低能质子回旋加速器内部束流测量探头的感生放射性

 为满足回旋加速器内部束流测量探头产生低放射性的要求,通过理论分析和蒙特卡罗模拟方法,研究了11 MeV,50 μA质子束轰击铜探头产生的感生放射性,得到各种感生放射性核素的饱和放射性活度,并对结果进行了比较。分析结果表明,采用软件FLUKA进行蒙特卡罗模拟,核反应考虑完全,可同时计算不同照射时间下的直接和间接感生放射性,计算结果准确。应用该方法,质子束轰击不同测量探头产生的感生放射性可以得到详细和准确的分析和预测。     

低能质子回旋加速器内部束流测量探头的感生放射性

为满足回旋加速器内部束流测量探头产生低放射性的要求,通过理论分析和蒙特卡罗模拟方法,研究了11 MeV,50 μA质子束轰击铜探头产生的感生放射性,得到各种感生放射性核素的饱和放射性活度,并对结果进行了比较。分析结果表明,采用软件FLUKA进行蒙特卡罗模拟,核反应考虑完全,可同时计算不同照射时间下的直接和间接感生放射性,计算结果准确。应用该方法,质子束轰击不同测量探头产生的感生放射性可以得到详细和准确的分析和预测。     

强流质子加速器束流剖面测量探测器设计

束流的横向剖面分布是强流质子加速器的关键性能指标之一。中国散裂中子源直线加速器新安装一台残余气体电离型束流剖面探测器（IPM）,用于关键位置束流横向剖面等参数的非拦截式实时测量。介绍了该剖面探测器的选型、结构设计思路及束流实验结果。探测器采用紧凑型结构,提供了一种较小空间占用下较高分辨率的设计思路。紧凑型IPM在低压板通孔处采用匀场栅网的结构形式改善电场均匀度,减小横向电场分量及剖面测量畸变。探测器带束实验测试了其在轨道和剖面等参数测量任务中引导电场、MCP、相机等关键影响因素的性能,并与探测器位置附近的BPM所测得的束流轨道进行比对和校准。该IPM的横向剖面测量值与理论计算值对比最终误差小于8.3%,满足束流剖面的测量需求。     

锦屏深地核天体物理实验(JUNA)地面实验进展

锦屏深地核天体物理(JUNA)实验项目将利用中国锦屏深地实验室(CJPL)的良好条件,在天体物理伽莫夫能量窗口开展核天体关键反应25Mg(p,γ)26Al、19F(p,α)16O、13C(α,n)16O和12C(α,γ)16O的直接测量,为理解恒星演化和元素起源提供新的数据.目前,已经在地面上对加速器装置、束流稳定性、...     

加速器束流测量中的数字系统设计

加速器柬流测量系统中的数字技术主要是处理安装在真空管道里的探测器感应出的束流电信号,这个电信号包含丰富的束流信息,如柬流位置,工作点,束团长度等,所以采用一套数字化平台,经过不同的软件分析,就可得到许多的加速器束流参数.本论文为建立这样一套数字化平台做了一些尝试,设计了高速高精度采样处理系?它采用软件无线技术,包含独立的四通道高速中频采样处理电路.本系统已经在HLS上采用频率谐波法测量了束团长度,另外在实验室配以RF前端模块模拟了BPM测量.达到了预先的设计目标.最后提出了对系统的改进,可以采用Ethernet代替VME总线,在500MHz直接采样,及使用FPGA来实现DDC,SP,IFO,thernet等功能,这些将是下一步设计目标,最终实现.商业化产品的目的.     

低能、强流质子圆形加速器共振现象的模型研究

详细讨论了低能强流质子圆形加速器中质子穿越整数及半整数共振点的现象.通过对注入能量为1MeV,加速电压分别为1kV和2kV时的模拟计算,确定了束流安全穿越整数及半整数共振点对二极铁和四极铁加工误差的要求.     

加速器束流测量中的数字系统设计

加速器束流测量系统中的数字技术主要是处理安装在真空管道里的探测器感应出的束流电信号, 这个电信号包含丰富的束流信息, 如束流位置, 工作点, 束团长度等, 所以采用一套数字化平台, 经过不同的软件分析, 就可得到许多的加速器束流参数. 本论文为建立这样一套数字化平台做了一些尝试, 设计了高速高精度采样处理系统, 它采用软件无线技术, 包含独立的四通道高速中频采样处理电路. 本系统已经在HLS上采用频率谐波法测量了束团长度, 另外在实验室配以RF前端模块模拟了BPM测量. 达到了预先的设计目标. 最后提出了对系统的改进, 可以采用Ethernet代替VME总线, 在500MHz直接采样, 及使用FPGA来实现DDC, DSP, FIFO, Ethernet等功能, 这些将是下一步设计目标, 最终实现商业化产品的目的.     

强流质子加速器束流剖面分布及束晕测量系统设计

针对一台用于加速器驱动洁净核能源系统研究、高占空比的强流质子加速器,开展强流质子直线加速器束晕产生的研究工作,其中的束流剖面分布特别是束晕部分测量的束流诊断系统是研究工作的核心内容。束晕的产生在低能量段尤其重要,且对整个直线加速器的设计有重要影响。介绍了研究束晕增长的束流输运线和测量系统的布局设计,并根据所研究的加速器束流的情况进行束流剖面探测器和束晕测量的设计和预研,包括丝靶材料的模拟计算和选择、机械驱动的控制系统设计和研究、前端模拟电路的设计和仿真模拟、以及整个系统与EPICS和VxWorks的计算机控制接口等。     

强流质子加速器束流剖面分布及束晕测量系统设计

 针对一台用于加速器驱动洁净核能源系统研究、高占空比的强流质子加速器,开展强流质子直线加速器束晕产生的研究工作,其中的束流剖面分布特别是束晕部分测量的束流诊断系统是研究工作的核心内容。束晕的产生在低能量段尤其重要,且对整个直线加速器的设计有重要影响。介绍了研究束晕增长的束流输运线和测量系统的布局设计,并根据所研究的加速器束流的情况进行束流剖面探测器和束晕测量的设计和预研,包括丝靶材料的模拟计算和选择、机械驱动的控制系统设计和研究、前端模拟电路的设计和仿真模拟、以及整个系统与EPICS和VxWorks的计算机控制接口等。     

恒星氦燃烧关键反应12C(α, γ)16O的实验研究

¹²C(α, γ)¹⁶O反应是核天体物理重要核反应之一。该反应通过与3α反应竞争直接影响氦燃烧产生的C和O的丰度比,对于理解恒星演化和生物演化都有重要意义,也对研究黑洞间隙有重要作用,被誉为核天体物理的圣杯反应。本文对该反应的研究现状进行了介绍,并介绍了未来的计划。对该反应的间接测量方法主要有弹性/非弹性散射、β延迟α发射、逆反应和α转移等方法,近年来国际上也有一些直接测量实验研究。然而目前现有¹²C(α, γ)¹⁶O反应直接测量仍无法将测量能区扩展至核天体物理关心的伽莫夫窗口,间接测量结果之间也存在较大分歧,远未达到恒星模型计算要求的10%精度,因此对该反应的测量仍是核天体物理关注的重点。中国原子能科学研究院利用(¹¹B, ⁷Li)转移体系对圣杯反应进行了间接测量,并正在锦屏深地核天体物理实验平台开展直接测量研究,已完成国际最低能区直接测量,未来将向更低的能区发起冲击。     

间接测量误差计算中的一个问题

文章讨论了在间接测量中当各直接测量量是独立量和非独立量时,间接测量的误差计算。     

间接测量随机误差的计算

文章讨论间接测量的随机误差的计算。认为当各直接测量的测量次数不相同时,在随机误差的计算中应考虑测量次数对间接测量值的随机误差的影响。     

我国核天体物理前沿研究进展

核天体物理是研究微观世界的核物理与研究宏观世界的天体物理融合形成的交叉学科,其主要研究目标是:宇宙中各种化学元素核合成的过程、时间、物理环境、天体场所及丰度分布;核反应（包括带电粒子、中子、光子及中微子引起的反应、β衰变及电子俘获）如何控制恒星的演化过程和结局。近十多年来获得的大量实验和理论研究使核天体物理研究进入了一个蓬勃发展的新阶段。文章总结了以兰州重离子加速器、北京串列加速器和国家天文台为基础,结合国际合作,在核天体物理研究领域对直接测量、间接测量、衰变测量、质量测量、理论计算、网络计算、天文观测等关键科学问题进行的研究进展。也展望了核天体物理的关键科学问题,这些关键问题包括:（1）在地面实验室、尤其是地下实验室开展天体物理能区重要热核反应截面的直接测量;（2）高能区带电粒子反应截面向天体物理能区的合理外推;（3）恒星平稳核燃烧阶段和爆发性天体事件中关键核反应截面的间接测量;（4）爆发性天体事件中所涉及的大量远离稳定线核素的质量、衰变特性和共振态性质的研究;（5）建立并不断完善核天体物理数据库,发展网络模拟程序,系统研究元素核合成的天体场所、丰度分布;（6）宇宙中铁以上元素的来源之谜。Nuclear astrophysics is an interdisciplinary research field. It composes of nuclear physics, which studies micro phenomena, and astrophysics which studies macroscopic phenomena in our world. The main research goals of nuclear astrophysics are:(1) how, when and where chemical elements are synthesized and what is their final abundance distribution in the universe; (2) how nuclear processes (reactions induced by charged particles, neutrons, photons and neutrinos, beta decays and electron capture processes) determine the evolution and the ultimate fate of stars. At present, nuclear astrophysics has been developed into a new prosperous stage with a huge number of experimental and theoretical progresses. This paper summarized the current progress of nuclear astrophysics in China, in the subfiels of direct and indirect measurement of key reactions, measurement of mass and decay, as well as the theoretical calculation and network simulation. In present paper, the prospects to solve the key scientific nuclear astrophysics problems are represented. These key problems include (1) direct measurement of important reactions at astrophysical energies in the laboratory on the earth surface and in the underground laboratory; (2)extrapolation of cross sections at higher energies for the reactions induced by charged particles; (3) indirect measurement of key reactions in the hydrostatic and explosive nuclear processes; (4) study of the mass, the properties of decay and resonant states for the nuclides far from the stability line in explosive astrophysical events; (5) establish and improve the database for nuclear astrophysics, and develop network simulation codes, and systematically study astrophysical sites and abundance distribution of nucleosynthesis; (6) origin of the elements heavier than iron in the universe.     

Design of the thermal neutron detection system for CJPL-Ⅱ

A low background thermal neutron flux detection system has been designed to measure the ambient thermal neutron flux of the second phase of the China Jinping Underground Laboratory(CJPL-Ⅱ),right after completion of the rock bolting work.A ~3He proportional counter tube combined with an identical ~4He proportional counter tube was employed as the thermal neutron detector,which has been optimised in energy resolution,wall effect and radioactivity of construction materials for low background performance.The readout electronics were specially designed for long-term stable operation and easy maintenance in an underground laboratory under construction.The system was installed in Lab Hall No.3 of CJPL-Ⅱ and accumulated data for about 80 days.The ambient thermal neutron flux was determined under the assumption that the neutron field is fully thermalized,uniform and isotropic at the measurement position.     

Extraction of resonance parameters from meson production reaction

We have developed an analytic continuation method for extracting parameters of nucleon resonances within a Hamiltonian formulation of meson-nucleon reactions. The method was tested for simple solvable models and then applied for our recent coupled channels model (πN, ηN, π△, ρN, and σN ) of the πN and γ~*N reactions. The resonance pole positions and their properties are studied for P_(33) and P_(11) channels.     

F+H2化学反应中的Feshbach共振之研究

化学反应共振态研究是化学动力学研究的重要前沿课题,对于理解基元化学反应的机理有重要的意义.本文中介绍了最近在这一研究方向的重大进展.通过对F＋H2化学反应的全量子态分辨的分子束反应散射实验研究,观测到了F＋H2中反应中明显的反应共振现象.通过高精度的全量子散射动力学研究,发现这一共振现象是由两个Feshbach共振态所引起的,而且这两个Feshbach共振态之间在前向散射有明显的量子干涉效应.这项研究工作使得我们对这一重要基元反应中的化学反应共振态研究向前迈进了一大步。     

F+H2化学反应中的Feshbach共振之研究

化学反应共振态研究是化学动力学研究的重要前沿课题,对于理解基元化学反应的机理有重要的意义.本文中介绍了最近在这一研究方向的重大进展.通过对F+H2化学反应的全量子态分辨的分子束反应散射实验研究,观测到了F+H2中反应中明显的反应共振现象.通过高精度的全量子散射动力学研究,发现这一共振现象是由两个Feshbach共振态所引起的,而且这两个Feshbach共振态之间在前向散射有明显的量子干涉效应.这项研究工作使得我们对这一重要基元反应中的化学反应共振态研究向前迈进了一大步.     

相对论下二体反应出射粒子的能量

利用洛伦兹变换，画出了相对论下二体反应实验室系和动心系出射粒子动量的关系图，并利用关系图，对不同情况下的出射粒子能量分布作了讨论，最后导出相对论下的Ｑ方程出出射粒子动能表达式。