BRISOL放射性核束鉴别装置的研制北大核心CSCD

中国原子能科学研究院已经建成一台"在线同位素分离器"(BRISOL),在线产生并分离出需要的放射性离子束用于天体物理、核结构和材料科学等研究。其中研制的放射性核束鉴别装置,用来测量并鉴别能量30～300 ke V、束流强度在10~4～10^(11)Particle/s放射性离子束(RIB)的种类。介绍了该装置的原理、组成及调试结果。该装置结构紧凑,可在有限空间内完成核素的积累、转运和能谱测量。该装置已经用于"在线同位素分离器"的在线调试,通过在线获取的射线能谱确认了产生的38K+放射性同位素并给出放射性束流的强度。     

磁场可调永磁离子源

研制了一台磁场可调微波离子源, 在离子源放电室处需要的磁场由一组永久磁铁产生, 永久磁铁外部安装了铁磁回路, 铁磁回路的结构可以很容易的手动调整, 通过调整铁磁回路的结构, 可以在放电室产生要求的磁场. 在调试过程中, 也可以调整铁磁回路以改变离子源内部磁场结构, 有利于获得最佳放电条件. 该源在测试中, 从3mm直径的引出孔引出了17mA的离子束.     

利用强流ISOL束研究20Na的奇异衰变模式(英文)

北京放射性离子束装置（Beijing Radioactive Ion-beam Facility,BRIF）是基于在线同位素分离器技术的国家大科学平台。在BRIF装置上利用100 MeV的质子束轰击较厚的反应靶产生放射性核素;反应产物经离子源电离和在线分离,在线同位素分离段可引出100~300 keV的放射性核束,质量分辨率达20 000。在基金委科学仪器基础研究专项的支持下,建成了多用途的衰变实验终端,包括束流传输管道、通用靶室、带电粒子和γ探测器、集成电子学和数据获取系统等。利用100 MeV的质子束轰击MgO厚靶产生了流强高达1×105 pps的20Na放射性核束。通过高效率地同时测量β,γ和α,第一次直接观测到20Na非常稀有的β-γ-α衰变模式。Beijing Radioactive Ion-beam Facility(BRIF) has been commissioned as the national Radioactive Ion Beam(RIB) facility based on the Isotope Separator On Line(ISOL) technique since 2016. At BRIF, the radioactive nuclides are produced by the proton beam of 100 MeV bombarding a thick-target, the reaction products diffusing out of the target are ionized by an ion source and delivered to the online mass separator. In addition to the post-accelerated radioactive ion beams, BRIF can provide low-energy ISOL beams of 100 to 300 keV with a mass resolution of 20 000. A general-purpose decay station has been built including the ISOL beam transport line, a conventional reaction chamber, charge-particle and γ detectors with integrated electronics and data acquisition system. An intense 20Na ISOL beam up to 1×105 pps was produced by using the 100 MeV proton beam bombarding a MgO thick target. With high-efficiency measurements of β, γ and α simultaneously, very rare β-γ-α decay mode in 20Na has been directly observed for the first time in the present work.     

磁场可调永磁离子源

研制了一台磁场可调微波离子源,在离子源放电室处需要的磁场由一组永久磁铁产生,永久磁铁外部安装了铁磁回路,铁磁回路的结构可以很容易的手动调整,通过调整铁磁回路的结构,可以在放电室产生要求的磁场.在调试过程中,也可以调整铁磁回路以改变离子源内部磁场结构,有利于获得最佳放电条件.该源在测试中,从3mm直径的引出孔引出了17mA的离子束.     

离子源引出系统研究

扩展Pierce理论的应用范围,通过解析求解泊松方程和拉氏方程,在固定发射面的情况下,得到了在给定束流强度密度下带状平行束外空间电位分布的一般方法,可为引出系统的设计提供一定的参考.     

BRISOL靶源的远控操作系统北大核心CSCD

北京放射性核束装置在线同位素分离器(Beijing Radioactive Ion-beam Facilities Isotope Separator On-line)利用回旋加速器提供的100 Me V高能质子束轰击靶材料产生放射性核束。高能质子束轰击靶材料产生的最高10^(14)n/s的中子及很强的γ射线会对靶附件的设备造成严重的活化。为了解决靶源系统设备的维护问题,靶源系统采用模块化设计。靶源系统共分为3个模块,每个模块具有独立的水冷、供电及电信号馈入。真空、水、电、气等可以伴随模块的插拔自动接通或者断开。各模块可以通过特制的吊钩远程抓取或者释放,借助监控系统,实现各个模块从靶源间到热室的远程转运。该系统已完成了安装和调试,并已投入使用。     

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$^{25}{\rm{Mg}}({\rm{p}},{\rm{\gamma}})^{26}{\rm{Al}}$、$^{19}{\rm{F}}({\rm{p}},\alpha)^{16}{\rm{O}}$、$^{13}{\rm{C}}(\alpha, {\rm{n}})^{16}{\rm{O}}$和$^{12}{\rm{C}}(\alpha,{\rm{\gamma}})^{16}{\rm{O}}$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、靶、探测器以及电子学进行了系统的测试。地面实验内容包括高纯锗探测器效率刻度，$^{25}{\rm{Mg}}({\rm{p}}, {\rm{\gamma}})^{26}{\rm{Al}}$在304 keV的共振强度测量，$^{19}{\rm{F}}({\rm{p}}, \alpha)^{16}{\rm{O}}$的截面测量，聚乙烯作为慢化体的中子探测器的设计、加工和效率刻度，靶的设计和稳定性检测等。JUNA项目整体进展顺利，地面实验已取得一系列关键进展和初步成果。在不远的将来，JUNA项目将有序开展地下实验，完成设定目标，也将促进更广泛的国际合作，助力于天体演化中的若干重大科学问题的解决。     

BRISOL铝同位素放射性核束的产生

北京放射性核束装置在线同位素分离器(BRISOL)采用100 MeV回旋加速器提供的最大200 μA的质子束打靶在线产生放射性核束。在BRISOL上已经使用氧化钙靶、氧化镁靶产生了Na+、K+等放射性核束。为了产生铝同位素放射性核束,研发了碳化硅靶材,开展了碳化硅靶产生铝放射性核束的实验研究。在BRISOL装置上首次产生了铝同位素放射性核束,其中26gAl+的束流强度为8.7×107 pps,23Al+的束流强度为2.2×102 pps,同时将BRISOL靶能承受的质子束流强提升至15 。     

ISOL靶－源中铀靶的放射性活度研究

用3种方法计算在线同位素分离器(ISOL)靶－源中铀靶在100MeV, 200μA强流质子束照射下产生的放射性核素活度及γ射线强度随时间的变化, 为铀靶的设计、更换及后期处理提供一定的设计依据.     

原子能院的核天体物理研究和串列升级工程进展(英文)

在北京串列实验室建立了次级束流实验装置 ,用于放射性核束物理和核天体物理研究 .先后开展了7Be(d ,n) 8B ,11C(d ,n) 12 N ,8Li(d ,p) 9Li和6 He(p ,n) 6 Li核天体物理重要反应的研究 .介绍了串列加速器升级工程的进展情况 .该工程在现有串列加速器的基础上 ,将建立 10 0MeV/ 2 0 0 μA的质子回旋加速器、在线同位素分离器和超导加速段 .在此装置上 ,将可以产生质量数最高为 12 0 ,强度最高为 10 9particles/s的放射性束流 . A secondary beam line (GIRAFFE) at the Beijing Tandem accelerator lab was constructed for yielding low energy secondary beams. The current progress on the study of nuclear astrophysics and nuclear structure is presented. Up to now, We have carried out measurement of~(7)Be(d, n)~( 8)B,~(11)C(d, n)~(12)N,~(8)Li(d, p)~(9)Li, and~(6)He(p, n)~(6)Li reactions. The proposed Beijing radioactive nuclear beam facility (BRIF ) and its current R&D progress are briefly introduced. This facility is based on...