载钆液闪探测器的稳定性测试与探测效率刻度

中国暗物质实验(China dark matter experiment,CDEX)合作组设计并研制了大体积载钆液体闪烁体快中子探测器,用于中国锦屏地下实验室(China JinPing underground laboratory,CJPL)的快中子本底测量。该探测器基于反冲质子信号与钆俘获热中子产生的γ信号之间的符合测量方法,有效地抑制环境γ本底,提高对快中子的探测灵敏度。该文对该探测器进行了稳定性测试和单能中子探测效率刻度,实验结果表明:该探测器稳定可靠,且具有良好的中子、γ信号甄别能力,以及较高的探测效率,适合对地下实验室极低通量快中子进行测量。     

碘化钠探测器和高纯锗探测器γ能谱仪性能比较

用碘化钠(NaI)闪烁体探测器和高纯锗(HPGe)半导体探测器γ能谱仪测量了^137Cs-^152Eu标准放射源和铅室本底的γ射线能谱．分析研究NaI探测器与HPGe探测器的能量分辨率、探测效率等特性，通过能谱分析还给出了铅室本底中可能含有的放射性核素，并对HPGe探测器进行了部分能量范围内的效率刻度．     

稀土核铒的快中子俘获截面

在我们研究的能区,实验测量E_r的(n,γ)截面,以前主要有美国Poenitz,但未见到理论计算的工作.为了获得更多的实验数据,发展和完善核反应理论.本工作采用了理论与实验相配合的办法,即用大液体闪烁探测器测量铒的(n,γ)截面,使用核反应光学模型和带有宽度涨落修正的Hauser—Feshbach统计理论计算E_r的各同位素的中子俘获截面.     

碘化钠(铊)塑料闪烁体反康普顿γ谱仪

本文述述了反康普顿碘化纳(铊)——塑料闪烁体γ能谱仪在建立了物质屏蔽和对主探测器.符合探测器和环探测器进行了更换和改进之后所测量的主要指标.在~(137)Cs 源距主探测器为4厘米处测得的康普顿减弱因子为3.8,在铅室外和在铅室内加反符合屏蔽下,在0.05—2.5Mev 能区积分本底之比为397倍.并对各种改进情况进行了讨论.     

利用重离子核反应的碎片截面测量极度丰中子核的对称能

<正>对称能是原子核形成中的重要约束量.丰中子核的对称能对于中子滴线的位置(新同位素产生)、中子皮厚度、低密度核结构和性质、天体物理研究等等具有重要意义.利用重离子核反应产生碎片的截面可以很好地提取丰中子核对称能.但目前这种方法要对多个炮弹碎裂反应进行测量.基于一个修改的Fisher模型(modified Fisher model,MFM),利用单个炮弹碎裂反应即可从其碎片截面提取极度丰中子核的对称能,极大地节约实验测量工作量.     

14.9MeV中子和天然铜相互作用中γ辐射的精细研究

利用快中子核反应的全γ辐射测量技术研究了 14 9MeV中子与天然铜反应在 5 5°和90°这 2个角度上的分立γ射线谱 ,由高分辨γ分析程序识别了 10 7条谱线 ;定出了每条谱线在这 2个角度上的微分截面以及相应的反应类型和跃迁能级 ,发现谱线主要来自6 3 Cu(n ,2nγ) 6 2 Cu ,6 5Cu(n ,2nγ) 6 4Cu ,6 3 Cu(n ,n′γ) 6 3 Cu等反应道 .通过分析天然铜的活化本底谱 ,可以看出它是快中子核反应中的最理想的屏蔽材料之一 .     

高纯锗探测器在粒子物理与天体物理中的应用

本文介绍了近年来高纯锗探测器技术的发展和新型高纯锗探测器在粒子物理、天体物理领域的应用,特别是高纯锗探测器在暗物质直接探测、双β衰变实验等极低本底的重要基础前沿研究方面的应用.中国已经建成了世界垂直岩石覆盖最深的地下实验室——中国锦屏地下实验室.中国科学家组成的CDEX研究团队拟利用吨量级的点接触电极高纯锗探测器阵列系统,在中国锦屏地下实验室开展暗物质直接实验研究,本文也介绍了这一实验计划.     

核天体反应直接测量中的γ加和谱解析方法

带电粒子辐射俘获反应是核天体物理的主要研究内容之一,对了解恒星核合成过程具有重要意义．由于恒星温度（伽莫夫窗口）下这些反应的截面极小,γ射线产额非常低,实验需要结合高效率的γ加和探测技术进行测量．本文基于贝叶斯理论和相关分析程序,发展了一种对加和型γ探测阵列能谱的解析方法,并利用该方法对锦屏深地核天体物理实验项目测量的实验数据进行分析,验证了该解析方法的有效性,并显著减小了γ加和峰探测效率的误差,进一步提高了γ加和探测技术的测量精度．      

掺钆液闪探测器用于锦屏地下实验室的快中子本底测量

文章采用掺杂0.5%Gd液闪探测器测量了中国锦屏地下实验室(CJPL)的快中子本底通量及中子能谱.掺钆液闪探测器对于核反冲信号和电子反冲信号优异的甄别性能用于中子候选事例的筛选,并采用钆对热中子的俘获特性进行时间甄别.对有效采数时间为206 d的数据进行分析,获得锦屏地下实验室的聚乙烯室(PE)内1～10 MeV快中子通量为4.45×10~(-8)cm~(-2)·s~(-1).采用相似的方式分析了掺钆液闪探测器(Gd-Ls)中天然放射系的α本底程度,来源于~(238)U,~(235)U,~(232)Th的α粒子含量分别为(0.0227±0.0001) s~(-1),(0.0329±0.0001) s~(-1)和(0.1471±0.0002) s~(-1).与世界上其他深地实验室的快中子通量进行对比,CJPL的快中子通量处于极低水平,是进行稀有事例测量实验的理想场所.     

纵向电场电离室望远镜

介绍由梯形电离室加上位置灵敏半导体探测器构成的望远镜的制造工艺、工作原理及其性能测试。探测器作为核反应测量的工具,在核物理实验中有着非常重要的地位。这套探测器望远镜是由测量能损ΔＥ的气体电离室,加上测量剩余能量Ｅ的位置灵敏半导体探测器构成的。它充分发挥了气体电离室和位置灵敏半导体探测器各自的优点,在１０２．００￣１０９．５０ＭｅＶ＾１９Ｆ＋＾５１Ｖ耗散反应激发函数的研究中,其优良性能得到了充分体现     

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.     

高纯锗—塑料闪烁体反康普顿 γ 能谱仪

本文报告了一台采用自制大塑料闪烁体作反符合屏蔽的高纯锗γ能谱仪的结构及主要性能.主探测器体积为77C.C.,对1332kev 的γ射线能量分辨率为1.90Kev.相对效率为13%.符合探测器采用φ76×76mm 的低本底 NaI(TL)探测器。作为反符合屏蔽的环探测器为φ500×500mm的自制大塑料闪烁体.在有物质屏蔽和反符合屏蔽条件下,谱仪在50Kev—2700Kev 能区的积分本底为31CPM.在源距为3—4cm 处,对~(137)Cs 源的康普顿减弱因子为4.1,峰康比为320.     

利用(d,pγ)核反应p-γ符合技术进行深度分布分析初探

（ｄ,ｐ）核反应广泛地应用于轻元素无损分析中,特别是深度分布分析。但当样品中存在着多种轻元素或者在厚样品的情况下,对应于各种核素甚至同一核素不同能级的带电粒子峰将会相互重叠和干扰,以至于不能进行可靠的分析。作者利用（ｄ,ｐγ）核反应ｐ－γ符合技术,通过测量与伴随γ射线相符合的带电粒子谱（质子谱）,进行深度分布分析。结果表明,此符合技术能极大地降低本底,排除干扰,得到满意的结果。     

热核次级衰变过程对费米能区重离子碰撞核反应产物的影响

费米能区重离子核反应是研究核物质性质的重要手段,而提取反应中产生碎片的粒子多重性成为连接实验测量和理论模拟的重要纽带之一。然而,实验测量的重离子核反应碎片属于终态分布,而动力学理论模拟的重离子核反应碎片尚具有较大的激发能,可能会因为次级衰变而影响核反应最终碎片的分布。使用反对称化分子动力学模型(AMD)模拟了 40AMe V⁶⁴Zn+¹¹²Sn 反应系统的动力学过程,使用统计衰变模型 GEMINI 模拟热核退激发过程。并采用相同的技术提取两种情况下粒子多重性进行对比分析,结果显示,费米能区重离子核反应碎片的粒子多重性终态分布可能与初级动力学碎片分布存在显著差异。     

NUCLEAR CALORIC CURVES FOR QUASI-PROJECTILES FORMED IN ~(36)Ar+Ni AND ~(129)Xe+Sn REACTIONS

法国国家大加速器（ＧＡＮＩＬ）的４π－ＩＮＤＲＡ探测器使人们能够了解在３５－９５ＭｅＶ／ｕ的能区的近对称的轻和中重核反应中，融合反应（或形成一个主要的单源）的截面是很小的．而是在所有的碰撞参数，反应机制主要是耗散的二体碰撞并伴随中快度粒子的发射．我们决定了再构后的准弹核的激发能，它们可以达到２４ＭｅＶ／ｕ．准弹核的显示温度可以通过几组同位素比和动能谱的斜率得到．不同的“量温器”给出了不同的温度，但它们均随激发能的升高而稳定增加．实验数据可以通过假定核的初始温度随激发能的稳定上升来解释，但并不存在核的一级液气相变的证据．     

用γ共振吸收法测~(28)Si12.33MeV能级宽度

本文介绍的γ共振吸收法是利用质子辐射俘获反应产生的γ射线作为γ源,去激发原子核.由于核反应所形成的复合核具有定向运动,因而核在发射及吸收γ射线时的反冲损失可以依靠Doppler能量移动来加以补偿,使受激核产生精确共振.核共振吸收的大小和共振截面有关,而共振截面又和能级宽度T有关.这样,就可以通过测量共振吸     

对希格斯粒子衰变到4μ事例的探测

用事例产生器产生了１６．０、４０．０和２００ＴｅＶ的Ｐ－Ｐ对撞反应事例．把以上事例引进探测器装置，研究了事例中所产生的希格斯粒子衰变成４μ事例时μ子在探测器中的行为以及这类装置对信号μ子探测的有效性，还讨论了用运动学的方法排除本底μ子的可能性．     

宁德核电厂外围环境γ辐射水平监测研究

该文介绍2013—2015年对宁德核电厂外围环境γ辐射计量水平的监测结果。监测结果表明,宁德核电厂周围环境连续监测系统测得的环境γ辐射剂量率总平均值为99.7nGy/h,略低于福州对照点测量值(110.3nGy/h)及核电运行前本底值(112.3nGy/h);50km范围内测得环境γ辐射剂量率(瞬时值扣除宇宙射线贡献)为73.4nGy/h,略高于对照点福州测量值(66.7nGy/h)及运行前本底值(70.8nGy/h);30km范围内环境γ辐射累积剂量率为104.8nGy/h,与福州对照点测量值(102.2nGy/h)及运行前本底值(100.0nGy/h)接近,均在本底范围内涨落。     

40Ca(n,α)37Ar反应的测量

快中子核反应数据,不论对反应堆的设计,还是对核反应机制和核结构的研究及其理论的发展均有着重要的意义。由于屏栅电离室的诸多特点,被用于快中子核反应截面、能谱及双微分截面的测量。作为系统研究的一部分,文章利用屏栅电离室在北京大学４．５ＭＶ静电加速器上对薄Ｃａ靶的（ｎ,α）反应进行测量,得到５ＭｅＶ和６ＭｅＶ时的４０Ｃａ（ｎ,α０）３７Ａｒ、４０Ｃａ（ｎ,α１,２）３７Ａｒ的角分布和反应截面,同时给出总截面及微分能谱。实验结果表明４０Ｃａ（ｎ,α）３７Ａｒ的角分布大致关于９０°对称,说明在此能区,复合核反应机制起主要作用。     

原子核衰变与原子核反应的统一

提出把原子核的衰变视为一种特殊的核反应，则衰变能就是这种特殊的核反应过程的反应能．而原子核衰变中的出射粒子动能与衰变能之间的定量关系，就是这种特殊的核反应过程的Q方程；并提出了原子核衰变与原子核反应两部分内容的教学建议．