高能重离子加速器次级中子屏蔽的理论估算

用R.Madey等人提出的由核反应参数计算屏蔽的方法,计算了入射离子单核能为0.6、1.2GeV¹²C束轰击厚Cu靶的次级中子屏蔽.当入射离子束流为1×10¹³ions/s时,其前向和侧向混凝土屏蔽厚度分别为9.8、4.8m(对0.6GeV)和11.5、6.9m(对1.2GeV).     

正电子发射成像回旋加速器屏蔽材料防护性能

计算了11 MeV 正电子发射成像回旋加速器18O(p, n)18F反应的双微分截面数据,并采用蒙特卡罗模拟计算方法,分析了单一材料及复合结构对特定辐射源的防护性能。采用单一材料,质量分数为73.8%的重混凝土的防护效果最佳,经过90 cm厚屏蔽层的衰减,距离辐射源正前方1 m处的总剂量降低约5个量级;复合结构采用多层结构,材料选用铁及硼酸溶液,同样厚度即可达到与重混凝土相同的防护效果,密度可降低至少20%。     

基于蒙特卡罗的小尺度参考辐射装置屏蔽研究

针对移动式小尺度参考辐射（MRR）装置（移动式校准装置）,在进行射线辐射剂量测量的仪器仪表标定或刻度时,应满足其辐射屏蔽安全限值5 Sv/h的屏蔽技术要求,采用蒙特卡罗输运程序MCNP,开展了移动式小尺度参考辐射装置表面剂量场屏蔽的模拟计算和研究分析工作。研究结果表明,通过MCNP模拟的屏蔽设计方法可以详尽反映MRR装置各个表面的剂量分布特征和规律,实现移动式小尺度参考辐射装置屏蔽设计,采用的铅钢材料复合屏蔽方案能够保证装置硬度且显著地减轻屏蔽体的重量,最终获取的优化MRR屏蔽箱体重量约为271.9 kg。     

基于蒙特卡罗的小尺度参考辐射装置屏蔽研究

针对移动式小尺度参考辐射（MRR）装置（移动式校准装置）,在进行射线辐射剂量测量的仪器仪表标定或刻度时,应满足其辐射屏蔽安全限值5 Sv/h的屏蔽技术要求,采用蒙特卡罗输运程序MCNP,开展了移动式小尺度参考辐射装置表面剂量场屏蔽的模拟计算和研究分析工作。研究结果表明,通过MCNP模拟的屏蔽设计方法可以详尽反映MRR装置各个表面的剂量分布特征和规律,实现移动式小尺度参考辐射装置屏蔽设计,采用的铅钢材料复合屏蔽方案能够保证装置硬度且显著地减轻屏蔽体的重量,最终获取的优化MRR屏蔽箱体重量约为271.9 kg。     

电缆电磁脉冲屏蔽效能的辐射法测量

分析了电缆电磁脉冲屏蔽效能传统测量方法的局限,提出了辐射法测量电缆电磁脉冲屏蔽效能的试验方法。该方法根据互易性原理,将屏蔽效能定义中的电缆耦合场测量转变成电缆辐射场测量。通过电缆屏蔽前后辐射场的测量,得到电缆的电磁脉冲屏蔽效能。以SYV50-5同轴电缆为对象,采用辐射法研究了其对电磁脉冲的屏蔽效能,试验取得了较理想的效果。由于互易性原理对介质空间除了线性没有特别的要求,对于传统方法很难处理的多芯电缆、双屏蔽电缆、特种电缆等的屏蔽效能测量,辐射法测量同样有效。通过改变传感器的类型测量辐射磁场,还可以得到电缆对磁场的屏蔽效能。     

电缆电磁脉冲屏蔽效能的辐射法测量

分析了电缆电磁脉冲屏蔽效能传统测量方法的局限,提出了辐射法测量电缆电磁脉冲屏蔽效能的试验方法。该方法根据互易性原理,将屏蔽效能定义中的电缆耦合场测量转变成电缆辐射场测量。通过电缆屏蔽前后辐射场的测量,得到电缆的电磁脉冲屏蔽效能。以SYV50-5同轴电缆为对象,采用辐射法研究了其对电磁脉冲的屏蔽效能,试验取得了较理想的效果。由于互易性原理对介质空间除了线性没有特别的要求,对于传统方法很难处理的多芯电缆、双屏蔽电缆、特种电缆等的屏蔽效能测量,辐射法测量同样有效。通过改变传感器的类型测量辐射磁场,还可以得到电缆对磁场的屏蔽效能。     

HIAF BRing及高能外靶实验终端的辐射屏蔽设计

强流重离子加速器（HIAF）是中国科学院近代物理研究所自主研制的一台高能强流重离子加速器,它可以实现p到U的全离子加速。为了保证HIAF运行时的辐射安全,针对该装置的增强器（BRing）及高能外靶实验终端,利用蒙特卡洛程序FLUKA及外推法计算得到了加速p,C及U三种离子时所需的辐射屏蔽。结果表明,加速质子时所需屏蔽厚度最大,并以此为依据给出了全地下结构的屏蔽设计。在此基础上,提出了一种估算高能质子/重离子加速器束流均匀损失时横向屏蔽厚度的方法。结果显示,估算结果与FLUKA计算结果符合较好,验证了该方法的有效性和准确性。High Intensity heavy-ion Accelerator Facility (HIAF) is designed by the Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences, which can accelerate particles from proton up to uranium. To guarantee the radiation safety of HIAF during operation, the FLUKA code and extrapolation method were adopted to calculate the shielding thickness. The calculations were based on proton, carbon and uranium particles when losing on the Booster Ring (BRing) and the high-energy experimental terminal. The results indicate that the shielding thickness required for accelerating protons was the largest. Basing on the results, a method for estimating the lateral shielding of a high-energy proton/heavy-ion accelerator was proposed. A good agreement shows between the estimated results and the FLUKA calculated results, the validity and accuracy of the method were verified.     

空间目标的地基红外辐射特性测量技术研究

提出了一种基于望远镜内部定标黑体与大气层外已知光谱特性的红外自然星体作为参照基准的地基大口径望远镜联合定标方法,在此基础上建立了相应的辐射度测量数学模型,以实现对空间目标的高精度红外辐射特性测量。内部定标黑体用于得到大口径望远镜后半光路系统对应探测器的各个像元响应度,外部标准红外自然星体用于估算大气层外目标附近大气与望远镜前半光路系统的等效透射率。在地基1.2m口径望远镜上对大量特性已知的红外自然星体辐射强度测量实验表明,当目标附近具有较强能量红外参考星情况下,如红外参考星在3~5μm波段大气层外辐照度高于1×1016 W/cm2量级,目标红外辐射强度测量不确定度能够优于15%。该方法能够克服大气程辐射、消光及高质量大口径辐射定标源对大气层外目标红外辐射强度测量不确定度的影响,适合于地基大口径望远镜红外光电测量系统的辐射定标与大气层外空间目标红外辐射特性高精度测量。     

高能重离子碰撞多粒子产生的热力学模型研究

评述了高能重离子碰撞中多粒子产生的热力学模型,并根据该模型的最新发展,研究了有关高能核－核碰撞中簇射粒子的赝快度分布问题． The thermodynamic models for multiparticle production in high energy heavy ion collisions are reviewed.According to the recent developments of the thermodynamic models,the pseudorapidity distributions of shower particles produced in high energy nucleus nucleus collions are investigated.     

空间目标地基观测红外辐射特性研究

构建空间目标辐射特性对于发展空间态势感知技术具有重要意义。本文针对空间目标红外辐射特性,基于有限元方法,采用非结构四面体网格研制了仿真程序,通过矢量坐标变换,计算得到了目标各表面受到的轨道外热流,并结合表面材料和双向反射分布函数（BRDF）对目标各表面温度和红外辐射特性进行了仿真,并与文献结果进行了对比。进而考虑大气衰减和背景辐射的影响,对地基探测条件下升轨和降轨弧段的目标光谱辐射强度进行了分析。结果显示：对于三轴稳定太阳同步轨道沿飞行方向固定式帆板卫星,各表面在阳照区和地影区内温度变化范围较小;使用8～14μm长波波段对目标进行观测的效果比3～5μm中波波段好;辐射强度最大值在770 W/sr左右;地基红外光谱探测受大气影响较大,需要对探测波段进行优选。     

用重离子实验数据推算质子翻转截面和轨道翻转率

空间单粒子辐射环境主要由重离子和高能质子构成,但在地面利用两种离子评估器件单粒子效应敏感度成本太高,因此利用重离子实验数据推算质子敏感参数成为一个非常活跃的研究课题.利用Barak经验公式,在重离子实验获得器件的σ LET值曲线的基础上,计算了几种典型器件在不同能量下的质子翻转截面以及典型轨道上质子引起的翻转率,并同FOM方法预示的质子翻转率进行了比较,其结果将对卫星电子系统抗辐射加固设计具有重要参考价值. The radiation environments concerned with single event upset mainly consist of heavy ions from cosmic ray and large flux proton from solar events and planetary radiation belts. The most reliable calculation for SEE rate induced by proton and henvy ions are the way to use the experimentally measured data rospectively. But it is too expensive to test devices with both heavy ions and protons. So it is necessary to derive models for predicting proton cross sections and rates from heavy ion test data....     

对能对弹核碎裂反应截面的影响

运用改进的量子分子动力学(ImQMD)模型嫁接GEMINI统计衰变模型对400 AMeV 36Ar与C、Al、Cu、Pb的弹核碎裂反应截面的奇偶效应进行了理论分析。分析结果表明,弹核碎裂电荷反应截面的奇偶效应产生在初级碎块的退激发过程中,而且退激发过程中的对能在奇偶效应的产生中起着重要作用。如果不考虑对能,弹核碎裂电荷反应截面的奇偶效应将消失。同时由于对能的作用使得弹核碎裂的中子反应截面也表现出明显的奇偶效应。     

X射线质量衰减截面和光电截面的高精度测量

利用特征Ｘ射线源系统地测量了Ｓｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｙ、Ｉｎ、Ｓｎ等六种元素及ＳｉＨ４的Ｘ射线质量衰减系数,实验误差为±１％． By using the characteristic X ray sources and the Si( Li) detector system, the X ray mass attenuation coefficients for Si,Fe,Cu,Y,In,Sn and SiH 4 have been systematically measured in the energy range of 1.486～29.109 keV. The accuracy of experimental data has been reduced to ±1% .     

Total Cross Sections at High Energies - An Update

Current and future measurements for the total cross sections at E-811, PP2PP, CSM, FELIX, and TOTEMhave been analyzed using various models. In the light of this study an attempt has been made to focus on the behaviorof total cross section at very high energies.     

核子-核子碰撞截面的参数化公式

核子-核子碰撞截面(σ_NN)是描述原子核反应模型中的重要物理量。 核子-核子碰撞截面包括质子-质子碰撞截面（σ_pp）、中子-中子碰撞截面（σ_NN）和中子 质子碰撞截面（σ_np）, 它们随着核子能量与核物质密度的改变而变化。人们在目前研究中提出了多种核子-核子碰撞截面关于能量和核物质密度的参数化公式,通过计算12C+12C的完全反应截面,比较了不同入射能量下使用各种核子-核子碰撞截面参数化公式对12C完全反应截面的影响。 The nucleus-nucleus cross sections(σ_NN) include the proton-proton cross section, neutron-neutron cross section, and neutron-proton cross section. σ_NN change with the variations of the incident energies and the densities. Some parameterizations of σ_NNas a function of incident energy and density have been proposed in the theoretical and experimental study of nuclear reactions. Through the calculation of reaction cross sections of 12C+12C at different energies, the effect of different σ_NN parameterizations in the reaction cross sections of 12 are studied.      

活性靶技术熔合截面测量极限研究

天体环境中丰中子核素熔合反应率对研究中子星表面超级暴现象的点火机制有重要意义。由于次级束流强过低,无法使用传统固体靶实验技术测量垒下熔合反应截面。活性靶技术的发展为垒下丰中子核素熔合反应截面的测量提供了可行的途径。基于Geant4模拟详细地分析了多重采样电离室（MUSIC）与时间投影室（TPC）两种活性靶探测器中熔合反应与弹性散射的运动学性质,给出了4种熔合反应鉴别判据,并且计算了由这些判据误判引起的熔合截面系统误差。在E_cm=13.6 MeV时,MUSIC与TPC的弹性散射误判截面分别为0.5 mb和2.9×10-3 mb,都远小于此时熔合截面（877 mb）。在垒下,MSUIC的熔合截面系统误差已经超出实验测量要求,而TPC能够进行实验测量的能量可以降低至E_cm=4.7 MeV。Reaction rates of fusion reactions among neutron-rich nuclei in the astrophysical environment are of great significance to understand the ignition of superbursts on neutron stars. Since beam intensity is rather low for radioactive ion beams, it is extremely difficult to operate a direct measurement for cross sections of such fusion reactions below the Coulomb barrier using thick target technique. In this case, a novel technique, active target technique, has been developed recently. To study the energy limit for measurement below Coulomb barrier, the kinematics of elastic scattering and fusion reaction in MUSIC and TPC are discussed with Geant4 simulation. Four identification methods are used and uncertainties of cross sections resulted from misjudgments are calculated. With E_cm=13.6 MeV, the uncertainties of cross sections for MUSIC and TPC are 0.5 mb and 2.9×10-3 mb, respectively. The uncertainties for MUSIC become far beyond measurement when below coulomb barrier, while TPC remains to be a suitable detector for measuring fusion cross sections until E_cm=4.7 MeV.     

高温环境下NO气体紫外吸收截面的温变特性研究

为了研究NO气体在不同烟气排放温度下的紫外吸收特性变化规律,测量了温度在285～410 K范围内NO气体200～230 nm紫外吸收截面随温度变化规律。采用分辨率为0.2 nm三光栅单色仪、氘灯光源和特制闭式气样室。将NO气体吸收截面分解为离散吸收和连续吸收两部分。结果表明,离散吸收具有等波长间隔分布特征,间隔约为10.5 nm。随温度升高,离散吸收峰值呈现出先抑后扬的非单调变化趋势,最大相对变化率约为19.3%,峰值位置并未出现波长红移或蓝移,谱线半宽也未出现明显的变化;连续吸收截面整体上随温度升高单调增大,且这种增强趋势随波长红移逐渐减弱。利用吸收法在线测量NO浓度时不应假定NO气体吸收截面为常数,应根据对烟气温度对NO吸收截面进行实时补偿计算,能够有效提高NO气体浓度在线测量的精度。     

The Properties of Nuclear Collective Flow in the Intermediate and High Energy Heavy-ion Collisions

In this paper the static characteristic of the nuclear matter characterized by the interior pressure and the binding energy as a function of density is studied with different interactions.By taking into account both the momentum dependence potential and the nuclear medium effect,the dependence of the nuclear collective flow on the impact parameters and the bombarding energies is investigated systematically with BUU dynamical calculations.The nuclear equation of state is better understood by comparing the calculation results with the experiments.     

Discharge KrF Laser with a High Specific Energy of Radiation

Technical Physics - We report the results of experimental and numerical investigations of a discharge KrF laser with specific pump power of 3.5 and 7 MW/cm3; generation is obtained with specific...