用20—1020 keV单能质子刻度CR-39固体核径迹探测器

用北京师范大学2×1.7MV串列加速器和400 kV高压倍加器产生的20—1020 keV单能质子束对CR-39固体核径迹探测器进行了刻度.为了保证质子的单能性和固体核径迹探测器上径迹密度不能超过10⁶/cm²的要求,对两台加速器分别采用了不同方法控制质子辐照数量.在串列加速器上采用了狭缝加转盘的方法,在高压倍加器上采用了100 ns单次高压脉冲扫描束流的方法,既保持了质子的单色性,又达到了质子注量小于10⁶/cm²的 关键词： 单能质子 固体核径迹探测器 CR-39     

核子之间的强相互作用——核力

 在原子核内,带正电的质子之间的距离很近,库仑斥力很强.但是质子、中子仍然紧密结合,质量密度达到6×10¹⁴gcm^-1.     

学部委员钱临照教授主持SN一九八七A超新星事件

 3 崩塌过程电子简并态的崩溃乃是触发星体剧变的最直接原因.前面已经提到,“电子简并态”的物理意义乃是电子由于“泡利不相容原理”永远具有一定的动能,因而能担负起顶住压力的功能,但我们不能忽略,在这种物态下,电子的平均速度将随着外加压力的增加、电子活动空间的减小而不断增大.当物体被压缩到密度超过了约4×10¹¹克/立方厘米之后,电子的平均速度已接近光速;如果压力再增加,电子便有可能穿入原子核而与核中的质子产生逆β衰变反应.     

CFETR磁体系统的中子学计算及活化分析

用蒙特卡洛中子输运程序(MCNPX)对中国聚变工程实验CFETR超导磁体进行中子学输运计算,利用欧洲活化计算程序FISPACT对其进行活化计算分析,针对计算结果重点分析了磁体系统的中子学剂量分布以及活化情况。计算结果表明,中子能量通量最大处出现在聚变堆内侧线圈处,为3.97×10¹⁴ MeV•m^–2,在该条件下超导线圈可以满足设计要求。停机后磁体组件的活度为3.33×10¹⁰Bq•kg^–1,停机10年后下降2个数量级达到6.14×10⁸Bq•kg^–1。研究结果验证了所使用的CFETR 3维模型满足初步设计条件。     

卫星上的钟——三谈势场及其零点的选取

 本篇我们以卫星钟所处的球对称万有引力场和“爱因斯坦圆盘”为例, 再次谈谈势场零点的选取, 并借此论证卫星钟在引力场中变慢的因子为什么是(1＋2φ/c²)^1/2。     

钴离子注入对二氧化钛晶体的结构和光学性能的影响

采用离子注入法制备了钴离子掺杂的金红石相TiO₂样品;离子注入能量、注量分别为40 keV(1×10¹⁶cm^-2),80 keV(5×10¹⁵,1×10¹⁶,5×10¹⁶,1×10¹⁷cm^-2),120 keV(1×10¹⁶cm^-2). 通过XRD,XPS和UV-Vis等手段对掺杂前后样品的结构和光学性能进行了表征,分析了掺杂元素在金红石TiO₂中的存在形式. XRD测试表明随着注入能量的增加晶体的损伤程度增加. UV-Vis测试表明掺杂后所有样品在可见光区的吸收增强; 并且随着注量的增加,注量为5×10¹⁵cm^-2到5×10¹⁶cm^-2范围内注入样品的光学带隙逐渐变小. 关键词： 钴 二氧化钛 离子注入 掺杂     

甲钴胺与牛血清白蛋白相互作用的光谱特性

应用荧光光谱法、紫外吸收光谱法及共振光散射法,研究了甲钴胺 (Mecobalamin) 与牛血清白蛋白 (BSA) 之间的相互作用。在pH=7.40的三羟甲基胺基甲烷-盐酸 (Tris-HCl) 缓冲溶液中,随着甲钴胺浓度的增加,BSA的荧光强度、共振散射光强度逐渐减弱。通过计算不同温度(293,303,310 K)下的猝灭常数 (K_sv=5.40×10⁴,6.90×10⁴,8.00×10⁴ L/mol) 及扫描紫外吸收光谱,确定了甲钴胺对牛血清白蛋白的猝灭机理为动态猝灭。测定了该反应的表观结合常数 (K_A=1.68×10⁴,4.34×10⁴,7.90×10⁴ L/mol)和结合位点数 (n≈1)。利用热力学参数 (ΔH>0、ΔG<0和ΔS>0) 确定了分子间的作用力性质,作用力主要是疏水作用力,作用过程是自发的。同时应用同步荧光技术研究了甲钴胺对BSA构象的影响。结果表明,甲钴胺没有引起BSA构象的变化。     

大气压下电晕电离层离子运动规律的实验研究

对大气压下电晕电离层的离子运动规律进行了实验研究。实验结果表明: 在电晕放电的流光或辉光放电区域, 电离电场强度、注入功率密度、电离能密度等参量对等离子体输运项的影响程度仅在1 个数量级内; 在电离能密度达到0. 4mJ•cm^{- 3} , 气体速度从1. 5m•s^{- 1} 提高到25m•s^{- 1} 时, 离子输运率相应从5. 4× 10⁸ cm^{- 3}•s^{- 1} 增加到8×10¹⁰ cm^{- 3}•s^{- 1} , 提高了近2 个数量级。带电粒子的动量对离子浓度及输运的影响远大于电离电场强度、注入功率密度等的影响。     

双有源层结构掺硅氧化锌薄膜晶体管的电特性

为降低氧化锌薄膜晶体管(ZnO-TFT)的关态电流(I_off),提高开关电流比(I_on/I_off),采用磁控溅射法制备掺硅氧化锌薄膜晶体管(SZO-TFT)和SZO/ZnO双层有源层结构的TFT器件,研究了Si含量对SZO薄膜透光性和SZO-TFT电性能的影响,比较了单层与双层有源层结构TFT器件的电特性.与ZnO-TFT相比,SZO-TFT的I_off低2个数量级,最低达1.5×10^-12 A;I_on/I_off高两个数量级,最高达7.97×10⁶.而SZO/ZnO双有源层结构的TFT器件可在不降低载流子迁移率的情况下,I_on/I_off比ZnO-TFT提高近两个数量级,有效改善了器件的整体性能.     

约化场强对氮-氧混合气放电等离子体演化特性的影响

采用零维等离子体动力学模型,计算了不同约化场强条件下N₂/O₂放电等离子体的演化特性.结果表明,平均电子能量与约化场强有着近似的线性关系,在约化场强为100 Td时,平均电子能量约为2.6 eV、最大电子能量达35 eV;约化场强是影响电子能量函数分布的主要因素.气体放电过程结束后,振动激发态氮分子的粒子数浓度不再变化,电子激发态的氮分子、原子和氧原子的粒子数浓度达到一峰值后开始降低;放电结束后的氧原子通过复合反应生成臭氧.约化场强升高,由于低能电子减少的影响,振动激发态氮分子的粒子数浓度降低,当约化场强由50 Td增加75 Td,100 Td时,粒子数浓度由3.83×10¹¹ cm^-3降至1.98×10¹¹ cm^-3和1.77×10¹¹ cm^-3,其他粒子浓度则相应增大. 关键词： 等离子体 约化场强 粒子演化 数值模拟     

大数假说与人择原理

 凡是学过物理的人都知道长度、质量、时间的国际单位分别是米（m）、千克（kg）、秒（s）,这些单位都是根据人们的主观认识规定的,尽管是逐步发展并取得共识而流行起来的,但毕竟带有一定的任意性。在宇宙各种不同层次的客体中,只有原子及其组成的粒子才不论何时何地全都相同。所以若选定核子质量(m_N=1.67×10^-27kg)、大小(r_N=10^-15m=1fm)和光子穿过一个核子所需的时间(t_N=1j=10^-23s)作为质量、长度和时间的自然单位,则最为客观。根据哈勃定律,在欧几里得几何适用范围内,比距离D_max≈（1-2）×10¹⁰光年更为遥远的星系发出的光是达不到地球的,这一距离标志了可观测宇宙的极限。     

火药燃气作用下电离种子产生等离子体研究

为研究电离种子在火药燃气作用下产生等离子体的规律，建立了密闭爆发器(定容)条件下电离种子产生等离子体的数学模型，设计了火药燃气作用下电离种子产生等离子体的试验系统。采用某型火炮发射药和不同种类的电离种子分别进行了试验，结果表明：电离种子在火药燃气作用下可以产生等离子体，加入钾盐和铯盐后电子密度分别为2.25×10¹⁸m⁻³ 和4.63×10¹⁸m⁻³，铯盐电离效果优于钾盐。通过试验数据和仿真结果比对，发现它们保持在同一数量级内。     

ZBLAN玻璃中Pr3+掺杂离子3P0和1D2能级的发光特性和寿命

对ZBLAN氟锆酸盐玻璃中Pr³⁺掺杂离子³P₀和¹D₂能级的寿命和发光特性进行了较详细的光谱学研究。首先测量了两种掺杂浓度(质量分数分别为1×10^-3,5×10^-3)的Pr³⁺:ZBLAN玻璃的吸收光谱,然后运用时间分辨激光光谱技术测量了³P₀和¹D₂能级在激光单光子共振激发下的荧光发射谱和能级寿命。将不同荧光发射谱带的强度和文献报道的Judd Ofelt理论计算辐射跃迁几率数值做了比较分析,证明了文献中理论计算结果的可靠性。由于浓度猝灭效应,在相同的激发条件下,掺杂浓度为1×10^-3样品的荧光发射强度明显大于5×10^-3样品的荧光发射强度。但是从我们的测量结果看,掺杂浓度对³P₀和¹D₂ 的能级寿命值无显著影响。掺杂浓度为1×10^-3时,Pr³⁺离子³P₀和¹D₂能级的寿命值分别为46,322μ_s。     

质子辐照对纯铝薄膜微观结构的影响

利用透射电子显微镜(TEM)详细分析了不同剂量的质子辐照纯铝薄膜样品的微观结构, 质子的能量E=160 keV.实验表明,质子辐照能够在Al薄膜中诱发空位位错圈,在实验范围内,位错密度随辐照剂量的增加而增加;质子辐照在1×10¹¹—4×10¹¹/mm²范围内随辐照剂量的增加,位错圈数量密度以及位错圈尺寸都随之增加.在较高剂量6×10¹¹/mm²辐照下,位错圈数量密度减小,但其尺寸显著 关键词： 质子辐照 空位簇缺陷 位错圈 微观结构     

物理学史中的十月 1955年10月19日:宣布发现反质子

 20世纪初期,科学家以为粒子的能量一定都是正数。但当1928年狄拉克（Paul Dirac,1902~1984）以方程式说明相对论性电子在电磁场内的行为时,看法就改变了。狄拉克提出说,反粒子可能和粒子都存在,两者成对,质量相同,只是电荷和能量相反^*。     

谈谈贫铀和贫铀弹

 自“贫铀弹”事件在欧洲被披露出来后,引起国际社会的极大关注,整个世界几乎都在评论着贫铀弹的是是非非。那么,一个看来本不起眼的“贫铀弹”为何会掀起如此轩然大波呢?在这里我们来谈谈贫铀和贫铀弹。一、铀铀是一种重金属元素,天然铀中有3种同位素:铀238、铀235和铀234,其中铀235是一种核裂变材料,常用于制造原子弹。根据铀裂变反应式可知,一个铀核裂变就能释放原子能201ＭｅＶ,1ｋｇ铀核能够释放原子能为8.2×10¹³Ｊ,而1ｋｇ无烟煤燃烧时释放化学能为3.35×10⁷Ｊ。     

高能中微子与宇宙线的多信使研究

 宇宙线是来自地球之外的高能带电粒子，约99%为原子核，1%为电子。此外，在传播过程中，宇宙线通过与星际介质作用，产生少量次级核子及反质子、正电子等次级宇宙线粒子。宇宙线的发现始于1912年，迄今为止观测到的宇宙线粒子的最高能量已达到3×10²⁰电子伏特，是最大的粒子加速器LHC （large hadron collider）所能加速粒子能量的千万倍。但宇宙线的起源至今仍是未知之谜^①。近些年研究表明，高能宇宙线应来自于宇宙中的天体，因而宇宙线研究属天体物理和粒子物理的交叉学科^②。     

中性硅3s23P2 3P2,1D2→3s3p3 3D3o跃迁能量,超精细结构常数与同位素移动的MCDHF计算

本文使用多组态Dirac-Hartree-Fock方法计算了²⁹Si的3s²3p^{2 3}P₂,¹D₂→3s3p³D₃⁰跃迁能量和³P₂,³D₃⁰超精细结构A常数以及Si同位素²⁹Si,³⁰Si和³¹Si相对于²⁸Si在3s²3p^{2 3}P₂→3s3p^{3 3}D₃⁰跃迁的同位素移动.通过尝试双电子激发（SD）和三电子激发（SDT）,分别考虑VV相关,CV相关和CC相关产生各种不同的扩展组态波函数得到的计算结果和实验值的比较,推测了对于中性硅原子这两个组态,内壳层2p2s,1s电子活动到外壳层的概率较小,而3s3p壳层中的电子都比较活跃,但主要是在n=3,4的壳层内活动,活动到更高n壳层的概率则比较小.     

大气压氩气射流等离子体放电发展速度研究

利用交流空心针-板放电装置,在大气压环境中产生了两种不同极性的氩射流等离子体,利用放电产生的等离子体发光信号,研究了两种等离子的形貌和放电的发展速度。利用高速相机拍摄了两次放电的形貌,发现正半周放电长度约为0.8 cm,负半周放电长度约为1.6 cm。然后利用两个光电倍增管配合,分别测量了正负半周放电的发展速度,正半周放电发展速度为（3.1±0.2）×10⁶ cm/s,负半周放电发展速度为（2.2±0.1）×10⁷ cm/s,而且两次放电的发展方向相同。通过对电子激发温度空间分布的分析,发现电场是影响等离子发展速度的重要因素。     

355 nm激光光电离甲醛飞行时间质谱的研究

利用脉宽为5 ns脉冲Nd: YAG 355 nm激光在功率密度为10¹¹–10¹² W/cm²条件下实现了甲醛含水团簇多光子电离, 并用飞行时间质谱对其电离产物和电离过程进行了研究. 实验中观测到了甲醛的质子化团簇系列 (CH₂O)_nH⁺(n=1–4), 甲醛的去质子化团簇系列(CH₂O)_nCHO⁺ (n=1–3), 以及两个起源于H₂CO去质子和质子化的含水团簇系列HCO⁺(H₂O)_n(n=1,3,5)和H₃CO⁺(H₂O)_n(n=1,3,5), 并对其中的一些团簇结构构型进行了猜测. 研究在不同的激光功率密度下甲醛团簇质谱峰的变换情况, 当激光密度达到9.3× 10¹¹ W/cm², 开始出现CH₂O和H₂O本体及其光致碎片的信号, 但对应的各质量峰没有明显地分辨开, 而是以包络的形式出现, 这是激光电离产生高能离子释放的一种表现, 提出认等离子体动力学鞘层加速机制(模型)来解释高能离子形成的物理机制. 关键词： 甲醛 团簇 飞行时间质谱 激光电离