利用质子能损检测气体靶区有效靶原子密度的实验研究

准确测量气态靶区的有效靶原子密度能够提升离子与气体和离子与等离子体靶相互作用实验结果的精度和对物理过程的认识.实验中利用离子加速器引出的100 ke V质子束穿过一定长度的氢气靶,对质子的剩余能量进行了精确测量,获得了在气体靶内的质子能损数据,结合已有的能损研究结果,重新标定了气体靶区内的有效靶原子密度.分别比较了能损、电离型真空计IonIVac ITR 90和薄膜电容型真空计Varian CDG-500的实验测量结果,对比了修正后的电离型真空计有效气压曲线,结果发现质子束能损的测量方式具有原位、高准确性、在线监测等突出优势,为诊断气态靶有效原子密度提供了新的方法.     

Kr L X-ray and Au M X-ray emission for 1.5 MeV–3.9 MeV Kr~(13+) ions impacting on an Au target

Kr L X-ray and Au M X-ray emission for Kr13＋ ions with energies of 1.5 MeV and 3.9 MeV impacting on an Au target are investigated at heavy ion research facility in Lanzhou （HIRFL）. The L-shell X-ray yield per ion of Kr is measured as a function of incident energy. In addition, Kr L X-ray production cross section is extracted from the yield and compared with the result obtained from the classical binary-encounter approximation （BEA） model. Furthermore, the intensity ratio of the Au M/33 to Ma1 X-ray is investigated as a function of incident energy.     

低能O~(5+)离子穿过H_2靶后的电荷态分布

实验测量了0.75 MeV的O5+离子穿过一定长度不同原子数密度H2靶后的电荷态分布;理论模拟了出射离子的平均电荷态以及达到平衡后的平均电荷态,得到了与实验吻合较好的结果。研究表明,随着靶原子数密度的增大,离子在碰撞过程中俘获电子的几率随之增加,平均电荷态降低;当靶原子数密度达到或超过1014 cm-3,入射离子俘获电子和被碰撞电离的两个作用过程达到平衡,出射离子的平衡平均电荷态约为1.2。     

近玻尔速度氙离子激发钒的K壳层X射线

测量了2.4—6.0 MeV Xe~(20+)离子轰击V靶表面过程中辐射的X射线.计算了V的K壳层X射线发射截面,并将实验结果与平面波恩近似、ECPSSR、两体碰撞近似的理论计算进行了对比.讨论了近玻尔速度非对称碰撞过程中,BEA模型估算高电荷态重离子激发内壳层电离的修正因素.结果表明,综合考虑库仑偏转和有效电荷态修正后,BEA理论与实验结果符合较好.     

Production of highly charged argon ions from a room temperature electron beam ion trap

In this work, highly charged ions have been extracted from the advanced Electron Beam Ion Source (EBIS-A) developed in a scientific cooperation between the Dresden University of Technology and the DREEBIT GmbH Dresden. The charge state distributions of ions extracted from the EBIS-A are measured in the pulse and leaky modes under different operation conditions. Ar¹⁶⁺ ions with current of 2 pA are produced and extracted in the leaky mode. 3×10⁵ Ar¹⁸⁺ ions per pulse are extracted in the pulse mode. The ion charge state distribution is a     

高能脉冲C~(6+)离子束激发Ni靶的K壳层X射线

精确测量离子与原子碰撞引起的靶原子内壳层电离截面,对研究原子内壳层过程以及建立合适的理论模型具有重要的意义.现有的实验数据和理论模型大都集中在中低能区,高能区由于受到实验条件的限制,几乎没有相关实验数据的报道,哪种理论更适合描述高能重离子入射的靶原子内壳层电离截面,还需要进行深入的实验研究.采用电子冷却存储环提供能量分别为165,300,350,430 MeV/u的C~(6+)离子束轰击Ni靶,测量Ni的K壳层X射线.分析了实验中探测到的Ni的K_β和K_α射线强度比,发现入射粒子能量的变化对该强度比影响不明显.分别应用两体碰撞近似(BEA)、平面波玻恩近似(PWBA)和ECPSSR理论对Ni的K壳层X射线的产生截面进行理论计算,并将理论结果与实验结果进行比较.     

基于JASMIN框架的区域大气模式并行程序开发及试验

以自主研制的区域中尺度暴雨大气模式为研究对象,基于JASMIN并行编程框架,建立构件化、层次化的区域大气模式大规模高效并行程序,并针对典型天气实例,对模式并行计算程序的正确性、并行性能及高分辨率模拟效果进行验证.结果证明,基于JASMIN框架的新模式程序与原串行模式具有很好的计算一致性,其不仅能保持原有模式良好的预报效果,且能显著提升模式大规模并行计算性能和可扩展性,在进一步提高模式分辨率后能得到更好的预报结果.     

极化效应对Bohr速度能区O5+离子在低密度氢等离子体中的能损影响

基于HIRFL加速器装置的低能束实验平台,实验测量了1.07 MeV(～66.9 keV/u)高电荷态O⁵⁺离子穿过中性氢气和部分电离的低密度氢等离子体靶后的能量损失,观测到等离子体中离子能损减小的新实验现象.分别考虑部分电离等离子体对炮弹离子的电荷屏蔽效应以及靶区原子的极化效应(Barkas修正),重新计算了离子能损,讨论了离子能损减小的可能物理机制.研究结果表明:在部分电离的低密度等离子体中,靶区的原子极化效应将显著影响Bohr速度能区离子的能量损失过程.