用联合谱仪方法观察3S1态电子偶素在气凝硅胶中的湮没

用具有时间选择功能的Ge能谱仪(即联合谱仪)观察了气凝硅胶中³S₁电子偶素(o-P_s)的产额和湮没辐射的能谱, 认为电子偶素在气凝硅胶超细微粒中的产生和湮没基本上符合扩散模型, 但微粒表面的作用也不可忽略; 比较正电子在微粒中的自由湮没和长寿命oPs的曳离(pick-off)所产生的多普勒加宽谱, 表明后一过程具有较低的湮没动量.     

电子偶素在气凝硅胶中的能量损失过程及对湮没率的影响

用正电子湮联合谱仪研究电子偶素在气凝硅胶中的慢化过程.结果表明,三重态电子偶素(o-Ps)因非弹性碰撞从动能～1eV迅速跌落到0.25eV,然后通过连续的与气凝硅胶的SiO₂原子团弹性碰撞而缓慢热化.观察到电子偶素速度越大时其湮没速率也越大,推测这一效应是以往有关测量o-Ps衰变率的精密实验中尚未被察觉的主要系统误差源.     

仲态电子偶素湮没辐射能量的测量

利用充氧气的气凝硅胶电子偶素源,用与已知的¹⁰⁶Ru γ射线能量511856.2(2.3)eV相比较的方法,测得仲态电子偶素湮没2γ射线的能量为510998.7(2.5)eV将此数值(经结合能修正)与电子静止质量所对应的能量(m_ec²)进行了比较.     

仲态电子偶素湮没辐射能量的改进测量

用充氧气的气凝硅胶作仲态电子偶素源,用¹⁹²Ir精密γ能量作标准,以时间选择能谱仪和滑动比较法改进测量仲态电子偶素2γ湮没能量,得到hv=510995.34±0.69eV.经电子偶素结合能修正,得正、负电子对静止质量,与电子质量比较,表明正、负电子质量在1.4ppm内一致.     

不同气氛下多孔硅中电子偶素湮没行为研究

使用正电子湮没谱学方法,在不同气氛下对电化学腐蚀法制备的多孔硅中电子偶素的湮没行为进行了系统的研究.正电子湮没寿命谱测试结果表明,样品中存在长达40 ns的电子偶素湮没成分,并且进入多孔硅膜层的正电子约有80%形成电子偶素,具有非常高的电子偶素产额;在氧气气氛下,由于气体导致o-Ps发生自旋转化猝灭是使多孔硅样品中电子偶素寿命缩短的主要原因.结合正电子寿命-动量关联谱测量结果,分析了不同气氛下多孔硅样品中电子偶素湮没寿命及动量变化关系,讨论了多孔硅中电子偶素的湮没机理以及气氛对孔径计算理论模型的影响. 关键词： 电子偶素 正电子湮没谱学方法 多孔硅     

氧分子对电子偶素的态转换

把气凝硅胶作为可变能量的电子偶素源,用时间选择γ能谱仪研究电子偶素在氧气中的运动,验证快速电子偶素与氧分子非弹性碰撞发生的态的转换效应,测得在两个阈能附近的截面为2.1×10^－17cm²和6.6×10^－18cm².研究慢速电子偶素与氧分子弹性碰撞交换电子所致态转换,发现过程的截面与电子偶素平均速度的平方根成反比,这一过程可以提供比较干净的仲态电子偶素源进行其它精密物理实验.     

~3S_1态电子偶素3γ衰变的连续γ射线能谱的全谱测量

采用很轻重量的气凝硅胶样品作为电子偶素源以减小散射γ射线的干扰,把高纯锗γ射线探测器的定时分辨能力在很低能区改进到FWHM=5ns,在具有时间选择功能的高纯锗γ能谱仪上对~3S_1态电子偶素3γ衰变的连续γ能谱进行了全谱测量,所获得的谱形在实验误差内很好地与Ore-Powell理论预言一致,同时否定了他们的统计计算所给出的谱形。     

正电子偶素三光子衰变的光子角分布

用²²Na和气凝硅胶构成的电子偶素源及三重符合的NaI(T1)计数器,测量了正电子偶素三光子衰变.在末态两个光子对第三光子的夹角为对称的几何条件下,测量了大角度区域的光子角分布.连同已有的小角度区域测量数据,给出了完整的光子角分布曲线.实验曲线与理论预期值符合得很好.     

正电子湮没多普勒谱中的3γ/2γ分析

在慢正电子束研究表面的实验中,一般仍使用高纯Ge γ谱仪测量正电子湮没多普勒展宽能谱,对能谱的分析采用线形参数S,W,这些参数提供的信息有限. 例如,当电子与正电子在材料中形成电子偶素时,简单的线形参数非但不能表征它们,反而因它们的存在使得分析变得复杂. 本工作在对多普勒展宽能谱进行数据处理的过程中,引入正态电子偶素自衰变强度I_3γ参数,建立了从能谱中获得I_3γ参数值的方法. 以标准样品为基准,选用Ag盖帽的气凝硅胶进行I_3γ参数计算,工作表明新参数对研究介孔材料及纳米薄膜能提供更丰富的信息.     

3S1态电子偶素3γ衰变的连续γ射线能谱的全谱测量

采用很轻重量的气凝硅胶样品作为电子偶素源以减小散射γ射线的干扰, 把高纯锗γ射线探测器的定时分辨能力在很低能区改进到FWHM=5ns, 在具有时间选择功能的高纯锗γ能谱仪上对³S₁态电子偶素3γ衰变的连续γ能谱进行了全谱测量, 所获得的谱形在实验误差内很好地与Ore-Powell理论预言一致, 同时否定了他们的统计计算所给出的谱形.     

高能物理与核物理第7卷1983年总目录

第1期用联合谱仪方法观察钻:态电子偶素在气凝硅胶中的湮没····································…… ····························································……张天保王蕴玉张长春王少阶(1)带头对数近似下的二介子价夸克分布函数的QCD行为和有关的微分截面 ··…‘·“·······································……沈齐兴吴济民张美曼陆景贤赵佩英(5)S以的⑧“以2)。u(l)统一模型…     

正电子湮没时间选择能谱仪的发展和应用

本文介绍了中国科学院高能物理研究所发展的正电子湮没时间选择能谱仪的技术及其在电子偶素物理研究方面的应用．实验表明，此种新式谱仪能够把正电子湮没物理和化学的研究向定量方向推进一步．     

物理新闻和动态

反物质-物质分子的制造美国加州大学河边分校科学家David Cassidy和Allen Mills找到了物质和反物质结合的确凿证据,他们发现两个正电子素原子(或称电子偶素,positronium,简写为Ps)可以相互结合,形成正电子素分子(molecular positronium,简写为Ps2).科学家们如何观察短寿命的Ps2分子呢?首先,Cassidy和Mills采用22NaCl作为放射源产生正电子,尽管短寿命的正电子将和电子结合而迅速湮没产生γ射线,但实验中他们使用Surko等发展的捕获技术,可将正电子约束和储存在“磁阱”中,大大延长它们的寿命,并很快积累数百万个正电子.然后从磁阱中提取…     

反物质-物质结合能否产生分子？

当两个原子，每个原子由电子和它的反粒子（即正电子）组成，相互碰撞会发生什么变化呢？现在美国加州大学河边分校科学家Allen Mills教授研究小组发现这些被称为自然界不稳定正电子素原子（亦称电子偶素，符号为Ps）在相互作用后变成更不稳定，正电子素原子相互碰撞湮没，产生威力强大的1辐射．实验结果首次推测正电子素分子（Ps2）的存在，每个分子由两个电子和两个正电子组成．这种物质一反物质对至今实验上未被发现和研究，将开辟关于反物质性质全新领域的研究。     

真空电子偶素原子的产生

用慢正电子束入射固体靶表面,通过测量湮没光子能谱随靶温度和入射慢正电子能量的变化,用“峰法”确定慢正电子产生电子偶素原子的转换率。转换率依赖于靶材料、靶温度和入射慢正电子能量。对材料锗转换率可达80％。 关键词：     

高效率的正电子湮没2γ和3γ寿命谱仪

用大体积BaF_2(φ40mm×30mm)探测器组装正电子湮没的2γ和3γ寿命谱仪,在2γ方式下,两个BaF_2探测器构成双重符合,得到系统的时间分辨为FWHM=212ps,计数效率比塑料闪烁探测器组装的谱仪估计高10倍以上.在3γ方式下,NaI(Tl)探测器与两个BaF_2构成三重符合,合理安排三探头的几何及合理选择各能窗的位置以优化对3γ湮没事例的测量,实验表明,新系统可用于研究强度微弱的电子偶素在固体中湮没的3γ寿命谱.     

重夸克偶素质量谱的相对论夸克模型研究（已撤稿）

使用量子场论中准势途径的相对论夸克模型,计算了重夸克偶素的质量谱.所采用的同味正反夸克间的有效相互作用包括通常的直接单胶子交换、单胶子湮没及具有相对论修正的标量和矢量线性禁闭的混合.得到了与实验上肯定的数据符合较好的拟合计算结果，并讨论了湮没项和相对论修正各项对能谱超精细分裂的作用. 关键词： 重夸克偶素 质量谱 相对论修正 湮没势     

聚乙烯的多重弛豫与正电子湮没寿命谱

在143～373K用正电子湮没寿命谱(PALS)方法研究了高密度聚乙烯(HDPE)中的自由体积与温度 的关系.对实验谱分别进行了三寿命成分和四寿命成分分析,并对实验拟合结果作了微分的尝试.发现经这种方 法处理后的结果对温度变化十分灵敏,并且从四寿命分析的微分曲线可以完整地观察到HDPE在该温度区间的 三重α弛豫和表观双玻璃化转变过程,而用三寿命分析的微分曲线将难以解释这些转变.这说明对部分结晶的 聚合物而言,用四寿命拟合比三寿命拟合更符合实际的物理过程;讨论了正电子在HDPE中的湮没机制,证实正 电子在HDPE的结晶区和非晶区都可能形成电子偶素(Ps),而且正电子所处的空间大小对Ps产额有影响;最后 根据PALS实验的结果直接估算了HDPE在不同温度下的热膨胀系数.     

同步辐射小角X射线反射和慢正电子湮没表征low-k SiOx薄膜

利用射频磁控溅射方法制备了低介电常数材料多孔非晶SiO_x薄膜,溅射压强从1Pa—3Pa变化,傅立叶变换红外吸收光谱测行x的范围为1≤x≤1.6.同步辐射X射线反射(XRR)测量结果显示了随着溅射压强的增大,薄膜的孔隙率(体积比)从6%上升到24%,同时估计了薄膜的厚度.慢正电子湮没多普勒展宽测量探测了薄膜中的缺陷分布信息,结果显示随着溅射压强的增加,薄膜中的E'中心缺陷增加,其抑制了电子偶素的生成,从而使S参数呈下降趋势,利用VEPFIT程序对正电子湮没结果进行了拟合,得到的膜厚与XRR结果较为接近.     

高效率的正电子湮没2γ和3γ寿命谱仪

用大体积BaF₂ (φ40mm×30mm)探测器组装正电子湮没的2γ和3γ寿命谱仪,在2γ方式下,两个BaF₂探测器构成双重符合,得到系统的时间分辨为FWHM=212ps,计数效率比塑料闪烁探测器组装的谱仪估计高10倍以上.在3γ方式下,NaI(Tl)探测器与两个BaF₂构成三重符合,合理安排三探头的几何及合理选择各能窗的位置以优化对3γ湮没事例的测量,实验表明,新系统可用于研究强度微弱的电子偶素在固体中湮没的3γ寿命谱.