用于不稳定原子核研究的共线激光谱仪研制进展

不稳定原子核的基本性质是研究核结构的重要探针之一,有助于我们理解丰中子/丰质子核中出现的新奇物理现象,也是检验和发展核理论模型的重要依据.利用精密激光谱学技术测量核外电子的超精细结构光谱,可以精确提取不稳定原子核基态和长寿命同核异能态的自旋、磁矩、电四极矩和电荷半径等多个基本性质.本文简单介绍了国际上激光谱学技术的发展现状和超精细结构光谱的测量原理.在此基础上,详细介绍了在我国研制的基于荧光探测的共线激光谱系统及近期的优化升级现状.通过测量Ti原子和Ca离子的高分辨共振谱,有效验证了共线激光谱设备的整体性能.最后,结合我国现有和发展中放射性核束装置的物理目标,提出进一步优化升级激光谱技术,提高其分辨率和灵敏度,并用于不稳定核研究的计划.     

用于PHENIX的面向对象数据库研究

采用面向对象技术是未来高能与核物理软件发展的主导方向，其中面向对象数据库又是重要的基础，我们对ＰＨＥＮＩＸ面对的问题为例，说明这一问题的处理方法，同时介绍了一个具体模型－ＰＥＰ过程控制数据库。     

共振核反应产额曲线的退卷积处理

在利用共振核反应测元素浓度的深度分布时,共振宽度和能量歧离等严重影响测量的精度。本文详细讨论了对共振核反应产额曲线作退卷积处理的原理和方法,介绍了自行编写的一组通用程序,并对处理结果作了举例说明。实际应用表明,我们采用的方法能有效地减小共振宽度,能量歧离等的影响,适用于多种类型的产额曲线处理。尤其当元素的分布区域比较窄时,退卷积处理可大大改善对元素深度分布状况的估计。     

轻丰中子核的奇特结构研究进展

不稳定核的奇特结构,例如集团结构、闯入态等,是放射性核束物理研究的热点方向之一.直接核反应实验是研究丰中子核奇特结构的重要手段之一.本课题组自主研发了适用于放射性束流在质子和氘靶上发生直接核反应实验研究的带电粒子探测阵列.利用该高精度、大立体角、模块化、多用途的探测阵列,我们在轻丰中子核的奇特结构实验研究方面取得了一系列重要进展:从实验上确认了¹⁴C的π型线性链状分子转动带;发现了丰中子核¹⁶C的π²σ²构型线性链状分子结构,¹⁴C的一个共振态可能有“3α呈线性排列”的线链超形变结构.我们定量研究了¹²Be、¹³B等N=8附近丰中子核的s波和d波闯入强度,结果表明:¹²Be基态中s波占19%,远远小于¹¹Be(～80%),而d波成分却高达57%,是主要的闯入成分;¹³B基态中的s(d)波闯入成分约为12%(5%),处于从Be到C的过渡.     

连续束模式下β衰变研究的实验装置

为开展远离稳定线原子核的β衰变实验研究,我们研制了一套新的粒子注入和β探测装置.这套探测装置具有能量覆盖范围大、能量分辨好和工作稳定等特点.在束实验结果显示这套探测装置可以精确给出衰变母核和β电子之间的时间关系和位置关联信息,使我们可以在连续束工作模式下对衰变出射β电子进行准确的归属判定,大大减少了衰变谱的本底,确保了实验数据的精度,为我们在极低流强下开展衰变谱学的研究提供了一种可靠的方法.     

利用直接核反应研究轻丰中子核的奇特结构

直接核反应是研究丰中子区核结构的重要手段．我们发展了质子标记的敲出反应实验方法,并用于^6He和^8He的结构研究,给出了^7He共振态至今最精确的测量结果．发展了多中子关联测量技术,并基于此重建了^8He激发态以及研究了^8He中的双中子关联．通过屹Be的非弹散射实验,观测到若干共振态,构成^6He＋^6He和^4He＋^8He两条分子转动带,支持挖Be的α-4n-α集团结构．     

由光二极管读出的CsI(Tl)闪烁探测器对高能轻荷电粒子的能量响应

利用50MeV/u ~(12)C束轰击Au靶产生的高能P,d,t,~3He和α粒子研究了由光二极管读出的CsI(T1)闪烁探测器的能量响应。实验结果表明:对于~3He和α粒子,在能量小于100MeV区域,该探测器具有近似线性的能量响应,对于P,非线性能量响应最为严重。仅在低于10MeV能区,还具有线性的能量响应,随着粒子能量增高,非线性愈加严重。对于d和t,探测器有与P相类似的能量响应,只是近似线性的能区扩展至稍为更高的能量。