相对论电子探测谱仪的设计及标定

考虑电子的相对论效应,根据电磁学理论和相对论公式建立了电子磁谱仪的原理;按照该原理设计了电子的磁谱仪,用补偿磁路改善了磁场的均匀性;按照磁谱仪的结构对其进行了测试和标定;以LiF热释光探测器作为记录元件,可获得相对论电子的能量分布。实验上典型的测量结果与国外计算机模拟的结果较好地一致,从而证明电子磁谱仪的可靠性。     

超热电子在非均匀磁场中的运动轨迹

在电子磁谱仪中实际的磁场强度分布是不均匀的,这就造成电子束在探测器上的位置和分布与均匀磁场假设下的结果的不同.根据实验测出的磁谱仪实际的磁场分布对磁谱仪中电子束的轨迹进行了研究 关键词： 电子磁谱仪     

单能电子和γ射线与物质的相互作用

本项工作充分利用 RES— 99型相对论效应实验谱仪所能开展的系列教学实验研究单能电子和 γ射线与物质的相互作用并比较两者之间的差异 ,从而使实验者得以形象直观地认识这一近代物理教学实验中的重要内容 ;其中利用 β磁谱仪在普通实验室进行单能电子与物质相互作用的研究工作具有一定特色     

单能电子阻止本领的研究及其在测厚中的应用--相对论效应实验谱仪系列实验之一

研究射线与物质的相互作用，在许多领域中有着重要的意义；通过单能电子阻止本领的测定及其在测厚中的应用，有助于解带电粒子与物质相互使用的规律，探讨其作用β磁谱仪在普通实验室进行单能电子与物质相互作用的研究，是相对论效应实验谱仪上机多系列实验的一个范例。     

BEPC-LINAC试验束上1GeV/c多粒子磁谱仪的设计和性能测量

试验束上2Q2D结构的磁谱仪系统由2块二极磁铁和2块四极磁铁以及位置灵敏探测器组成.该磁谱仪的接收立体角5×10^–4sr,动量范围0.2—1.3GeV/c.测量了聚焦面上的束流截面和动量谱.介绍了一种测量电子与质子飞行时间差的动量测量方法.     

电子相对论径向波函数的基本特征

利用相对论平均自洽场理论,研究了电子相对论径向波函数的基本特征.电子相对论径向波函数大小分量的数量级通常相差悬殊且不"同步",核外电子的径向分布没有严格的零概率点;束缚电子相对论径向波函数大小分量的节点个数为n-l-1、波腹个数为n-l,而自由电子的节点和波腹数则趋于无穷大.电子相对论径向波函数反映了相对论效应的基本特征:相对论效应越强,小分量振幅相对越大,自由电子径向波函数振荡越剧烈.     

探测二茂铁外价轨道(e,2e)反应中的扭曲波效应

利用第三代高效率电子动量谱仪,分别在600和1500 eV两种不同入射电子能量下获得了二茂铁(ferrocene)分子外价轨道的电离能谱和电子动量谱的相关实验结果.并利用非相对论与标量相对论密度泛函方法计算出了二茂铁的重叠型和交错型两种不同构象的理论动量谱.两种构象的外价轨道一一对应,理论电子动量谱基本一样.对二茂铁的外价轨道,在低动量区观测到了强烈的扭曲波效应,这与这些轨道主要由铁原子的3d轨道构成有关.通过相对论和非相对论计算结果的比较,表明相对论效应对于二茂铁的外轨道动量分布几乎没有影响. 关键词： 二茂铁分子 电子动量谱 相对论效应 扭曲波效应     

在非相对论框架中导出泡利方程——经典电动力学与量子力学不一致之一例

在非相对论框架内,从非相对论薛定谔方程出发,将自由电子的非相对论哈密顿算符开方,推出了自由的两分量泡利旋量满足的动力学方程;进而在经典外电磁场中,利用最小耦合原理,推出了在外电磁场中非相对论电子满足的泡利方程.在此基础上,讨论经典电动力学与量子力学不一致之处,并从群表示论和量子化对粒子的自旋进行了分析.     

等离子体屏蔽效应对Ar~(16+)基态和激发态能级的影响

基于Rayleigh-Ritz变分原理,发展了一套处理弱耦合等离子体环境中多电子原子(离子)非相对论能量及其相对论修正的解析方法.通过考虑电子间交换相互作用以及内外壳层电子的屏蔽效应,计算了Ar~(16+)基态1s~2~1S、单激发态1sns~(1,3)S (n=2—5), 1snp~(1,3)P (n=2—5)和双激发态2snp~1P (n=2—5)非相对论能量及其相对论修正值(包括质量修正、单体和双体达尔文修正以及自旋-自旋接触相互作用项),讨论了等离子体屏蔽效应对能级的影响.结果表明:相对论质量修正和第一类达尔文修正占主导,比其他相对论修正项高出三个数量级.此外,等离子体屏蔽效应具有明显的态选择性,屏蔽效应对外壳层电子的影响大于内壳层电子,随着等离子体屏蔽参数的增加,外壳层电子轨道向外延展,激发态越高,延展程度越大.     

光子与相对论麦克斯韦分布电子散射截面的蒙特卡罗计算方法

高温全电离等离子体的辐射输运问题中,光子与电子的Compton散射与逆Compton散射是其中重要的特性,光子与相对论麦克斯韦电子散射的描述及截面的计算非常复杂且费时.本文提出了一种用于模拟计算光子与相对论麦克斯韦速度分布电子散射截面的蒙特卡罗计算方法.给出了各步骤的具体实现办法,推导了对应的计算公式,研究了相对论电子速率抽样方法,编写了光子与相对论电子散射的微观截面的蒙特卡罗计算程序.开展了高温全电离等离子体中,不同能量光子与不同温度电子散射的微观散射截面计算和分析.模拟计算结果显示,在电子温度低于25 keV情况下,本文方法与多重数值积分方法的计算结果非常接近;但随着电子温度继续升高,二者差异逐渐增大并较明显,经分析,可能是本文方法目前的电子速率抽样偏差所致,希望将来能够找到更好的相对论电子速率抽样方法以克服此缺陷.