6×6BGO晶体阵列电磁量能器的研制及低能光子测量

研制了6×6锗酸铋晶体阵列式探测器,作为高分辨全吸收电磁量能器模型.晶体阵列由36块截面为20mm×20mm、长度为200mm的国产锗酸铋晶体组成,采用光电倍增管读出,从阳极及一个打拿极同时输出讯号,以满足大动态范围线性要求.在静电加速器上应用若干(p,γ)反应产生的单能光子进行了测试.结果表明:在所测21MeV以下范围内,能量响应线性;能量分辨率表现为子期的E~(-1/2)关系,与国际上现有同类装置比较具有最佳能量分辨性能.     

6×6BGO晶体阵列电磁量能器的研制及低能光子测量

研制了6×6锗酸铋晶体阵列式探测器,作为高分辨全吸收电磁量能器模型.晶体阵列由36块截面为20mm×20mm、长度为200mm的国产锗酸铋晶体组成,采用光电倍增管读出,从阳极及一个打拿极同时输出讯号,以满足大动态范围线性要求.在静电加速器上应用若干(p,γ)反应产生的单能光子进行了测试.结果表明:在所测21MeV以下范围内,能量响应线性;能量分辨率表现为予期的E^－1/2关系,与国际上现有同类装置比较具有最佳能量分辨性能.     

NSECT的锗酸铋阵列相邻信号叠加算法模拟研究

由于受激元素所辐射的光子能量范围主要集中在100 keV~6 MeV之间,因此通过基于此能量范围的射线源模拟实验研究了采用锗酸铋（BGO）阵列相邻信号叠加实现能量高分辨率的新方法并分析比较了其性能。结果显示:对于较高能的光子,若仅使用单根BGO晶体产生的信号时不可能得到较好的能量分辨率;而当使用BGO阵列将该单晶体产生的信号与相邻晶体产生信号相加,则能谱质量会变得更佳。对于能量分辨率为90 keV的能量窗,通过模拟得到平均固有空间分辨率为3.938 mm (FWHM)。     

190Pt的高自旋态研究

利用176Yb (18O, 4n)熔合蒸发反应,在束流能量95和88MeV下,研究了190Pt的激发态能级结构. 用12套带BGO反康普顿抑制的高纯锗探测器阵列进行了γ-γ-t符合测量. 基于实验测量结果,在14+（3413.6keV）的能态上建立了一个新的能级结构,并建议其组态为ni13/2-2 nh9/2-1nj (j=p3/2 or f5/2).     

α粒子的准弹性敲出反应

使用独立α粒子模型波函数, 在eikonal扭曲波冲量近似下, 对入射能量为100MeV的准弹性敲出反应¹²C(p, pα)⁸Be进行了计算. 理论结果较好地与实验符合, 从而进一步地检验了独立α粒子模型的可靠性.     

186mTa的鉴别

通过14 MeV中子引起的¹⁸⁶W(n,p)反应, 生成了^186mTa和¹⁸⁶Ta. 借助于对已知¹⁸⁶Ta的γ射线的观测, 鉴别了未知的^186mTa, 并测定其半衰期为1.5±0.1 min.     

双奇核170Re中πh11/2⊙νi13/2带的实验观测及其系统学分析

通过束流能量为166MeV的重离子熔合蒸发反应¹⁴²Nd(³²S,1p3nγ)¹⁷⁰Re, 用在束γ谱学方法研究了¹⁷⁰Re的高自旋激发态, 首次观测到了双奇核¹⁷⁰Re的转动带能级纲图. 应用推转壳模型的基本理论, 进行了简要讨论. 在系统学上发现该转动带与A=170核区双奇核中πh_11/2⊙νi_13/2组态带的旋称劈裂特征及规律相符.     

双奇核170Re高自旋态实验研究

在166MeV的束流能量下,利用重离子熔合蒸发反应142Nd(32S, 1p3nγ) 170Re布居了170Re的高自旋激发态. 用12套带BGO反康普顿抑制的高纯锗探测器阵列进行了在束X-γ和γ-γ符合测量. 基于对实验测量结果及周围邻近核已知信息的综合分析,首次建立了双奇核170Re的转动带能级纲图. 根据实验提取出的准粒子顺排、旋称劈裂等结构特征和Re双奇核同位素带结构系统学知识的比较分析,指出该带的准粒子组态是πh11/2(○×)υi13/2.     

双奇核142Pm高自旋态能级纲图

利用能量为75—95MeV19F束流,通过反应¹²⁸Te(¹⁹F,5nγ)¹⁴²Pm研究了双奇核¹⁴²Pm的高自旋态能级结构.实验中进行了γ射线的激发函数、γ射线单谱和γγ符合测量.建立了激发能达7030.0keV的¹⁴²Pm的能级纲图,其中包括新发现的25条γ射线和13个新能级.基于实验测量的γ跃迁各向异性度,建议了¹⁴²Pm能级的自旋值.     

145Tb的高自旋态能级纲图

利用能量为161—175MeV的³²S束流,通过反应¹¹⁸Sn(³²S,1p4n)产生了¹⁴⁵Tb的高自旋态.进行了γ射线的激发函数、γγt符合测量.首先建议了由24条能级和42条γ跃迁组成的¹⁴⁵Tb核的能级纲图,并指定了各条能级的自旋值及部分低位能级的宇称.用一个πh_11/2价质子与¹⁴⁴Gd核芯激发态的耦合定性地解释了¹⁴⁵Tb的一些低位激发态.     

锗酸铋阵列探测器用于中子激发发射计算机断层扫描成像

 中子激发发射计算机断层扫描成像对探测器有着较高的要求,为了探讨利用传统阵列探测器实现其应用的可行性,利用模拟的方法给出了锗酸铋（BGO）晶体阵列探测器的基本性能。对高能光子在单根BGO晶体中的能谱进行了分析,提出叠加相邻晶体信号以提高能量分辨率的修正方法。结果表明:此方法能够很大程度上优化输出能谱,并能够得到较好的空间分辨率。     

面向PEM应用的γ射线探测器研究

正电子发射乳腺照相术(Positron Emission Mammography, PEM)获得的是乳腺的实时高分辨率动态的功能图像, 从而为在更广范围里研究治疗乳腺癌的方法提供了可能. 大多数的PEM探测器采用紧凑型无机闪烁晶体阵列与光电探测器相耦合的形式, 故光电信号转换器件在PEM探测器中起着非常重要的作用. 探测器基于新型平面面板位置敏感型光电倍增管(Flat Panel Position Sensitive PMT, FP-PS-PMT), 配以锗酸铋(Bi₄Ge₃O₁₂, BGO)晶体阵列. PS-PMT型号为R8400-00-M256型FP-PS-PMT, 有效面积大于90%. 晶体阵列为20×20, 单个晶体尺寸为2mm×2mm×20mm. 实验验证表明该探测器具有良好的空间分辨本领和能量分辨本领, 空间分辨率达到2.0mm半高宽(Full Width Half Maximum, FWHM), 能量分辨率达到23% FWHM.     

(p,π-)反应的两核子模型

本文提出了 A（p,π^-）B 反应的两核子模型,给出了反应矩阵元的约化和与核结构的关系.在平面波近似下,计算了入射质子能量为185 MeV 时的¹³C（p,π^-）¹⁴O（O+基态）的微分截面,定性地符合实验结果.     

23Na（p,α）20Ne反应中几个非孤立共振的研究

本工作测量了²³Na（p,α₀）²⁰Ne_g.s.反应在 E_p=1—2.5MeV 能量范围内和θ_L=30°,150°时的激发函数,还测量了²³Na（p,α₁）²⁰Ne_lst,反应在上述能量范围内和θ_L=30°时的激发函数.对2.171 MeV 共振,在12个角度上测量了（p,α₀）的激发函数,并由激发函数求得了多个角分布,另外在一个固定能量上（150°激发函数的共振峰上）测量了（p,α₀）反应的角分布.对2.117 MeV 共振,在二个固定能量上（150°激发函数的共振峰上和其高能端的半高点处）测量了（p,α₀）反应的角分布.对2.075 MeV 共振,在16个角度上测量了（p,α₀）反应的激发函数,并由激发函数求得了角分布.这三个共振的角分布不是90°对称的,并且共振峰的峰位与角度有关.用复合核理论对它们进行了讨论.     

预复合反应的"一、二、无穷大"模型与核尺度效应

本文讨论了在预复合反应的"一、二、无穷大"模型中有限核大小效应的影响. 计算了90 MeV的质子在⁵⁸Ni、⁹⁰Zr和²⁷Al上引起的单举质子发射谱以及²⁷Al(p, n)X反应, 结果与实验基本符合.     

配有BGO晶体阵列的L3强子量能器性能的模拟测试

本文介绍子配有BGO(锗酸铋)晶体阵列的L3铀强子量能器性能的模拟测试.对L3强子量能器以及测试实验作了简要介绍,并给出了该量能器对4—20GeV能量范围的π介子的能量分辨率、e/π响应比、角分辨、能量分辨率随入射π介子方向的变化以及强子穿透率等实验结果.     

用作电磁量能器材料的国产大尺寸锗酸铋晶体的性能研究

本文报道国产大尺寸锗酸铋晶体光子探测性能的实验研究结果. 采用Bridgman方法生长的二十九块晶体样品在能量分辨、光输出以及产品性能的稳定性方面总体地优于国外相似尺寸的产品; 沿晶体长度的光输出变化达到了±1%的水平. 比较了晶体不同包装方式的效果. 研究了几何形状对于晶体探测性能的影响.     

应用反射光双折射貌相法观察旋光性晶体锗酸铋中的位错及亚晶界

本文对具有强旋光晶体锗酸铋(Bi₁₂GeO₂₀)进行了光双折射貌相的研究,发现采用反射偏光显微镜可以完全抵消晶体的自然旋光性并获得良好效果。观察了锗酸铋晶体中位错及亚晶界的双折射象。确定了位错的柏格斯矢量为1/2〈111〉,〈100〉及〈110〉。 关键词：     

12C+115In反应中余核I和Sb的反冲研究

在能量高达72MeV的¹²C轰击¹¹⁵In(Z=49)的反应中, 使用核化学技术测量了⁸Be和α转移的余核碘(Z=53)和锑(Z=51)同位素的激发函数和角分布. 用简单的运动学方法分析了余核角分布后指出, 碘同位素来自三种不同的反应机制, 即复合核蒸发α, 强阻尼的非完全熔合以及不完全动量转移的裂开-熔合过程. 在入射能量的70MeV时, 后两个过程(或统称为⁸Be转移)的截面为100多毫巴, 显著大于根据锑同位素截面导出的大约17毫巴的α转移反应截面. 实验结果和类似反应中测量出射α粒子得到的结论很好相符.     

31.2MeV α粒子在C12核上准自由散射的研究

我们采用符合技术测量了31.2MeV α粒子在C¹²上的C¹²(α, 2α)Be⁸反应出射粒子的相加能谱及角关联分布. 角关联分布在相应于α-α自由散射的角度(即反冲核冲量趋于零)出现峰. 因此, 实验结果初步表明, 反应机制是准自由散射过程, 在低能区证实α集团是C¹²基态的子结构. 我们用平面波冲量近似进行了计算分析, 得到了成团几率为0.07, 与高能的(p, pα)结果接近.