋,马军兵,白真,胡强. 原子核物理评论, 2019(02)
  • [8]9Li集团态研究[D]. 马维虎. 兰州大学, 2017(07)
  • [9]17C的实验研究[D]. 焦磊. 重庆大学, 2017(06)
  • [10]丰中子核17C结团结构的实验研究[D]. 周济人. 重庆大学, 2017(06)

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富中子核~6He在~(28)Si靶上的反应总截面测量
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