Tau-Charm粒子工厂

所谓“Tau-Charm(τ-C)粒子工厂”，是在低背景条件下极大量地产生τ轻子和c(粲)粒子的加速器以及相关实验装置的总称。具体说，它包括一个工作能区З——5GeV、峰值亮度～10^33cm^-2s^-1的双环e^+e^-对撞机和相应的高性能实验谱仪.τ-c粒子工厂主要用来研究我们至今知之不多的三个费米子τ、vτ轻子与c夸克的物理学。     

粒子分辨CCT方法中的δ电子效应

提出了切伦科夫相关时间测量(CCT)中初始粒子在辐射体里产生的δ电子的干扰问题,以及降低干扰的方法. 通过模拟计算给出了北京τ-C工厂探测器初步设计中CCT的π/K分辨本领.     

HL—1装置边缘参量的光谱学研究

用光谱学方法测量了HL-1托卡马克等离子体中性氢原子密度n_0的时空分布,氢原子流入通量Г_0。粒子约束时间τ_p及再循环系数R等,测得n_0约为10~9—10~(11)cm~(-3),Г_0为10~(15)—10~(16)cm~(-2)·s~(-1),τ_p为几毫秒到几十毫秒,R≈0.8。根据多次放电实验数据得到了有关的定标关系。实验表明,孔栏半径的大小对氢原子流入通量及粒子约束时间都有显著影响。孔栏在粒子再循环方面起主要作用。     

质心系能量40GeV e~ e~-反应中,利用时间扩展室测定τ粒子寿命可达到精度的蒙特卡洛计算

到目前为止,利用e~ e~-→τ~ τ~-反应测量τ粒子寿命的最精确测定值是MARK Ⅱ实验组报道的(3.20±0.41±0.35)×10~(-13)秒,其中第二、三两项分别为统计误差和系统误差。我们的计算表明,在与上述实验相同的束流管道壁厚、束流空间分散和积分亮度(40 pb~(-1))条件下,利用r-φ平面上位置分辨40 μ的时间扩展室作为顶点探测器,当质心系能量为S~(1/S)=40 GeV时,τ寿命的统计误差可降低到0.13×10~(-13)秒,估计系统误差的大小与统计误差相近。     

阿贡τ-C工厂国际研讨会

1995年6月21日至23日在美国阿贡实验室召开了由中国科学院高能物理所和该实验室共同主持的τ-C工厂国际讨论会。中国郑志鹏、王书鸿、黄涛、吴英志、黄因智、陈廷杨等六人参加会议并在会上作了报告.M.Tigner作为北京τ-C工厂可行性研究的顾问参加     

平面阻塞效应测量E_p=1565keV时~(27)Al(p,α)~(24)Mg共振反应寿命

采用(111)面阻塞效应测量了E_p=1565keV共振时~(27)Al(p,α)~(24)Mg核反应寿命。用解析方法分析实验数据。测到的核寿命τ=17.9_(-4.0)~(+4.4)as,与<110>轴阻塞效应测量结果和文献给出的结果在误差范围内一致。测量了E_p=1183.4keV时(111)面的α粒子的阻塞分布,并与理论计算作了比较。     

气固两相槽道湍流拟序结构变动的PIV测量

运用粒子成像测速仪(PIV)对壁面雷诺数为Re_τ=430、质量载荷为0.25×10~(-3)～5×10~(-3)的110μm聚乙烯颗粒加入前后的水平槽道湍流变动进行了研究。实验结果表明低载荷下气相湍流变动源于颗粒对湍流拟序结构的作用。颗粒的存在抑制了湍流拟序结构的发展,使得湍流准流向结构长度减小、猝发频率降低、猝发强度减弱;另外,颗粒尾涡脱落还导致了壁面附近的气相剪切雷诺应力增强。     

TC2模型与轻子味破坏过程

许多超出标准模型的新物理预言了非普适规范玻色子Z′的存在.此粒子可产生许多新物理现象.本文计算了顶色辅助的人工色(TC2)模型预言的非普适规范玻色子Z′对轻子味破坏(LFV)衰变过程li→ljνlν-l的贡献.结果表明,在整个参数空间内,过程τ±→ljντν-τ的分支比比τ±→ljνlν-l(l=μ,e)的分支比大得多.考虑实验测量值上限Brexp(μ→3e)≤1×10-12对TC2模型的自由参数的限制,我们给出了一些轻子味破坏过程的上限.在大部分参数空间中,分支比Br(τ±→ljντν-τ)～10-6,Br(τ±→ljνlν-l)～10-9.这些结果可以用来部分地解释中微子振荡数据,将来的高能实验有可能探测到此新物理效应.     

高能物理中的Bell不等式

评述了在高能物理中检验量子力学的完备性, 特别是检验Bell不等式的研究工作进展情况, 简略地介绍了Einstain, Podolsky和Rosen (EPR)佯谬及其相应的光子实验得到的结果. 概括地阐述了在高能物理中早期利用粒子衰变中的自旋关联以及后来用中性介子的混合形成的准自旋纠缠态检验Bell不等式的各种尝试, 给出了K⁰和B⁰系统的相关实验结果. 介绍了一种可在φ工厂中实施实验检验的, 基于非最大纠缠态的新的方案. 最后还讨论了把这一实验方案推广到τ-粲工厂的可能性.     

积分球冷原子钟探测光功率自动稳定实验研究

建立了微瓦量级的激光功率自动稳定实验装置,通过自动反馈控制声光调制器的衍射效率,实现了激光功率的自动稳定。激光功率稳定后,激光相对强度噪声得到有效抑制,接近散弹噪声极限,激光功率的长期稳定度优于2×10-5(1000s)。推导了功率自动稳定系统的环路方程,分析了激光功率稳定环路对相对强度噪声的抑制作用。稳定后的激光应用于积分球冷原子钟的钟跃迁探测,对原子钟稳定度的影响小于1×10~(-13)τ-~(1/2),积分球原子钟的频率稳定度优于5×10~(-13)τ~(-1/2)(τ为取样时间)。     

Fractional Stokes–Einstein relation in TIP5P water at high temperatures

Fractional Stokes–Einstein relation described by D ～(τ/T)~ξ is observed in supercooled water, where D is the diffusion constant, τ the structural relaxation time, T the temperature, and the exponent ξ =τ~(-1). In this work, the Stokes–Einstein relation in TIP5 P water is examined at high temperatures within 400 K–800 K. Our results indicate that the fractional Stokes–Einstein relation is explicitly existent in TIP5P water at high temperatures, demonstrated by the two usually adopted variants of the Stokes–Einstein relation, D ～τ~(-1)τand D ～ T/τ, as well as by D ～ T/η, where η is the shear viscosity. Both D ～τ~(-1)τand D ～ T/τ are crossed at temperature T_x= 510 K. The D ～τ~(-1)τis in a fractional form as D ～τξwith ξ =-2.09 for T ≤ T_xand otherwise ξ =τ~(-1).25. The D ～ T/τ is valid with ξ =τ~(-1).01 for T ≤ T_xbut in a fractional form for T T_x. The Stokes–Einstein relation D ～ T/η is satisfied below T_x = 620 K but in a fractional form above T_x. We propose that the breakdown of D ～ T/η may result from the system entering into the super critical region, the fractional forms of D ～τ~(-1)τand D ～ T/τ are due to the disruption of the hydration shell and the local tetrahedral structure as well as the increase of the shear viscosity.     

84 MeV/核子的12C 引起的中能重离子反应的研究

一、开展中能重离子反应研究的意义对轰击能量较低的重离子反应已经进行了广泛的研究。此时质心系轰击能E_(cm)超过库仑位垒V_B 约3～5MeV/核子,在核接触时的相对速度V_(Rel)(?)3cm/ns,反应时间τ大于3×10~(-22)s/fm。核中核子的费米速度约为8cm/ns,相当于τ_F为10~(-22)s/fm,因此时τ(?)τ_F。大量实验表明此时主要发生二体反应,过程是绝热的。通过相互作用,能量、角动量、N/Z 自由度及质量逐步发生弛豫。     

Higgs粒子初露端倪

最近几年 ,全世界的粒子物理学家都会注视位于瑞士日内瓦的欧洲核子研究中心ＣＥＲＮ的大型电子正电子对撞机ＬＥＰ寻找Ｈｉｇｇｓ粒子的实验结果 .粒子物理的标准模型认为 ,构成物质的最小单元是轻子和夸克 .共有 6种轻子 ,它们是电子和电子中微子、μ子和 μ中微子、τ子和τ中微子 ;6种夸克 ,它们是上夸克、下夸克、粲夸克、奇夸克、顶夸克和底夸克 .传递相互作用的粒子是光子、中间玻色子(Ｗ ,Ｗ-,Ｚ0 )和胶子 .而由于存在Ｈｉｇｇｓ粒子 ,产生真空对称性的自发破缺 ,上述所有有质量的粒子的质量都是通过与Ｈｉｇｇｓ场相互作用而获得的…     

美国费米国家实验室首次报道了τ中微子存在的直接证据

美国费米国家实验室于 2 0 0 0年 7月 2 1日正式宣布 :τ中微子的第一个直接证据已在该实验室和加速器实验中观察到了 .在粒子物理标准模型的“基本粒子周期表”(见表 1)中 ,物质粒子一共有 12个成员 ,包括 6个夸克(ｄ ,ｕ ,ｓ ,ｃ ,ｂ ,ｔ)和 6个轻子 (ｅ ,νｅ,μ ,νμ,τ ,ντ) .这些构成物质基本单元的粒子都是费米子 ,它们分成三代 ,一一对应 .其中全部 6个夸克和 5个轻子均已发现 ,唯独τ中微子迟迟没有露面 .虽然早在 2 5年前τ轻子发现之际 ,人们就确信应当存在着与之相应的τ中微子 ,如同电子有相应的电子中微子、μ子有相应的 …     

TC2模型与轻子味破坏过程l_i→l_jν_l_l

许多超出标准模型的新物理预言了非普适规范玻色子Z′的存在 .此粒子可产生许多新物理现象 .本文计算了顶色辅助的人工色 (TC2 )模型预言的非普适规范玻色子Z′对轻子味破坏 (LFV)衰变过程li→ljνl νl 的贡献 .结果表明 ,在整个参数空间内 ,过程τ± →ljντ ντ 的分支比比τ± →ljνl νl(l =μ ,e)的分支比大得多 .考虑实验测量值上限Brexp(μ→ 3e)≤ 1× 10 -12 对TC2模型的自由参数的限制 ,我们给出了一些轻子味破坏过程的上限 .在大部分参数空间中 ,分支比Br(τ± →ljντ ντ)～ 10 -6,Br(τ± →ljνl νl)～ 10 -9.这些结果可以用来部分地解释中微子振荡数据 ,将来的高能实验有可能探测到此新物理效应 .     

掺杂富勒烯衍生物阻变存储器存储性质的调控研究

以PS(聚苯乙烯)和PC_(61)BM([6.6]-苯基-C61-丁酸甲酯)为活性材料,通过加入导电性不同的缓冲层材料,优化了阻变存储器件的开关比。制备时分别以金纳米粒子(Au-NPs)、聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT∶PSS)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)材料作为器件的缓冲层,得到了开关比可调、存储机制不同的电双稳态器件。测试结果发现缓冲层材料导电性是影响器件开关比的关键因素,当缓冲层材料从绝缘性材料PVP换为导电性良好的金纳米粒子,其开关比从10~2逐渐增大到10~5。另外对于不同结构的存储机制,通过电流电压拟合曲线和能带原理图分析,发现缓冲层材料的导电性质及能级匹配是影响器件存储机制的重要因素。     

实现半导体激光器频率跟踪和锁定的新方法

本文报道实现半导体激光器连续频率跟踪和锁定的一种新方法:利用法拉第反常色散光学滤波器(FADOF)的透射谱作鉴频器,改变法拉第反常色散光学滤波器的磁场强度,实现频率跟踪和稳频.实验得到,当磁场从0.7×10~(-2)T变到2.2×10~(-2)T时,半导体激光器在～2GHz范围内跟踪锁定,其频率稳定度优于2.1×10~(-10)(100ms≤τ≤10s).     

新粒子的发现

出人意料的特点 一年来国外高能物理方面先后发现了七个粒子,它们的质量很重,是氢原子的三到四倍,它们的量子数很平常.但是有很突出的特点:其中最早发现的两个粒子出人意料地稳定,即寿命τ～10～(-20)秒(通常质量这样大而量子数很平常的粒子寿命应为10～(-24)秒左右).由于这一点,当它们一发现,立刻引起了国内外的理论和实验工作者的极大兴趣,并对它们进行了大量的研究.现已取得了一些进展.目前总的情况是:虽然离弄清楚它们的本质还有一段距离,给出的可能的解释还很多,但是有一点是公认的,即这七个粒子不同于以前的粒子,其差别是具有原则意义…     

甲酚紫非线性光学性质的研究

报道了甲酚紫染料的非线性光学性质的实验研究方法及其结果.利用简并四波混频技术,测量得到甲酚紫甲醇溶液(浓度为5×10~(-4)M)的三阶非线性极化率X~(3)为2.0×10~(-10)esu.此外,利用不同强度皮秒脉冲相关技术得到了甲酚紫甲醇溶液的吸收恢复时间τ_(21)为163ps.     

Dick Effect in the Integrating Sphere Cold Atom Clock

The Dick effect is an important factor limiting the frequency stability of sequentially-operating atomic frequency standards. Here we study the impact of the Dick effect in the integrating sphere cold atom clock(ISCAC). To reduce the impact of the Dick effect, a 5 MHz local oscillator with ultra-low phase noise is selected and a new microwave synthesizer is built in-house. Consequently, the phase noise of microwave signal is optimized. The contribution of the Dick effect is reduced to 2.5×10~(-13)τ~(-1/2)(τ is the integrating time). The frequency stability of 4.6 × 10~(-13)τ~(-1/2) is achieved. The development of this optimization can promote the space applications of the compact ISCAC.