γ共振吸收法在核短寿命测量中的应用

本文综合~(28)Si,~(24)Mg和~(40)Ca三个核素共九个能级的寿命的实验结果,评述用γ共振吸收测量短核寿命的实验方法。     

β缓发双质子衰变核~(26)P半衰期的测定

本文介绍了实验测定短寿命核素半衰期的一种有效而可行的方法,并已在实验上测定出~(26)P的半衰期为20_(-15)~(+35)ms.实验值与理论计算符合得很好.     

LnP_5O_(14)晶体中Tb~(3+)和Eu~(3+)的发光光谱特性

本工作测量了室温下TbP_3O_(14)和EuP_5O_(14)晶体的吸收和发射光谱。根据吸收光谱和Judd-Ofelt理论计算了Tb~(3+)和Eu~(3+)的实验和理论的振子强度。用最小二乘法拟合实验与理论的振子强度得到唯象强度参量Ω_λ。然后计算了Tb~(3+)的~5D_3→~7F_5,~5D_4→~7F_4和~5D_4→~7F_6以及Eu~(3+)的~5D_0→~7F_2,~5D_0→~7F_4的跃迁几率和寿命。同时用时间分辨光谱测量了不同温度下相应的荧光辐射寿命。计算与实验结果基本相符。理论和实验的结果表明Tb~(3+)的~5D_3态的寿命主要取决于~5D_3→~5D_4和~7F_6→~7F_0两能级对之间的电偶极-电偶极交叉弛豫。     

ZnS:Ho~(3 )的辐射跃迁和无辐射过程

本工作研究了Ho~(3 )离子在宽禁带半导体ZnS中的辐射跃迁和无辐射过程。用发射谱线的积分光强和激发态寿命获得ZnS:Ho~(3 )的强度参数Ω_λ,同时计算了九个激发态的辐射跃迁几率和能级寿命。另外,通过在不同温度下测定Ho~(3 )离子~5G_6,~3K_8,~5F_2,~5F_3和~5S_2(~5F_4)能级的发射光强和寿命的方法,研究了这几个激发态间的无辐射过程,其中~5G_6,~3K_8,~5F_2和~5F_3这四个能级是处于热平衡状态,而~5F_3与~5S_2(~5F_4)能级间存在五个声子((1/n)ω_(Lo)=351cm~(-1))参与的多声子弛豫过程。     

e~+e~-湮没过程的重子产生

本文指出(3/2)~+与(1/2)~+重子相对权重的改变对末态长寿命重子产额没有影响,而对(3/2)~+重子产额改变显著.分析e~+e~-实验资料发现对(3/2)~+重子很强的抑制参数为0.3,由此得到的末态重子产额及产额比才能与实验符合.     

Sm_xLa_(1-x)P_5O_(14)和Dy_xY_(1-x)P_5O_(14)晶体的荧光寿命研究

本文用脉冲衰减法和时间分辨荧光光谱法测量了六种不同稀土离子浓度的Sm_xLa_(1-x)P_5O_4晶体的~4G_(5/2)→~6H_J(J=5/2,7/2,9/2,11/2)四个能级和七种不同稀土离子浓度的Dy_xY_(1-x)P_5O_(14)晶体的~4F_(9/2)→~6H_J(J=15/2,13/2,11/2,9/2)四个能级的荧光寿命和荧光强度。结果指出,在这类晶体中,Sm~(3+)和Dy~(3+)的荧光寿命随着离子的浓度增加而变短,存在着严重的荧光浓度猝灭现象。最后还讨论了浓度与寿命,寿命与荧光强度的关系。     

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。     

用阻塞效应测量~28Si 13.095MeV激发态能级寿命

改进Al单晶样品的处理方法,得到了高质量的样品。进行了Al单晶辐照损伤实验,直接测量了E_p=1565keV时~(27)Al(p,α)~(24)Mg共振所形成的~(28)Si13.095MeV激发态能级寿命。采用Monte Carlo模拟和“分析”方法计算得到其寿命值τ=16.3±2.4as,对应的能级宽度Γ=40±6eV,与文献报道的共振产额法结果符合得较好。     

~(12)C+~(159)Tb,~(12)C+~(165)Ho熔合截面的测量

我们测量了库仑位垒附近~(12)C+~(159)Tb、~(12)C+~(165)Ho反应的熔合截面.实验中用Si(Li)X射线谱仪离线测量了蒸发余核的特征K-x射线能谱,从而得到了蒸发余核的半寿命及其蒸发余核生成分支比.最后获得了熔合截面,并与理论计算值进行了比较.     

GSI 对最重的靶元素254Es 的首次轰击

在10月10—18日之间,在GSI,人们利用尤尼拉克(UNILAC)的束流对99号元素锒的同位素~(254)Es(半寿命T_(1/2)=276天)进行了首次轰击,这是迄今使用的最重的靶元素;该实验用了2μg 的Es 同位素,这几乎是世界上仅有的库存。实验是由劳伦斯利弗莫尔实验室和GSI 合作完成的,其目的是想用~(16)O,~(18)O和~(22)Ne 作炮弹对~(254)Es 进行轰击,找到生成丰中子重锕系元素和超锕系同位素的最佳反应条件。去年在利弗莫尔的离线化学实验表明,这个方法将被认为是这次实验的唯一有效的。     

用Judd-Ofelt理论计算YAG:Er~(3 )晶体中Er~(3 )的光谱参数

本工作根据Jndd-Ofelt理论,利用28个吸收光谱支项,19组方程计算了实验与理论振子强度,均方根偏差仅为1.9×10~(-7).用最小二乘法拟合实验与理论振子强度所得到的三个Ω_λ唯像强度参数为:Ω_2-0.19×10~(20)cm~2;Ω_4=1.68×10~(-20)cm~2;Ω_6=0.62×10~(-2)cm~2.然后,计算了自发辐射电偶和磁偶跃迁几率,辐射寿命,荧光分支比与各激发态的辐射电偶和磁偶振子强度.并示出了0.3～0.2μm波段内的荧光光谱.     

关于氢中含氘量对负π介子吸收实验影响的讨论

一、负π介子吸收实验所提起的问题 负π介子被氢吸收,是π介子物理中的一个基本反应。这个反应有二个分枝,即辐射俘获及介子俘获。 辐射俘获: π~- p→n γ, (1) 介子浮获: →n π~0 (2)其中P和n是质子和中子。π~0介子的寿命极短,在小于10~(-15)秒之内,衰变为一对γ线。所以实验上观察到属于二个分枝的二群γ光子。反应分枝的几率比P(又称为潘诺夫斯基     

CdH分子基态X~2∑~+和激发态A~2П光谱和寿命测量

采用一束激光为泵浦光另一束激光为探测光的方法,获得CdH分子A~2Π态和X~2∑~+态之间跃迁产生的具有转动结构的多个荧光谱和激发谱带.对荧光的时间分辨研究,给出A~2Π态寿命τ_0=59.5±2.3ns,对A~2Π(v=0)态Cd原子的碰撞猝灭截面为(1.31±0.03)×10~(-15)cm~2;X~2∑~+态寿命τ_0=61.0±4.6μs,引起X~2∑~+(v=0)态寿命衰减的碰撞截面为(1.1±0.1)×10~(-18)cm~2.     

icMRCI+Q理论研究CF离子12个-S态和23个?态的光谱性质

采用考虑Davidson修正的内收缩多参考组态相互作用(icMRCI+Q)方法结合相关一致基组aug-ccpV5Z和aug-cc-pV6Z计算了CF~+离子第一离解极限C~+(~2p_u)+F(~2P_u)对应的12个∧-S态(X~l∑~+,a~3∏,1~3∑~+,1~3Δ,1~1∑~-,1~1∑~-,1~3∑~-,2~1∑~+,1~1∏,2~3∏,2~1∏和2~3∑~+)所产生的23个Ω态的势能曲线.计算中考虑了旋轨耦合效应、核价相关和标量相对论修正以及将参考能和相关能分别外推至完全基组极限.基于得到的势能曲线,获得了束缚和准束缚的9个∧-S态和16个Ω态的光谱常数,并且X~1∑~+,a~3∏~(势阱一)∧-S态的光谱常数与已有的实验结果非常符合.此外,计算了CF自由基X~2∏态到CF~+离子束缚和准束缚的9个∧-S态的垂直电离势和绝热电离势,并且CF~+(X~1∑~+)←CF(X~2∏)和CF~+(a~3∏(势阱一))←CF(X~2∏)的垂直电离势和绝热电离势与相应的实验结果也非常符合.由a~3∏,1~1∏态和其他激发∧-S态势能曲线的交叉现象,借助于计算的旋轨耦合矩阵元,分析了a~3∏~(势阱一),1~1∏~(势阱一)和2~1∑~+态的预解离机理.计算的23个Ω态离解极限处的相对能量与实验结果十分吻合.最后计算了(2)0+~(势阱一)(v'=0-5),(1)1~(势阱一)(v'=0-5)和(2)1~(势阱一)(v'=0)到X0~+态跃迁的Franck-Condon因子和辐射寿命.     

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。     

ZnH分子激发态的电子结构和跃迁性质的理论计算

采用高精度的多参考组态相互作用方法计算了ZnH分子的能量最低四个离解限Zn(~1Sg)+H(~2Sg),Zn(~3P2u)+H(Sg),Zn~+(~2Sg)+H~-(~1Sg)和Zn(~1Pu)+H(~2Sg)对应的7个Λ-S态的势能曲线.计算中考虑了Davidson修正、标量相对论效应、自旋-轨道耦合效应和芯-价电子关联.基于计算的Λ-S和?态的势能曲线,数值求解一维径向Schr?dinger方程得到了束缚电子态的光谱常数,理论计算结果与之前的实验结果符合较好.计算得到了7个Λ-S态的电偶极矩随核间距的变化曲线,分析了电子组态成分变化对电偶极矩和成键性质的影响.计算结果表明,C~2Σ~+态是一个离子对态.进一步地,分析了避免交叉点附近?态的Λ-S态组成的变化规律,讨论了避免交叉现象对跃迁偶极矩的影响.基于计算的跃迁偶极矩、Franck-Condon因子和振动能级信息,给出了束缚激发态(2)1/2,(3)1/2,(4)1/2和(1)3/2的v′=0—2振动能级的自发发射寿命,结果与现有实验值相符合.     

碲化物发光玻璃中银纳米颗粒表面等离激元增强铒离子发光的研究（英文）

有趣的贵金属表面等离激元的光学性质,尤其是在发光增强领域的表现,使得它已经成为全球的一个研究热点。表面等离激元就是光与贵金属中的自由电子相互作用时,自由电子和光波电磁场由于共振频率相同而形成的一种集体振荡态。该文研究了碲化物玻璃中银纳米颗粒的表面等离激元共振增强铒离子的发光。我们测量了吸收谱、激发谱、发光谱以及荧光寿命。首先,我们挑选365.5和379.0 nm吸收峰作为激发波长测量了385～780 nm波长范围的可见发光光谱,发现有4个发光峰,依次位于408.0, 525.0, 546.0和658.5 nm,容易指认出它们依次为铒离子的~2H_(9/2)→~4I_(15/2),~2H_(11/2)→~4I_(15/2),~4S_(3/2)→~4I_(15/2)和~4F_(9/2)→~4I_(15/2)的荧光跃迁;可以计算出[80 nm平均粒径纳米银的Er~(3+)(0.5%)Ag(0.2%):碲化物玻璃的样品A]的上述4个可见发光的峰值强度是[Er~(3+)(0.5%):碲化物玻璃的样品C]的大约1.44～2.52倍。同时,[50 nm平均粒径纳米银的Er~(3+)(0.5%)Ag(0.2%):碲化物玻璃的样品B]的上述4个可见发光的峰值强度是样品C的大约1.08～1.55倍。随后,我们挑选365.5和379.0 nm吸收峰作为激发波长测量了928～1 680 nm波长范围的近红外发光光谱,发现近红外波段有两个发光峰,位于979.0和1 530.0 nm,容易指认出它们依次为铒离子的~4I_(11/2)→~4I_(15/2)和~4I_(13/2)→~4I_(15/2)的荧光跃迁;同样可以计算出样品A的上述2个近红外发光的峰值强度是样品C的大约1.43～2.14倍。同时,样品B的上述2个近红外发光的峰值强度是样品C的大约1.28～1.82倍。因此,发光的最大增强大约是2.52倍。从荧光寿命动力学实验,我们发现样品A的荧光寿命为τ_A(550)=43.5μs,样品B的荧光寿命为τ_B(550)=43.2μs,样品C的荧光寿命为τ_C(550)=48.6μs。这些实验结果证实了τ_A≈τ_Bτ_C。它意味着样品(B)相对于样品(C)的发光增强是源于自发辐射增强效应。然而,它也意味着样品(A)相对于样品(B)的发光增强是源于纳米银颗粒的粒径尺寸r效应。也就是说当粒径尺寸r增大的时候,散射截面C_s和r~6成正比,而吸收截面C_a和r~3成正比,因此散射截面C_s增大的速度会远大于吸收截面C_a增大的速度,而散射截面C_s是荧光增强的原因,吸收截面C_a是荧光减弱的原因,所以随着银纳米颗粒尺寸的增大,其散射截面占主要部分,当发光材料和金属表面等离子体SP发生耦合时,能量快速的转移到金属表面等离子体SP上,而后被散射到远场,这有利于增强荧光。其综合的结果就导致了发光强度会随r的增大而增强。上述实验的结果对太阳能电池的光伏发电和生物物理应用等领域都有着很好的应用前景。     

CN~+离子电子结构和跃迁性质的理论研究

采用多组态参考相互作用方法和AV5Z-DK基组对CN~+离子的两个解离极限C~+(~2P_u)+N(~2D_u)和C~+(~2P_u)+N(~4S_u)下的X~1Σ~+、a~3Π、~1Δ和A~1四个电子态的势能曲线、永久偶极矩和振动能级进行了计算.为保证计算结果的精确性,在计算中考虑了Davidson修正.基于求得的势能曲线,数值求解一维径向薛定谔方程得到了各个电子态的光谱数据,并与实验值和已有的理论值吻合较好.除此之外,对A~1Π→X~1Σ~+和1~1Δ?A1~Π的跃迁性质进行了研究,同时通过跃迁的弗兰克-康登因子及辐射寿命,对CN~+离子激光冷却的可行性进行了分析.     

icMRCI+Q理论研究BF~+离子电子态的光谱性质和预解离机理

采用考虑Davidson修正的内收缩多参考组态相互作用(icMRCI+Q)方法,结合相关一致基组aug-ccpV5Z和aug-cc-pV6Z,计算了BF+离子前两个离解极限B~+(~1S_g)+(~2P_u)和B+(~3P_u)+F(~2P_u)对应的14个Λ-S态(X~2Σ~+,1~2Π,2~2Π,2~2Σ~+,1~4Σ~+,1~4△,1~4Σ~-,1~2△,1~2Σ~-,3~2Σ~+,1~4Π,2~4Π,2~4Σ~+和3~2Π)和30个Ω态的势能曲线.在势能曲线的计算中,考虑了旋轨耦合效应、核价相关和标量相对论修正以及将参考能和相关能分别外推至完全基组极限.基于得到的势能曲线,获得了束缚和准束缚的12个A-S态和28个Ω态的光谱常数,并且X~2Σ~+态的光谱常数与已有的实验结果符合.此外,计算了BF分子X~1Σ~+态到BF+离子X~2Σ~+,1~2Π和2~2Σ~+态的垂直电离势和绝热电离势,并且BF~+(X~2Σ~+)←BF(X~1Σ~+)的垂直电离势和绝热电离势与相应的实验结果非常符合.由X~2Σ~+,2~2Π,1~4Σ~+,3~2Σ~+和3~2Π态和其他的激发A-S态势能曲线的交叉现象,借助于计算的旋轨耦合矩阵元,首次分析了X~2Σ~+和3~2Π态的预解离机理以及2~2Π(v′≥9),1~4Σ~+(v′≥4)和3~2Σ~+(v′≥4)的振动能级受到其他电子态的微扰.计算了30个Ω态离解极限处的相对能量,并且与实验结果十分符合.最后计算了2~2Π(v′=0—9)—X~2Σ~+,2~2Σ~+(v′=0—2)—X~2Σ~+,(3)1/2—(1)1/2~(势阱一)和(2)3/2(v′=0—9)—(1)1/2~(势阱一)跃迁的Franck-Condon因子、爱因斯坦自发辐射系数和辐射寿命.     

~(59)Co(n,p)~(59)Fe,~(59)Co(n,α)~(56)Mn,~(59)Co(n,2n)~(58)Co反应截面的测量

本实验用活化法测量了中子能量在12.8MeV到17.8MeV的~(59)Co(n,p)~(59)Fe,~(59)Co(n,α)~(56)Mn,~(59)Co(n,2n)~(58)Co三个反应道的反应截面值,实验的测量误差在3.3％—6.9％范围内. 本文还计算了反应截面测量误差的协方差矩阵,并将实验测量值与理论计算值进行了比较.另外,还对上述三个反应道的截面进行编评,给出了推荐的激发曲线.