用于核天体物理实验的活性靶时间投影室

发生在中子星壳层内的丰中子熔合反应对中子星演化以及X射线超级爆等现象均会产生影响。受限于放射性束流强度和反应机制的复杂性，实验数据极其缺乏，难以有效约束理论模型。基于活性靶技术的时间投影室(Time Projection Chamber，TPC)将工作气体作为反应靶，具备近4$\pi$立体角接受度和三维径迹重建能力，能够实现对反应事件的全记录，显著提高了探测效率，大幅降低了熔合反应截面测量对束流强度的要求。我们研制了240路信号读出的TPC，并使用放射性束流16N对探测器进行了测试，探索了该实验方法的可行性和有效性。为了得到更加精确的反应产物径迹，对反应事件做出更好的筛选，进一步发展了1 024路信号读出TPC，并开展了12C+12C库仑位垒附近熔合反应截面测量实验，初步实验结果与已有实验数据符合较好。