Mass Resolution Measurement of New Injection System for AMS

次级束引起的弹性共振散射反应的厚靶实验方法目前在国际上颇受重视。此方法的优点是用一个能量点的、流强相对较弱的放射性束，可一次测量较大能量范围内共振散射反应的激发函数。     

用厚靶方法研究^13N＋p弹性共振散射

放射性核束的出现为核物理及核天体物理前沿领域的实验研究注入了新的活力。为有效利用流强相当较弱的放射性核束，不少新方法、新技术应运而生，弹性共振散射的厚靶实验方法就是一例。该方法使用较厚的固体或气体反应靶，使次级束的能量全部或部分地损失在靶中，在反应靶的下游，通过测量出射的较轻的粒子，可以1次得到较大能量范围的激发函数。     

测量回旋加速器束流能量的一种简易方法

加速器能量刻度有许多方法,在刻度静电加速器和高压倍加器能量时,广泛利用核反应的共振峰、中子阈能、α粒子衰变能等方法。但这些方法只能应用于较低的能量范围(E_p≤4兆电子伏)。测量束流能量的另外一些方法,如射程测量和飞行技术,都需要有比较复杂的实验系统。最近有人提出利用反应动力学来确定能量的方法,例如测量质子能量时可用含碳氢的有机薄膜做靶,确定p-p散射和激发C~(14)第一受激态的二群质子的脉冲幅度和散射角的变     

利用^12C＋p弹性共振散射反应测量^13N能级的性质

质子共振散射是研究复合核近阈能级性质的非常有用的核谱学工具，在核天体物理和核结构研究中都有重要的意义。这种方法需以一定的步长连续地改变质子的能量以得到感兴趣能区的激发函数。由于步长必须足够小，所以。这是一种精度高但非常耗时的实验方法。放射性核素的投入使用对这种实验方法提出了新的挑战。由于放射性核素的半衰期较短，通常不能设计为反应靶，因此，一般使用逆运动学实验方法。     

基于Geant4模拟质子在半导体Si材料中的NIEL值

利用蒙特卡洛软件GEANT4模拟了质子对半导体Si材料的位移损伤效应的能量损失.根据反冲原子的能量,引入反冲原子能量Lindbard-Robinson-Akkerman分离函数,模拟结果表明10MeV-1 GeV能量范围内的质子位移能量损失值和Jun、Summers等结果吻合较好.     

~3He(d,p)~4He反应截面的测量

本工作对~3He(d,p)~4He反应在实验室系90°角进行了激发函数的测量。入射氘的能量为200千电子伏到1000千电子伏。在激发函数的共振峰上(E_d=420千电子伏),测量了微分截面绝对值。利用此反应在低入射能量情况下角分布为各向同性的特点,推得了全截面为847±53毫靶。将此实验结果和前人的工作结果进行了比较。     

TMSR白光中子源能量分辨率函数的模拟研究

白光中子源及飞行时间谱仪的能量分辨率函数描述了谱仪装置测量中子能量的分辨率与所测中子的能量之间的函数关系。能量分辨率函数用于中子共振截面测量实验数据分析，对确定共振峰参数至关重要。本工作利用Geant4蒙特卡罗工具包构建了TMSR白光中子源的中子产生靶系统模型，模拟了中子在靶系统内由产生到溢出靶系统的整个物理过程，获得了不同能群中子从产生到溢出的时间分布。基于RPI能量分辨率函数形式，对时间分布进行拟合分析，获得了一套合适的参数，用于确定TMSR白光中子源飞行时间谱仪的中子能量分辨率函数。     

质子入射能量Ep≤100 MeV的(p,n)反应激发函数半经验计算方法

基于核反应的蒸发模型和预平衡激于模型，在靶核质量数为30≤A≤140、质子入射能量Ep≤100MeV范围内，对上述模型理论进行了简化，得到了计算(p，n)反应的激发函数的半经验公式。计算结果与已有实验数据的核索符合很好，同时得到了有关参数的系统学公式。     

（p,n）反应激发函数的系统学研究

从普朗克黑体辐射公式和实验测量数据出发，提出了１个包含２个可调参量、入射了能量从阈能到１５０ＭｅＶ、靶核质量数在２０〈Ａ〈２３８范围内能够较好描述（ｐ，ｎ）反应激发函数的学经验公式。     

一种兆伏级低能加速器端电压的校准方法

受设备使用年限、工作环境和零部件更换等因素影响,兆伏(MV)级低能加速器端电压需要通过较准保证经端电压加速决定的出射离子的能量。本方案以2×1.7 MV串列加速器为例,利用12C(p, p)12C材料非卢瑟福背散射谱在1 750 keV能量点附近出现一个孤立的质子共振散射单峰的特点,采用质子(proton, p)束流垂直入射到高纯石墨靶获得12C(p,p)12C的非卢瑟福背散射谱,结合多道分析器(MultichannelAnalyzer,MCA)和SIMNRA6.05拟合程序,定量测量到入射质子束在石墨靶表面发生共振散射的能量阈值为(1 744±2) keV,从而外推出此时加速器端电压的实际值,并对校准结果进行了误差分析。这为MV级低能静电型范德格拉夫加速器(Van der Graff accelerator)或串列加速器在低能区提供了一种有效的端电压较准方法。     

40 次级束共振散射反应的厚靶实验方法

天体环境下的爆发性氢燃烧过程涉及大量不稳定核。作为天体物理模型的关键输入量，其反应率对于反应网络计算关系重大。在天体温度相对应的能量区间，氢燃烧主要以质子辐射俘获的方式，即A（p，γ）B反应进行。反应率主要由布居末态核基态的直接俘获和阈附近能级的共振俘获过程决定。直接测量（p，γ）反应通常需要高流强、低能量（0．5～1．0MeV／u）的放射性核束和无窗氢气体靶，在现有技术条件下难度较大。     

飞秒激光-薄膜靶相互作用中快电子和快质子前向发射的研究

采用飞秒激光与金属薄膜靶相互作用,测量了前向(靶背方向)发射的快电子和快质子.实验显示:快电子主要沿靶背法线附近发射且有较大的发散角,这与PIC模拟的结果一致;快质子发射方向与快电子大体一致,但其发散角远小于快电子.原因在于电子产生和加速在靶前(激光辐照面),在输运中受过密等离子体和靶的散射;而质子来源于靶背的含H污染物,并由靶法线鞘加速机制(TNSA)加速,未受散射地到达探测器.快电子和快质子能谱给出的快电子有效温度和质子最大能量较好地满足定标关系Emax=αTh,其中α≈2.     

离子能量的快离子激光光谱学方法校刻

对离子能量进行校刻的快离子激光光谱学方法利用多普勒效应把离子能量与离子的共振激发联系起来，可应用于１ｅＶ－１００ＭｅＶ能区，在几十ｋｅＶ范围内，测量准确度优于２×１０＾－３，用这种方法校刻了＾１４４Ｎｄ＾＋的能量。     

氘核轰击~7Li核时出射α粒子反应的研究

在Ed=0.5—2.5兆电子伏能量范围内的十一个能量上测量了~7Li(d,α)反应的α粒子角分布,并在θ_L=112.5°及95°测量了其激发函数。用韦伯(G.Weber)的理论分析得到了~7Li(d,α_0)~5He反应的角分布和激发函数。从氘核轰击~7Li核各反应道的截面情况讨论了~9Be核在17.28和17.48兆电子伏的两个共振峰。从截面情况分析,这两个共振峰都可能不只包含一条能级;但如果每个共振峰只对应一条能级的话,则它们的自旋量子数J~π值倾向于分别为7~-/2和7~ /2。     

加速器驱动次临界系统的中高能质子轰击厚靶中子学实验研究

利用俄罗斯杜布纳联合核子研究所的高能加速器进行加速器驱动次临界系统 (ADS)靶区中子学研究。用 0 .5 33、1 .0、3.7和 7 4GeV质子轰击U(Pb)、Pb和Hg靶的测量结果表明 :U(Pb)和Pb与Hg靶的中子产额比分别为 ( 2 0 1± 0 1 0 )和 ( 1 76± 0 33) ,从获得较强中子的角度看 ,Hg作为ADS靶是不利的 ;沿厚 2 0cm靶的中子产额随入射质子穿透深度增大而下降 ,质子能量越低 ,中子产额下降越快 ,为在较大厚度范围内获得较均匀的中子场 ,质子能量不应低于 1GeV ;不同能量质子产生的次级中子能谱相近 ,但随质子能量提高 ,较高能量中子的比例逐渐增大。     

蒸发和激子模型的(n,α)激发函数系统学研究

(n，α)反应截面对于反应堆，特别是对快堆和聚变堆工程设计是一种很重要的数据。在一些近似条件下，基于核反应蒸发和预平衡激子模型理论研究了入射能量小于20MeV的(n，α)激发函数。在靶核30≤A≤209范围内，基于(n，α)反应的截面实验数据对得到的半经验公式的参数进行了研究，得到了参数对靶核的N和Z以及中子入射能量的依赖关系。利用普适参数预言(n，α)反应的激发函数，预言值在其误差范围内与实验数据一致。     

用DCE/CEM和LAHET软件计算ADS标准散裂靶的比较

利用蒙卡程序DCM／CEM和LAHET对加速器驱动的次临界系统ADS标准散裂中子靶进行了计算。长为0．6m、直径为0．2m的圆柱形^208Pb靶在0．15—1．6GeV的高能质子轰击的情况下,利用两软件对质子在靶内的能量沉积、Pb靶发生散裂反应产生的中子及靶内和表面的中子注量、中子能谱分布等进行了比较计算。结果表明：两者模拟结果在中能区(0．8—1．0GeV)符合很好,但在质子能量较高或较低时,两者略有差别。     

^54Mn核的高自旋态研究

本工作研究^54Mn核的高自旋态。实验在中国原子能科学研究院的HI-13串列加速器上完成的，通过重离子熔合蒸发反应^12C＋^48Ti布居^54Mn核的高自旋态。实验中，^48Ti靶的厚度为1.5mg／cm^2，铅衬底为厚度20mg／cm^2。为了测量激发函数，束流能量分别选择从55-85MeV之间的7个能量点。     

用LAHET和MCNP程序研究散裂中子靶的中子学性能

利用LAHET和MCNP程序对ADS散裂中子靶进行模拟计算。因靶的基本物理性质随束流和靶形状的变化而改变,所以首先评估了源强和靶的几何形状对靶性质的可能影响,然后计算长1.2m、直径为0.6m的圆柱形液态铅靶在1GeV质子轰击下,靶内中子的产生和泄漏及能量的沉积等。与文献数据、实验数据进行了比较,符合良好。计算结果还表明:源强和几何的选择对中子产生和泄漏可产生较大影响;用液态铅作散裂靶时,中子产额和泄漏额较高,且泄漏能谱在可利用范围内,但能量沉积在靶中的分布极不均匀,这可能给传热带来问题。     

γ射线测距中散射光子影响因素的蒙特卡罗模拟

基于散射光子的γ射线测距技术,具有测距精度高、响应速度快、可靠性高、体积小、重量轻等特点,适用于在苛刻空间环境中实现近距离高精度的高度测量。本文采用蒙特卡罗程序MCNP建立模型,模拟不同条件下散射光子的能量、强度的变化规律,分析了探测距离、源 探距离、γ射线能量、靶目标厚度以及靶目标材料的变化对反散射峰光子能量与强度的影响,得出以下结论：反散射峰光子能量与靶目标厚度（>7 cm）、靶目标材料无关,与γ射线能量、源 探距离正相关,与探测距离负相关;反散射峰光子强度与靶目标厚度（>7 cm）无关,与探测距离正相关,与γ射线能量、源 探距离、靶目标材料负相关。对于不同靶目标材料,模拟计算的反散射峰光子能量分布区间与理论计算结果一致,证实本文γ射线散射光子测距技术的仿真方法可行、结果可信。