电子与离子碰撞过程中辐射复合截面的相对论理论研究

在相对论理论框架下,研究了自由电子与离子碰撞的辐射复合过程.在分析影响单电子体系(类H+离子及碱金属离子)辐射复合截面主要因素的基础上,总结出了辐射复合截面在不同情况下的变化规律.     

Fe~(16+)(1s~22s~22p~6)辐射复合截面的相对论理论研究

利用Dirac-Slater相对论平均自洽场理论,研究了类氖铁离子Fe16+(1s22s22p6)与自由电子的辐射复合(RR)截面,在分析相对论量子数的取值范围及原子模型等对n壳层RR截面的影响的基础上,给出了n壳层RR截面随自由电子能量变化的一般规律.     

交换势对光电离截面的影响

利用相对论平均自洽场理论,研究了光电离截面在不同交换势下的差异,在对这种差异进行分析的基础上,对其变化规律做了较详细的理论说明.计算结果表明:光电离截面随交换系数的增大而增大;电子所感受到的平均核势场越小,交换势所起的作用则相对地有所增加,从而对光电离截面的影响更大.     

辐射复合截面的扭曲波计算

采用非相对论量子计算方法计算了电子与高电荷态离子碰撞的辐射复合截面, 其中连续态电子的波函数是由扭曲波近似方法(DWBE)获得. 计算了低能电子与中、低核电荷的高电荷态离子(类H和类Li)的辐射复合截面, 并与采用有效电荷的库仑波计算结果进行了比较, 说明了扭曲波计算的重要性.     

原子核对光电离截面的影响

利用Dirac-Slater相对论平均自洽场理论,研究了不同原子体系光电离截面在不同核模型下的差异.考虑原子核大小时,核的尺寸效应使电子所感受到的有效核电荷减小,并进而影响到电子的概率分布及光电离截面等;对没有考虑原子核大小的点模型,由于不存在核的尺寸效应,出射光电子的波函数有较大相移,从而有可能出现Cooper极小.当入射光子的能量远大于相关电子的电离能时,不同核模型下电子束缚能及平均半径等的差异将相对减小,从而使光电离截面随入射光子能量的变化趋于一致.     

Nb,Ag原子的K壳层和L壳层电离截面的理论计算

电子离子碰撞电离截面是模拟激光等离子体的超热电子的能谱和产额的主要过程之一.基于相对论性的电子离子碰撞的K壳层电离截面理论,计算了Nb、Ag的K壳层和L壳层电子碰撞电离截面,结果和最近的文献实验数值和其它理论数值进行了比较,计算结果比其它模型更加准确,与最近的实验结果也吻合较好,该结果可用来模拟激光等离子体的超热电子能谱和产额.     

类氦铷、铌离子光电离截面的细致计算

采用HF加相对论修正的HFR方法,考虑束缚组态间的相互作用,计算了类氦铷与类氦铌离子各能级间跃迁的光电截面,所包括的离子组态为1s nl-1s εl± 1(1≤n≤6、 0≤n≤1),取自由电子能量区间为0 ~10倍的离化能,分析了系统计算误差与计算精度,给出了对末态求和及三次样条插值后的结果。     

类氖氙离子LMn双电子复合模拟谱

在双电子复合过程发生的能量范围内,发射X光子的原子过程除双电子复合过程外还有辐射复合、共振激发、共振复合以及直接激发原子过程. 本文使用相对论组态相互作用方法计算了这些过程的截面,比较了在双电子复合过程发生的能量范围内这些原子过程的截面与双电子复合过程截面,探讨了这些过程对双电子复合过程的影响. 研究结果表明,辐射复合截面随入射电子束能量的增大迅速减小,在双电子复合能量范围内几乎为一常数,可以作为本底来处理;共振激发和共振复合过程对双电子复合过程的影响可以忽略不计;当入射电子束能量高于靶离子的第一激发能时,电子碰撞直接激发截面与高Rydberg态的截面连成一片,随着入射电子束能量的增加,电子碰撞直接激发截面越来越大,这时必须考虑直接激发过程. 使用相对论组态相互作用方法计算了类氖氙离子的双电子复合截面,其结果与已有的部分实验和理论结果很吻合.     

类氖氙离子LMn双电子复合模拟谱

在双电子复合过程发生的能量范围内,发射X光子的原子过程除双电子复合过程外还有辐射复合、共振激发、共振复合以及直接激发原子过程.本文使用相对论组态相互作用方法计算了这些过程的截面,比较了在双电子复合过程发生的能量范围内这些原子过程的截面与双电子复合过程截面,探讨了这些过程对双电子复合过程的影响.研究结果表明,辐射复合截面随入射电子束能量的增大迅速减小,在双电子复合能量范围内几乎为一常数,可以作为本底来处理;共振激发和共振复合过程对双电子复合过程的影响可以忽略不计;当入射电子束能量高于靶离子的第一激发能时,电子碰撞直接激发截面与高Rydberg态的截面连成一片,随着入射电子束能量的增加,电子碰撞直接激发截面越来越大,这时必须考虑直接激发过程.使用相对论组态相互作用方法计算了类氖氙离子的双电子复合截面,其结果与已有的部分实验和理论结果很吻合.     

用于辐射复合与双电子复合实验的低能离子闪烁探测器

为了在CSRm的电子冷却器上进行辐射复合以及双电子复合实验, 需要探测能量小于4 MeV/u的离子, 因此设计了新的置于超高真空环境的CsI(Tl)闪烁探测器, 探测器采用的光电倍增管为R7525(Hamamatsu）。 介绍了新闪烁探测器的结构, 并对其进行了性能测试。 测试结果表明, 该探测器对高、 低能离子均有良好的响应, 探测器的信号十分明显。 探测器的最高计数率可以达到106 ions/s, 并且探测器附近的真空度可达10-10 Pa量级, 能够满足辐射复合与双电子复合实验以及储存环对真空的要求, 为今后在CSRm上进行复合实验打下了良好的基础。 A new CsI(Tl) scintillation detector readout with R7525 PMT(Hamamatsu）is designed to detect low energy (<4 MeV/u) ions in radiative recombination and dielectronic recombination experiments at the main cooler storage ring in Lanzhou. The structure of the scintillator detector is described in this paper. The detector is tested with α source and ion beams, respectively. The signals from background, 200 MeV/u C6+ and alpha radioactive source are recorded and analyzed. The results show that the detector has good response to high and low energy ions. The maximum counting rate of the detector can reach 106 ions/s and the vacuum level near the detector can reach 10-10 Pa, both are good for recombination experiments. The installation of the new detector to CSRm is of great help for future radiative recombination and dielectronic recombination experiments.     

屏蔽效应对氦原子(e,2e)反应中二重微分截面和单微分截面的影响

用DS3C模型计算了入射能为32.5, 36.5, 40.7 eV时电子入射单电离氦原子的二重微分散射截面, 并把计算结果与实验结果进行了比较, 对屏蔽效应进行了分析. 通过对二重微分散射截面在全空间的角度积分得到了电子入射单电离氦原子的单微分散射截面, 利用3C模型和DS3C模型计算了入射能为32.5, 36.5, 40.7, 50 eV时氦原子的单微分散射截面, 并把计算结果与实验结果进行了比较. 对截面的结构进行了分析, 并系统研究了交换效应对截面的贡献. 关键词： DS3C模型 二重微分散射截面 单微分散射截面 屏蔽效应     

The radiative lifetime and the optical absorption cross section measurements of neodymium

Using the technique of laser induced fluorescence, we have obtained the experimental results that the radiative lifetime of the ~7K_3~o state and the optical absorption cross section of the transition ~5I_4~e→~7K_3~o of neodymium are 675±50ns and (1.48±0.74)×10~(-13)cm~2 respectively.     

类氖等电子系列离子基态的双电子复合速率系数研究

使用全相对论组态相互作用方法, 能级-能级细致计算了0.1 E_I ≤ kT_e≤ 10 E_I (E_I是类钠离子基态的第一电离能) 温度范围内类氖离子基态双电子复合(DR)速率系数, 双激发自电离能级考虑了(2s2p)⁷3ln'l', (2s2p)⁷4l4l' 以及(2s2p)⁷4l5l'组态. 对于(2s2p)⁷3ln'l'双激发自电离组态, 轨道角量子数l' >8 的(2s2p)⁷3ln'l'双激发自电离态对双电子复合速率系数的贡献可以忽略不计; (2s2p)⁷3ln'l'双激发自电离组态的高里德堡态对双电子复合速率系数的贡献满足 n'^-3组态-组态外推法, 并且核电荷数越大, 趋于n'^-3标度的n'值越小; 对细致能级计算得到的类氖离子基态的总DR速率系数进行了拟合, 得到类氖离子基态的总DR速率系数随核电荷数 Z和电子温度变化的经验公式, 该拟合公式与细致计算结果的偏差在2%以内, 能较准确的计算任意核电荷数Z的类氖离子在0.1E_I ≤ kT_e ≤ 10E_I电子温度范围的DR速率系数. Burgess-Merts(BM)近似公式不适用于估算低温(kT_e<0.3 E_I)类氖离子的DR速率系数, 在高温(kT_e>2E_I)时, 类氖离子的DR速率系数可以用BM近似公式表示.     

Neutron activation cross section data library

To satisfy the requirements of nuclear reaction cross sections in nuclear engineering applications and nuclear physics studies, the Neutron Activation Cross Section Data Library has been established. 818 target nuclei including unstable target or isomeric target nuclei are considered in this library. The induced neutron energy range region is between 10^-5 eV and 20 MeV. The standard ENDF-6 format is adopted, including general information, reaction cross sections, multiplicities, and so on. The recommended reaction cross sections were obtained using UNF code system and FDRR nuclear model codes or systematic analysis based on available experimental data. The full evaluated dataset containing the evaluated activation cross sections is openly available at http://doi.org/10.57760/sciencedb.j00113.00024.     

Measurement of the total reaction cross section for the mirror nuclei ~(12)N and ~(12)B

The mirror nuclei ~(12)N and ~(12)B are separated by the Radioactive Ion Beam Line in Lanzhou (RIBLL)at HIRFL from the breakup of 78.6 MeV/u ~(14)N on a Be target. The total reaction cross-sections of ~(12)N at 34.9 MeV/u and ~(12)B at 54.4 MeV/u on a Si target have been measured by using the transmission method.Assuming ~(12)N consists of a ~(11)C core plus one halo proton, the excitation function of ~(12)N and ~(12)B on a Si target and a C target were calculated with the Glauber model. It can fit the experimental data very well. The characteristic halo structure for ~(12)N was found with a large diffusion of the protons density distribution.     

基于编码超表面的太赫兹宽频段雷达散射截面缩减的研究

本文设计了一种柔性, 非定向低散射的1bit编码超表面, 实现了太赫兹宽频带雷达散射截面的缩减. 这种设计基于对“0”和“1”两种基本单元进行编码, 其反射相位差在很宽的频段范围内接近180°, 为一种非周期的排列方式, 该电磁超表面使入射的电磁波发生漫反射, 从而实现雷达散射截面的缩减. 全波仿真结果表明, 在垂直入射条件下, 编码超表面的镜像反射率低于-10 dB的带宽频段范围为1.0-1.4 THz, 该带宽内超表面相对同尺寸金属板可将雷达散射截面所减量达到10 dB以上, 最大缩减量达到19 dB. 把柔性编码表面弯曲在直径为4 mm的金属圆柱面上, 雷达散射截面的所减量高于10 dB以上的带宽频段范围为0.9-1.2 THz, 仍然可实现宽频带缩减特性. 总之, 编码超表面为调控太赫兹波提供一种新的途径, 将在雷达隐身、成像、宽带通信等方面具有重要的意义.