γ射线暴理论中有争议的两个问题

 γ射线暴是指宇宙射线中的γ射线爆发,属宇宙线天体物理学研究的范畴.它是通过对γ射线爆发所释放出来的巨大能量的研究来认识我们目前的宇宙及天体的演化.     

将于2005年发射的太空望远镜

 美国国家航空和宇宙航行局（ＮＡＳＡ）已经决定支持斯坦福大学研制空间γ射线望远镜ＧＬＡＳＴ（Ｇａｍｍａ－ＲａｙＬａｒｇｅＡｒｅａＳｐａｃｅＴｅｌｅｓｃｏｐｅ）。这是一项由ＮＡＳＡ和美国能源部以及法国、德国、意大利和日本的专家合作进行的计划,探测地球上所不能达到的超高能量电子和核粒子。ＧＬＡＳＴ预定于２００５年发射,运行５年。由于ＧＬＡＳＴ比现有的γ射线望远镜性能和精度要高得多,科学家可以用它探测极短瞬的现象,如一个时间尺度范围的活动星系核和神秘的γ射线爆。最初的ＧＬＡＳＴ仪器装置是由薄铅箔与薄硅片交替放置的塔形方阵（用来记录γ射线的方向）和一个闪烁晶体的方阵（测量γ射线能量）。     

发展中的γ射线天文学

 现代天文学的知识有很多是通过分析天体的电磁辐射得到的,天体的电磁辐射的范围是相当宽阔的,它从无线电波、红外光、可见光、紫外光-直延伸到X射线、γ射线.对天体辐射观测越广,就越能较全面地认识宇宙.所以天文学家总希望把研究领域扩展到所有波段.     

穆斯堡尔效应原理及其应用

 穆斯堡尔效应原理目前已知的约2000种核素中,绝大部分是不稳定的,它们会自发地放出某种粒子而转变为另一种核素。这就是原子核的放射衰变。穆斯堡尔效应研究的是放射性原子核衰变过程中释放出的γ射线。处于激发态的原子核是不稳定的,它要自发地放出能量、跃迁到能量较低的能态,并最后到达基态,而核的成分不变。这种现象就是原子核的γ跃迁或γ衰变。γ射线不带电,它是比伦琴射线波长更短的电磁波,具有很强的穿透能力。它包括三种形式,即放出γ射线的γ辐射、发射轨道电子的内转换和发射一对正负电子的电子对内转换。     

神奇的粒子手术刀

 近两三年来,中国引进了十多台γ刀,成功地做了数以千计的不开颅脑内部手术,未见有一例直接死亡或致残,神了!更为神奇的是:开刀不麻醉,病人清醒;时间短,半小时内手术完成;病人自己走下手术床,不用住院。所以γ刀被誉为“神刀”。γ射线是光子,可以做成手术刀;X射线也是光子,能量也可以很高,当然也可以做成手术刀。     

γ射线辐照对含钆磷酸钡玻璃影响的光谱分析

为研制新型γ射线屏蔽材料,采用熔融淬火法制备了xGd₂O₃-(50-x)BaO-50P₂O₅（0≤x≤7 mol%）系列玻璃样品,并经60Co辐照源辐照,利用UV-Vis-NIR,Raman等分析技术研究了玻璃的光学特性和微观结构。结果表明,玻璃在γ射线辐照下产生了磷氧空穴中心（Ⅰ类色心）,呈现棕色;Gd₂O₃能增强磷酸钡玻璃的抗γ辐照能力,玻璃中Gd₂O₃含量越高,γ射线辐照导致的色心数量越少;玻璃产生的色心数量会随着γ射线辐照剂量的增大而增加;Gd₂O₃加入降低了玻璃对可见光和近红外光的透过率;γ射线辐照使玻璃出现了光学吸收带损耗,玻璃在紫外到可见光区的透过率降低;玻璃样品的主要结构为Q2偏磷酸盐结构,伴有少量Q1焦磷酸盐和Q0正磷酸盐结构;玻璃微观网络结构在γ射线辐照下变化不明显。     

极端星系之谜

 位于武仙星座(见图1)“英雄赫剌克勒斯两肩之间”的蓝色星系“小耗子”马卡良501①在1997年的一夜之间被发现成为一个“巨人”。先是在1992年,康普顿γ射线天文台捕获到来自马卡良421星系的高能γ射线。天体物理学家认为此射线来源于星系射出的喷流中的超高速粒子:当电子和质子围绕着喷流的强磁场做旋转运动时,既能发射出同步加速辐射,也能与普通的光子碰撞,使光子获得超高能量成为高能γ射线。这种其喷流径直射至地球的活动星系被称为耀变体(Blazar)。     

新一代高能γ射线望远镜系统

 在高能天文观测领域,实现对硬X和γ射线源的巡天搜索;高精度定位以至成像,始终是引人密切关注的一个重要方向。本文简单介绍编码孔径成像原理和技术,并介绍一种新的实际的旋转编码孔径成像γ射线望远镜系统。 硬X射线(20-120keV)和γ射线天文学的发展,需要高灵敏、高精度的望远镜系统。由于硬X和γ射线能量高于3keV时,会聚光学开始变得无能为力。从而造成了在这一领域内制作成像望远镜的特殊困难。 近年来,从事高能天文观测的科学工作者想了很多办法,希望能解决这一日益迫切需要解决的难题。     

HL-2A中子相机屏蔽系统模拟

利用蒙特卡罗模拟程序,建立了HL-2A中子相机蒙特卡罗粒子输运(MCNP)物理模型,对D-D聚变中子和γ射线的屏蔽进行了模拟计算。对石蜡碳酸锂混合物、聚乙烯、铅和316L不锈钢4种常用中子慢化吸,收剂组成的屏蔽层材料的屏蔽效果进行了对比。计算结果表明,石蜡碳酸锂混合物和铅组合是中子相机的最佳屏蔽层材料,其中石蜡碳酸锂混合物用于慢化吸收中子,铅用于屏蔽中子和γ射线。此外,利用MCNP模拟计算得到了屏蔽中子和γ射线所需的屏蔽厚度,以及准直管的中子散射率。     

70As(β++EC)衰变到70Ge的低自旋激发态(英文)

通过70As的放射性衰变研究了70Ge的激发态,新发现能量为1 036.99,1 196.66,1 539.29和2 531.7 keV的四条新γ射线,重新确认了2 219.34 keV γ射线的跃迁位置,新确认496.74,1 295.24和1 417.24 keV这三条γ射线首次放入衰变纲图,本工作证实了1 881.67,2 325.42和2 424.41 keV γ射线的跃迁位置,建议了能量为4 243.10和5 265.81 keV的两个新能级,建立了新的衰变纲图,基于比较半衰期和γ跃迁分支比建议了一些能级的自旋-宇称。The excited states of the 70Ge nucleus are investigated in radioactive decay of the 70As. Four new transitions with 1 036.99, 1 196.66, 1 539.29 and 2 531.7 keV are found for the first time. The position of 2 219.34 keV transition are reassigned, the transition positions of 496.74, 1 295.24 and 1 417.24 keV γ-rays are assigned for the first time, and the placements of 1 881.67, 2 325.42 and 2 424.41 keV γ-rays are confirmed in the present work. Two new levels, at 4 243.10 and 5 265.81 keV excitation energy, respectively, are proposed. The decay scheme is established and for a number of levels spin-parity assignments are suggested on the basis of logft values and γ-branching ratios.     

γ-Ce中的高压纵波声子模软化和状态方程描述

利用同步辐射角散X射线衍射技术测量了室温条件下0---0.74 GPa 压力范围内Ce的等温压缩线.发现γ-Ce的室温等温压缩线呈外凸形, 这是由其纵波声子模软化所致.利用超声测量得到的体弹性模量随压力变化的规律, 对实验所得到的压力与体积数据, 用二阶和三阶Murnaghan 方程、 二阶和三阶Birch 方程、 三阶Xu方程以及二阶Vinet方程进行比较, 并且对这些状态方程得到的体弹性模量随压力的变化规律与超声实验的结果相对比, 发现三阶Murnaghan 方程和三阶Xu方程对γ-Ce最适用.     

超声裁切刀

美国的Dukane公司设计了一种超声裁切刀,它能快速有效地裁切石墨纤维材料、蜂窝状铝材料、未硫化橡胶、地毯、毡毯、皮革、合成织物和合成纤维. 该公司制造的2020型超声裁切刀还能除去各种热塑性塑料零件的毛边.在这种裁切设备中起主要作用的是一把长为5.08cm的钢刀.这种钢刀以每秒2万次的频率振动,此频率有助于以最小的力裁切各种材料.在裁切的同时,该刀能熔化封合材料的切边,这可防止在裁切某些人造材料时可能发生的切边散开和     

一种激光驱动的超短X射线光源

介绍一种可产生超短脉冲的新型Ｘ射线光源。它由多碱光电阴极、金靶及铍输出窗组成，当该射线管的阴极受到强光照射时，产生光电子发射，并经电场加速后轰击金靶，产生连续谱的Ｘ射线轫致辐射，经铍窗输出。用超短的可见光脉冲驱动该光源，并借助Ｘ射线扫描相机测量了该管的Ｘ射线输出，获得了５ｐｓ的Ｘ射线脉冲，这种光源可方便地用来标定Ｘ射线扫描相机的时间分辨率，此种产生超短电子脉冲的方法可在其他方面获得应用。     

FFT-BP神经网络模型对车载γ能谱辐射剂量率的预测分析

为了实现车载γ谱仪巡测系统对辐射剂量率的准确测定，提出基于快速傅里叶变换(FFT)本底扣除法的改进型BP神经网络模型(FFT-BP神经网络模型)。实验采用γ射线能谱分析法，对不同间距处的137Cs放射源进行车载γ能谱测试，将得到的谱数据通过快速傅里叶变换(FFT)扣除本底，获得新的谱线数据。应用FFT-BP神经网络模型对未知剂量的车载γ谱线作辐射剂量率的定量预测，将预测结果同3个函数模型的拟合结果比较，验证FFT-BP神经网络模型的预测效果。结果表明，FFT扣除法能较好的削弱散射本底对γ谱线的影响，能有效的降低谱线本底。通过新谱线获得的特征峰面积和净谱线面积与辐射剂量率的相关系数均为0.99(p<0.05)，相关性显著。模型拟合分析过程中，FFT-BP神经网络模型表现出较强的学习泛化能力，预测较理想，相对误差和累计误差分别低于0.6%和9%，效果明显优于数学模型和γ能谱全能峰法，可显著降低γ能谱分析辐射剂量率的误差，且能有效提升工作效率。因此，FFT-BP神经网络模型适用于γ能谱辐射剂量的预测分析，为车载γ谱仪巡测系统测量辐射剂量提供了一种新型有效的分析方法。     

超短强激光与固体薄膜靶作用产生keV相干X射线数值模拟研究

用一维粒子模拟研究了超短强激光脉冲与两个固体薄膜靶作用产生X射线的一个方案, 特别研究了该方案中产生相对论电子层的源靶的厚度和密度分布对产生X射线的能谱、能量转换效率的影响. 数值模拟发现当产生高能电子层的源靶的厚度d与产生的X射线的波长λ/4γ_x²相当或者更小(λ 是入射激光波长)时, 才能产生准单色的X射线光谱, 否则产生的光谱有极大展宽, 且最高频率下降很快. 另外, 当薄膜靶前面存在不均匀预等离子体时, X射线光谱会明显变差. 关键词： 相对论电子层 Doppler 频移 相干X射线     

软X射线发射谱及其应用

 20世纪前期,人们即认识到Ｘ射线发射谱是研究固体电子结构的重要技术。它是由于电子从已填充能态向组成粒子(原子或离子)内层原子实能级的跃迁而产生,因此,反映了固体中的电子按能态的分布。然而,因为实验条件和理论研究的限制,发展很慢。60年代光电子谱学的兴起,更在很大程度上减少了人们对这种研究方法的注意。近十几年来,Ｘ射线发射谱学(ＸＥＳ),特别是软Ｘ射线发射谱学(ＳＸＥＳ)获得了迅速发展,取得了不少重要的研究成果。这是与实验条件和理论工作的重大进展,此研究方法的一些独特优点及其多方面的应用价值密切相关的。Ｘ射线发射谱具有以下主要的优点。     

大耕深旋耕刀激光冲击强化残余应力研究

研究了激光冲击强化对回转半径为350mm大耕深旋耕刀残余应力的影响,利用ANSYS对旋耕刀进行理论应力分析,发现应力集中在刀柄外弯角处,同时进行了激光冲击强化模拟,得到理论残余应力引入值。利用X射线衍射法对激光冲击强化前后旋耕刀表面进行了残余应力测试。结果表明,ANSYS模拟激光冲击强化引入的残余应力值与试验实测的结果吻合得较好,相比未经处理的旋耕刀,激光冲击强化后刀具表面残余应力明显增大,最大残余压应力达412.25 MPa,增幅达166%,残余压应力的引入可消除旋耕刀工作的应力集中,提高了刀具使用寿命。研究结果为进一步提高和优化大耕深旋耕刀制造工艺提供了新的参考依据。     

NaI探测器对23.8 MeVγ射线的效率刻度方法

低能D(d,γ)4He辐射俘获反应截面的研究在聚变领域和天体物理等领域中起到非常重要的作用。由于受到标准γ源能量的制约,在研究D(d,γ)4He反应高能γ射线产额实验过程中不能用标准源进行效率刻度。采用实验测量与计算相结合的方法实现NaI探测器对23.8 MeV γ射线的效率刻度,先对6.13MeVγ射线效率进行实验刻度,然后用蒙卡程序MCNP－4C模拟计算出NaI探测器的效率曲线,再用实验数据与模拟结果进行对比校正,计算出NaI探测器在23.8MeV能量点对γ射线的探测效率。该方法对高能γ射线效率刻度给出了一种参考依据。In the study of D(d,γ)4He radiative capture reactions research, which is very important for fusion and astrophysics, the efficiency calibration of the detector is necessary. Due to the restriction on energy of the standard gamma source, the efficiency calibration of high-energy gamma-rays can not be calibrated by a standard source. In this paper, the method combining the experimental measurements and calculations for the efficiency calibrations of high energy gamma rays is given in the experiment of 6.13MeV gamma rays efficiency calibration using NaI detector, the efficiency curve of which is calculated by MCNP-4C and corrected experimentally. In this case, the detection efficiency of 23.8MeV gamma ray is known. The method provides a reference to high energy gamma ray efficiency calibration.     

氘气放电条件下X射线、γ射线分析

评述、分析了氘气放电条件下Ｘ射线产生的机制与能谱,指出了在氘气放电条件下,由于引发了核反应而产生γ射线和中子．它对Ｘ射线能谱分析带来影响,同时也为核聚变的发生提供了间接证据.The following opinions were given in this paper. It is probably creditable that as X-ray with single energy was produced in discharge process with D₂ gas     

低温冷冻刀降温方法综述及展望

介绍了冷冻治疗和它的发展历程,对低温冷冻刀的降温方法作了全面的综述和分类,并进行了降温方法机理分析和优缺点比较,结合冷冻外科的应用现状对低温冷冻刀的应用前景做出展望,为新型低温冷冻刀的设计提供了参考。