偏离卢瑟福散射截面的光学模型计算

采用光学模型系统地计算了高能α粒子的非卢瑟福散射截面,给出了与卢瑟福散射偏离度为４％和６％时的起始偏离能量随靶核电荷数Ｚ的变化规律。计算结果与实验值有很好的符合。     

静电加速器质子束在肿瘤细胞中的径迹模拟

为了更好地了解静电加速器质子束在肿瘤细胞中的作用,利用Gent4程序模拟了能量为1 MeV和2 MeV的质子在肿瘤细胞中的径迹结构,分别计算了它们在细胞核中的能量沉积,在细胞核内沉积的能量分别为0.227MeV和0.179 MeV.     

金（Au）的背散射截面测量

在0.4～2.0MeV的能区中 ,对质子轰击金靶、散射角为160°时的卢瑟福背散射离子能谱进行分析 ,并且测量出其微分散射截面 ,与计算出的理论值进行比较。发现在1.0～2.0MeV的能区中 ,实验与理论的σ—E曲线符合得很好。     

54 MeV/u8B+Si反应总截面的测量

能量为75 MeV/u的 12C初级束轰击2 mm厚的初级Be靶,兰州放射性束流线从弹核碎片中分离出54 MeV/u的质子滴线核束8B,再注入到Si靶上,用透射法测量了8B与Si的反应总截面σR.对于8B,如果用正常的核物质密度分布代入Glauber模型中,计算得到的反应截面值比实验值小得多,而用扩展的质子密度分布代入该模型中进行计算,则计算值与实验值符合很好.     

CsI(Tl)对高能质子能量响应的蒙特卡罗研究

在放射性核束物理的实验研究中,需要对核反应产物进行测量和鉴别,以获取反应过程中的重要信息.使用GEANT4软件对CsI(Tl)闪烁体探测器对高能质子的能量响应进行了蒙特卡罗模拟,以确定这种探测器用于探测能量范围10HeV-150MeV质子的能量响应.通过对晶体外表面包覆材料反射率、耦合光敏二极管面积、质子射程等条件的模拟和分析,找到了提高CsI(Tl)闪烁体探测器性能的方法.     

0.15～2.00MeV质子在硼上的160°散射截面测量

采用相对测量法对能量０．１５～２．００ＭｅＶ质子在天然硼上的非卢瑟福弹性背散射截面（１６０°背散射角）进行了测量．质子束由本单位引进的２×１．７ＭＶ串列加速器提供；测量仪器采用ＯＲＴＥＣ公司金硅面垒探测能谱仪．实验中最低能区进入卢瑟福弹性散射能区，测量结果用图表形式给出，并与以前发表的结果进行了比较．所测数据可供从事背散射分析技术的有关人员参考．     

22MeV质子在13C上弹性及非弹性散射微分截面的全微观分析

作者在9°～130°散射角范围,测量了22MeV质子在12C,13C上的弹性散射微分截面以及在13C 核1/2+(3.09MeV),3/2-(3.68MeV)和5/2+(3.85MeV)激发态上的非弹性散射微分截面.对12C,13C弹性散射微分截面进行了微观光学势分析,计算结果能较好地描述实验数据.采用全微观扭曲波玻恩近似(DWBA)理论对非弹性散射实验数据进行了分析.通过小角区实验数据与理论计算结果的比较,进一步证实了13C的1/2+(3.09MeV)激发态存在中子晕结构.根据13C 核1/2+(3.09MeV)激发态的其它实验结果,对1/2+(3.09MeV)态的壳模型单体密度矩阵元(OBDME)进行了修正.修正后的壳模型OBDME能较好地描述从电子散射实验得到的1/2+(3.09MeV)态的纵向和横向形状因子(form factor)以及547MeV质子非弹性散射微分截面.另外,作者在1/2+(3.09MeV)态的质子非弹性散射实验中观察到微分截面位于120°附近的一个宽峰,该峰可能与核的π场效应(pion field effect)有关.全微观DWBA计算结果大体上能给出3/2-(3.68MeV)和5/2+(3.85MeV)激发态实验数据的幅度大小,但对细节的描述还不能令人满意.作者的研究还表明了对13C核作仔细的大规模壳模型计算以及基于现代核子-核子力构造低能区密度依赖的完整的有效相互作用的必要性.     

大型强子对撞机中粲夸克与W波色子的联合产生

大型强子对撞机上,CMS探测器通过质心能量为7TeV的质子-质子对撞实验测量了粲夸克喷注与W波色子联合产生过程的总散射截面和微分散射截面.在保持一致的边界条件下,采用蒙特卡罗数值计算程序MadGraph,并分别利用CT10NNLO、CT14NNLO以及MRST2008NNLO部分子分布函数,在标准模型的框架内计算了粲夸克喷注与W波色子联合产生过程的总散射截面和微分散射截面.计算结果与CMS探测器测量实验数据的比较结果表明,两者在误差范围内符合得很好.     

ADS有窗靶散裂产物对质子管真空影响分析

为了给ADS的次临界堆芯提供持续的中子源,一般通过加速器将强度为几个毫安的质子加速到能量为数百MeV至几个GeV来轰击重金属靶.在为堆芯提供中子源的同时,也会产生散裂产物,其中包括大量的易挥发核素与轻核素.对无窗靶,易挥发核素可以直接通过窗口进入质子管,即使对于有窗靶,轻核素依然可以通过渗透进入质子管.这里分析了轻核素对有窗靶质子管真空度的影响.以软件模拟获得散裂靶中轻核素的产量,计算其渗透速度,再结合流导进行计算,即可得出质子管内的压强.最后将结合部分PDS-XADS靶的设计与估计数值给出结果.     

LHCb■=8 TeV的Drell-Yan-Z→e~+e~-数据对部分子分布函数的影响

大型强子对撞机(LHC)上的LHCb探测器利用质心能量为8 TeV的质子-质子(p-p)对撞实验测量了过程pp→Z~*+X→e~++e~-+X的总散射截面及微分散射截面.该实验数据在确定奇异夸克部分子分布函数(PDF)的精确度方面非常重要.文章利用ResBos和CT14NNLO部分子分布函数计算出此过程的总散射截面和微分散射截面,并与LHCb实验结果进行比较.进一步,用ePump更新CT14NNLO部分子分布函数.结果显示,新的奇异夸克PDF在Q=1.3 GeV,10~(-6)x0.2的范围内误差有明显缩小.实验数据对于能量尺度为Q=100 GeV的奇异夸克PDF没有明显的影响.     

~(56)Fe+p散裂核反应中的正电子放射核产生

利用现有GSI-FRS实验测量的300、500、750、1000和1500 MeV/u 56Fe+p散裂反应产物的结果,分析了正电子放射核在散裂反应中产额随入射能量的变化关系.对正电子放射核的半衰期按照时间量级分类统计表明,半衰期在分钟以上的正电子放射核的总截面的总截面随系统能量在50~70mb之间,所有产生的正电子放射核的截面随反应系统能量变化较小,保持在103mb附近.对一些正电子放射核的截面分析表明它们随入射能量指数变化.这对于当前质子和重离子治疗中利用正电子放射核进行实时正电子监测成像研究具有意义.     

290 A MeV ~(12)C-AgBr反应靶核碎片发射过程中的两粒子、三粒子短程关联研究

对290 A MeV ~(12)C诱发乳胶重靶核反应靶核蒸发碎片及靶核反冲质子在发射角空间及方位角空间的两粒子、三粒子短程关联进行了实验研究.结果表明290 A MeV ~(12)C诱发乳胶重靶核反应靶核蒸发碎片和靶核反冲质子在发射角空间及方位角空间发射过程中存在两粒子短程关联,在实验误差范围内不存在明显的三粒子短程关联.     

质子与13C原子核弹性散射动量空间库仑作用的处理

将C M Vincent和S C Phatak,以及R Crespo和J A Tostevin分别提出的两种不同的处理库仑作用的方案,推广应用于自旋1/2×1/2的散射,研究了P-13C弹性散射动量空间库仑作用的处理.计算了入射质子能量为500MeV时的微分散射截面和极化本领.两种方案的结果相比较表明,R-J方案在散射角较大处比V-P方案有较好的修正效果;两种方案均显示库仑作用产生的影响是小的.     

K介子多重产生反应道开放的证据

自1911年,L.卢瑟福首创研究物质结构的撞击方法以后,1931年他的学生J.D.科克罗夫特和E.T.S.沃尔顿用倍压线路又制造出世界上第一台加速器。由于这一开拓性工作的完成,为以后50多年粒子物理学的发展铺平了道路。 人们在不断提高加速器能量的过程中,曾用能量为175—340Mev的质子打击铍或碳,以研究所出现的γ辐射现象。此实验发现在能量为175Mev附近,有较弱的γ射线出现,其能量分布和强度都与质子的轫致辐射一致。因而被解释为质子的轫致辐射。但是当质子能量达到340Mev时,产生的γ射线强度约增加100倍!后来被解释为反应     

14.7MeV中子在Al核上的小角弹性散射微分截面

小角区实验测量难度较大,技术要求高,因此,小角数据多半是根据中间角区数据理论外推所得.但有些实验数据与理论计算不符.金属铝及其合金具有较低的热中子吸收截面,有较好的抗腐蚀性能和加工性能,价格低廉,在反应堆中得到广泛应用.我们应用快中子位置灵敏谱仪,测量了14.7MeV中子在铝核上的小角散射截面.所得数据,用蒙特卡罗(Monte-Carlo)方法进行中子通量衰减、多次散射修正,与国外发表数据相比较,符合较好.     

质子激发K壳层电离截面的测定

通过测量质子轰击固体薄靶产生的特征X射线和卢瑟福散射粒子,确定了在1.6-2.4MeV能区内质子激发Ag、Cu、Ni等元素的K壳层电离截面,测量误差约为10%。用OPSSR、PWBA等模型做了相应的计算,OPSSR计算结果与实验符合得较好,PWBA计算结果与实验相比有一致性偏高。     

质子透射能量损失(PTEL)测量气溶胶样品面密度

通过用配有小孔光栏的探测器测量能量为2 MeV、束斑直径为4 mm的质子束透过气溶胶样品的能量损失(proton transmission energy losses,PTEL)谱,然后利用代表性的气溶胶元素组分和C5H9O2N有机物能量损失靶模型计算气溶胶对质子的阻止截面.在扣除气溶胶样品mylar膜衬底中质子能量损失时,分别采用了质子穿过空白mylar膜能量损失近似法和迭代法.不同模型和近似方法下PTEL测量和称量结果之间的误差大都在10%以内.     

5～20MeV高能质子辐照对空间实用GaAs/Ge太阳电池性能的影响

用能量为5～20MeV,注量为1×109～7×1013cm-2的高能质子对空间实用GaAs/Ge太阳电池进行辐照,得到了其性能随质子能量和注量的变化关系,并对变化关系进行了能损模拟分析.结果表明:注量低于1×109cm-2的质子辐照不会引起太阳电池性能的变化;当注量增加为3×1012cm-2时,5,10,20MeV质子辐照引起的太阳电池性能参数Isc的衰降变化分别是原值的80%,86%,90%;Voc的衰降变化分别为原值的82%,85%,88%; Pmax的衰降变化分别为原值的60%,64%,67%.当辐照注量为5×1013cm-2时,5,10,20MeV质子辐照引起的Pmax衰降变化分别为原值的26%,30%,36%.即随着注量的增加,太阳电池性能衰降增大;且相同注量的辐照,质子能量愈高,太阳电池性能衰降愈小.     

质子弹性散射分析方法测量mylar膜上气溶胶样品的氢含量

利用标准样品比较法质子弹性散射分析(PESA)对一组采集在mylar膜上的气溶胶样品氢含量进行了定量分析.在质子束能量2.5 MeV,散射角50°时,PESA测量5μm mylar膜上气溶胶中氢含量的探测限为0.26μg.cm-2,几个样品氢含量的测量结果在1.9~12.7μg.cm-2之间,大大高于探测限.     

400 A MeV ~(12)C诱发乳胶核反应靶核碎片产生研究

对400 A MeV12C诱发乳胶不同靶核反应靶核碎片多重数分布及关联进行了研究,结果表明靶核蒸发碎片、靶核反冲质子及重电离粒子平均多重数均随靶核大小的增加而增加;靶核蒸发碎片、靶核反冲质子及重电离粒子多重数之间存在线性关联,这些结果均可以利用核-核碰撞几何模型来解释.