高温型扩散云室

威尔逊云室是观察记录基本粒子径迹的常用仪器之一,但它的缺点是灵敏时间短,不能连续观察。而扩散云室则是一种连续灵敏的云室,不但能够连续观察α粒子的径迹和测量它在空气中的射程,还可以观察到α粒子的散射现象和B粒子径迹等。虽然它是一种比较理想的教学仪器,但是只有在能采购到致冷剂(干冰)的大城市才能做这个实验,因而限制了它的使用和普及。参照国外资料,我们研制了不用干冰而利用电热使云室工作的高温型扩散云室,受到了教师们的欢迎,现介绍如下。     

射线探测用碲锌镉晶体及其器件研究

采用改进的布里奇曼(B ridgm an)方法进行锌组分为0.15碲锌镉(Cd0.85Zn0.15Te)晶体的生长。通过严格控制晶体生长过程中Cd的蒸气分压,使得所生长的碲锌镉晶体在结晶质量方面达到了较好的水平。对其性能进行测试,红外透射比T>60%、沉积相密度<1×104/cm2、位错腐蚀坑密度DEPD<6×104/cm2、X射线衍射双晶回摆曲线半峰全宽FWHM<20 arcsec、电阻率ρ>1010Ω.cm。利用所生长的晶体初步制作了平面型单元碲锌镉射线探测器,所用晶体的尺寸为5 mm×5 mm×2.5 mm,制成的探测器在室温下对125I和241Am放射源进行了探测测量。对125I放射源,探测出了强度为74.5%的27.5 keV的γ射线特征峰,不能仔细分辨出强度为39.8%的27.2 keV的γ射线特征结构;对241Am放射源,探测出了59.5 keV的γ射线特征峰,分辨率优于6 keV,半峰全宽FWHM<10%,同时还能检测出Te、Cd的X射线逃逸的混合峰以及241Am低能Te-K系、Np-L系的两个X射线特征峰。     

氯化银晶体径迹探测器

六十年代初期,蔡尔兹等人[1]发现在透明氯化银单晶片中重带电粒子可以产生能在显微镜下观察的径迹,此径迹是沿粒子在单晶体内的路径形成潜影,经显影处理后沉淀出银颗粒而显现的.由于它用干法显影,并具有对带电粒子灵敏,对r射线不灵敏和空间分辨率高等特性,所以在生命科学和核物理学等方面得到了应用. 一、径迹的形成1.记录带电粒子的灵敏度 纯氯化银单晶对带电粒子毫不灵敏,只有掺入一定杂质后才对带电粒子灵敏,灵敏度与所掺杂质的种类和数量有关.根据现有资料,认为掺入5000ppm(按重量)镉离子的氯化银单晶片最为灵敏,它对质子的灵敏阈约为30…     

Influence of Chemical Effect on the Kβ/Kα Intensity Ratios and KβEnergy Shift of Co, Ni, Cu, and Zn Complexes

报导了钴、镍、铜、锌络合物中的化学效应对Kβ/Kα强度比和Kβ能量位移的影响. 实验样品用241Am环状放射源发出的能量为59.5 keV的γ射线激发. 对样品发射的K段X射线进行检测的检测器在5.9 keV处的分辨率为150 eV. 观察了不同配体对钴、镍、铜、锌络合物的Kβ/Kα强度比和Kβ能量转移的影响,并试图解释这些配体的性质对中心原子产生的化学效应. 对实验得到的Kβ/Kα强度比数据,理论计算获得的Kβ/Kα强度比数据及其它实验得到的纯钴、镍、铜、锌的Kβ/Kα强度比数据进行了比较.     

PIPS-α谱仪探测效率蒙特卡罗模拟及其影响因素

在放射源能谱测量过程中,PIPS-谱仪探测效率的影响因素有几何因子、空气层吸收、死层吸收、本征探测效率等,为了更精确地计算放射源的活度,分析母体核素种类和浓度,探究各因素对探测效率的影响具有重要意义。使用蒙特卡罗软件模拟不同探源距、真空度下的放射源的能谱测量;使用SRIM模拟5 MeV 粒子在空气和死层中的射程及分布;使用PIPS-谱仪测量241Am,238Pu,239Pu三种标准源的实际能谱;根据实验与模拟的结果对各个因素对探测效率的影响进行分析,并计算得到谱仪对不同放射源的本征探测效率。结果表明:在PIPS-谱仪的能谱测量过程中,影响谱仪探测效率的主要因素是几何因子和本征探测效率,空气层和死层对粒子的吸收可以忽略不计;谱仪对241Am,238Pu,239Pu三种标准源的本征探测效率分别为64.84%,49.95%,51.55%。     

电子漂移速度测量

<正>1主要内容20世纪初云室的发明实现了气体中带电粒子运动径迹的测量,但其记录方法早期多为照相法,图像需特殊的测量器具分析,工作过程缓慢且繁琐.物理学家夏帕克(G.Charpak)发明了多丝正比室,很好地解决了上述困难,因此获1992年诺贝尔物理学奖.实验涉及到力学、电磁学和高能物理等诸多分支学科,其设计思想源自高能物理实验中多丝室和漂移室的应用.漂移室的结构与多丝正比室类似.典型的正     

低气压双维位置灵敏多丝正比室的研制

描述了为在放射性束流线上开展核反应研究而研制的灵敏面积为50mm×50mm的双维位置灵敏的低气压多丝正比室,研制的低气压多丝正比室为穿透式,在真空中使用,工作气压为8mb,透射性好,不干扰束流,放射源测试结果表明,它的x,y方向的位置双径迹分辨为1mm,用放射性束流在束测试结果表明,对30—40MeV的低Z放射性束的探测效率大于80%,适用于中能次级束实验中入射束的定位和反应中产生的带电粒子出射角度的测量。     

固体核径迹探测器

绝缘固体具有记录核粒子径迹的能力,这是在1959年前后发现的.1958年在氟化锂单晶体中,用光学显微镜观察到铀裂变碎片的化学蚀刻径迹.第二年在薄云母中,用电子显微镜直接观察到裂变碎片径迹.接着,相继在玻璃和有机聚合物中,发现带电粒子能产生径迹.此后又发现更多的绝缘物质能记录粒子径迹.就是这样,产生了固体径迹探测器和径迹蚀刻技术[1-3].十多年来,固体径迹探测器和径迹蚀刻技术的发展,已导致它可能和已经在很多方面的应用.这此应用场合包括宇宙射线物理、天体物理、核物理、地球物理、地质学、考古学、地球化学、中子剂量和反应堆物理等…     

BESⅢ主漂移室径迹的外推和径迹匹配

BESⅢ主漂移室重建径迹的外推算法采用面向对象的设计方法, 利用GEANT4部分代码开发实现, 它提供主漂移室带电径迹外推到外部其他子探测器上的预期径迹信息. 该算法的外推过程考虑了带电径迹在磁场中的偏转以及与探测器物质相互作用造成的电离能损, 并为径迹参数计算考虑了库仑多次散射效应影响在内的参数误差矩阵. 经检查, 主漂移室径迹的外推结果和完全模拟结果一致, 并且径迹外推的结果能够成功用于各个子探测器测量径迹间的匹配, 这些工作为分析实验数据作了必要的准备, 能够满足BESⅢ实验的使用要求.     

Chemical Effect on K Shell X-ray Fluorescence Parameters and Radiative Auger Ratios of Co, Ni, Cu, and Zn Complexes

对钴、镍、铜、锌元素组成的不同配合物K壳层X射线的产生截面、谱线强度比、俄歇辐射强度比进行了测定,同时研究了化学效应对K壳荧光参数和俄歇辐射强度比的影响,并根据电荷转移过程解释了这些参数的变化. 采用59.5 keV的γ射线²⁴¹Am的环形放射源对样品进行激发. 用分辨率为150eV的Ultra-LEGe探测器在5.9 keV测定样品产生的K壳X射线.     

金属油扩散泵的研究制造

1.油扩散泵与水银扩散泵的比较 水银扩散泵是1915年发明的,但自1928年发现可以用油作为工作液体代替水银后,水银扩散泵不太被人们重视,油扩散泵便发展很快。1938年已经出现了金属三级分馏油扩散泵。油扩散泵发展后,在大部分实验室研究工作和工业上的用途上它代替了水银扩散泵。这是因为油的蒸气压比水银小的多。室温下扩散泵油蒸气压在10~(-5)—10~(-9)毫米水银柱范围内,而水银蒸气压大约为10~(-3)毫米水银柱。因此使用水银扩散泵时,必须     

400GeV/c pp碰撞赝快度空间带电粒子数密度的研究

利用CERNNA27合作组提供的LEBC泡室照片,测量了400GeV/cpp碰撞产生的带电粒子多重数为4—24的赝快度分布.观察到在选择的赝快度窗口(Δη=0.5和0.1)内平均最大带电粒子数密度随带电粒子多重数线性增加的规律.最大带电粒子数密度的几率分布在n大时有加宽和变平坦的趋势.没有观察到最大粒子数密度反常高的事例.     

252Cf三分裂变的中子和γ发射反常现象

用一个4参数实验研究了²⁵²Cf自发三分裂变的中子和γ发射与轻带电粒子(α、t、d、p)能量间的关联. 结果表明,对低能轻带电粒子伴随裂变观察到了正关联,对高能轻带电粒子观察到的是负关联. 在模型计算基础上定性地讨论了这个称为反常发射的正关联现象.     

应用Kalman filter建立时间投影室的径迹重建算法

建立直线径迹模型,详细验证将其用于Kalman filter小型时间投影室径迹重建算法的正确性.结果表明径迹参数在一定的击中点下能够收敛到真实值.实际的径迹重建程序在MarlinTPC框架下实现.通过合理地选择径迹重建参数,程序能够有效地对噪声进行甄别并重建出径迹.本算法对大型时间投影室的径迹重建有借鉴意义.     

利用洛伦兹力演示器探究带电粒子在电场及磁场中的运动

洛伦兹力是磁场对运动电荷的作用力,比较抽象,学生无法直接观察,针对该问题,采用了J2433-1型洛伦兹力演示器来探究带电粒子在电场和磁场中的运动,并测量了电子的比荷,该方法可在三维空间观察电子运动的径迹,通过宏观现象认识了微观本质.     

低压含氢扩散云室

为了测量一百个千电子伏特到一千个电子伏特中子的能量,我们制造了低压含氢扩散云室。测量中子在云室中产生的反冲质子的方向和射程,可以算出中子能量。 当带电粒子在扩散云室内形成径迹时,云室内的压力和温度都比较稳定,因此它们在此种云室内的射程与能量的关系是比较准确的。 为了能准确测量一百个千电子伏特到一千个千电子伏特能量的质子,云室内的气体。压力选择为14厘米汞柱。云室中充以80%的氢气,这样增加了n-p散射的数目并减少     

Rb-N_2(He)蒸气室压强及He、N_2气渗漏测量

利用原子吸收及谱线增宽方法测量了Rb-N_2(He)蒸气室中的气体压强.对Rb-N_2(He)蒸气室中的气体渗漏进行了检测,实验发现:对N_2气几乎观察不到明显的渗漏现象.对于Rb-He950torr的高压蒸气室60天后的气体渗漏量为19%,渗漏比较明显.测量了223-638torr范围Rb-N_2蒸气室的5P_(3/2)—5P_(1/2)精细结构碰撞转移截面.结果表明,随着温度升高,碰撞转移截面值也升高,温度为50℃、60℃、70℃时,碰撞转移截面分别为(1. 03±0. 32)×10~(-16)cm~2、(1. 36±0. 38)×10~(-15)cm~2、(8. 96±1. 02)×10~(-15)cm~2.压强在638torr时,碰撞转移截面随着温度升高增加较快,70℃以后碰撞转移截面迅速增加.     

BES-Ⅲ主漂移室输出信号的模拟

小单元漂移室具有漂移电子扩散小、空间分辨好等特点,因而在北京谱仪的升级改造中被采用.利用漂移室模拟程序GARFIELD7等进行了BES-Ⅲ主漂移室对带电粒子响应的Monte Carlo模拟.据此得到主漂移室输出信号的特点,为其读出电子学系统的设计提供了较为准确的理论依据.     

Z=105质量数为259的新同位素的合成和鉴别

利用120MeV的²²Ne离子束轰击²⁴¹Am靶,通过²⁴¹Am(²²Ne,4n)²⁵⁹Db反应合成了一个Z=105,质量数为259的新同位素.反应产物是用氦喷嘴技术和转动轮装置传输收集的.借助一系列金硅面垒探测器探测到了反应产物及其子核的α衰变.新同位素的原子序数Z和质量数A是借助该同位素和已知的²⁵⁵Lr核之间的遗传关系得到了确定的鉴别.新同位素²⁵⁹Db的测量半衰期为(0.51±0.16)s;它的α粒子能量为9.47MeV.由本实验导出的²⁵⁹Db的Qα值同理论预言结果能够较好地符合.     

基于蒙特卡罗方法的α放射源能谱测量模拟北大核心CSCD

运用蒙特卡罗方法建立PIPS-α谱仪的腔室模型,模拟谱仪对α面源(238Pu)的能谱测量,通过改变放射源与探头之间的距离,模拟不同条件下α粒子的射线能谱,同时,对不同探源距条件对α射线能谱的影响进行分析;另一方面,使用谱仪在不同探源距的情况下进行α能谱实验测量,获得不同条件下α射线能谱;最后,将模拟与实验的结果进行对比,分析实验测量结果与模拟结果的相对误差,并对模拟过程及模型参数进行校正,对校正后的模型进行实验验证,使其能够应用到其他α放射源的能谱测量中,并且使其可用于单能α粒子的能谱研究,研究结果也可为α能谱测量技术提供依据,为α能谱解谱技术提供数据支持。