研究堆慢正电子源构建中的关键机理问题

研究堆慢正电子源是获得高强度慢正电子束流的有效方式,国际上己建成多座装置并获得广泛应用.与常规同位素慢正电子源相比,研究堆慢正电子源的物理过程复杂,影响末端束流强度的因素众多,对其进行深入研究与合理建模是未来在中国绵阳研究堆(CMRR)上构建慢正电子源的基础.本文厘清了研究堆慢正电子产生的关键过程与物理机理,建立了预测末端正电子束流强度的理论模型,找到了影响其末端强度的主要物理量:快正电子体产生率、慢化体有效表面积、慢化体扩散距离、慢正电子从表面被提取到靶环末端的效率、及束流系统提取效率.用多种实验结果对模型进行校验,包括多个同位素慢正电子源的效率测量值,以及PULSTAR研究堆慢正电子源测量结果,充分验证了模型正确性.根据模型对各物理量的影响因素进行了分析,找到了需着重关注的影响因素,对未来源/靶结构的设计给出建议.     

ILC正电子源靶接触热传导冷却技术的初步研究

国际直线对撞机（ILC）正电子靶沉积的热功率将超过20 kW,传统的冷却方式已无法满足要求。美国Argonne国家实验室提出了摩擦接触热传导冷却的方法。根据Argonne实验室的研究方案,设计了一种旋转摩擦接触冷却的简化装置,根据热传导理论,结合ANSYS软件模拟了旋转冷却过程中的温度分布,理论上验证了方法的可行性。按照模拟的参数和结果,进行了摩擦接触热传导冷却实验,通过实验结果和数据分析证实了,低温区（20℃~50℃）有良好的冷却效应,初步验证了摩擦接触热传导冷却方案的有效性。A new scheme that cooling international Linear Collider (ILC) positron source target by touching thermal conduction (TTC) is presented by Argonne National Laboratory (ANL).Recent results of simulation for cooling the iron targets with 300 and 450 W heat reservoir by ANSYS and experiment of cooling the iron target with 300 and 450 W friction heat reservoir at Institute of Modern Physics (IMP),Chinese Academy of Sciences (CAS),have proved that the TTC has good cooling effect in low temperature zone (20℃~50℃),and preliminarily verified the feasibility of TTC for cooling the ILC positron source target.     

评论:“边界振动的微腔中的二能级原子”

<正>在曲照军等的文章中[1]作者声称他们能够解决腔场影响原子问题.在此我们显示出既然他们用于得到相互作用表象的哈密顿的变换不完备所以他们没有解决该问题.我们知道此相互作用的哈密顿量可表示为(h=1)H=ωa■a+ωmb■b+ω0/2σz+g1(a■σ_+σ+a)+g2a■a(b■+b),(1)这里a和a■是单模量子化场的产生与湮灭算符,而b和b■为量子谐振子的产生与湮灭算符,g1是单模辐射场与原子的乡耦合系数,g2是单模辐射场与振动边界的耦合常数.曲照军等人把哈密顿量(1)分解成自由和相互作用两个哈密顿量H=H0+HI.这里     

Positron emission particle tracking——Application and labelling techniques

The positron emission particle tracking （PEPT） technique has been widely used in science and engineering to obtain detailed information on the motion and flow fields of fluids or granular materials in multiphase systems, for example, fluids in rock cracks, chemical reactors and food processors; dynamic behaviour of granular materials in chemical reactors, granulators, mixers, dryers, rotating kilns and ball mills. The information obtained by the PEPT technique can be used to optimise the design, operational conditions for a wide range of industrial process systems, and to evaluate modelling work. The technique is based on tracking radioactively labelled particles （up to three particles） by detecting the pairs of backto-back 511 keV γ-rays arising from annihilation of emitted positrons. It therefore involves a positron camera, location algorithms for calculating the tracer location and speed, and tracer labelling techniques. This paper will review the particle tracking technique from tracking algorithm, tracer labelling to their application.     

PEPT study of particle motion for different riser exit geometries

Laboratory and industrial risers are equipped with exits of many different layouts, and numerous publications discuss the influence of riser exit geometry on local and overall solids hydrodynamics in the riser. The present paper reviews literature findings--mostly based upon indirect experimental techniques and often somewhat contradictory, Direct measurement of particle velocity and particle occupancy near and in the riser exit provide a better indication of the effect of riser exit geometry. Positron Emission Particle Tracking （PEPT） was used in this work for the first time to investigate the exit region of the riser, An abrupt or sharp exit causes particles to be knocked out of the gas flow, so forming a recirculation or reflux region in the upper part of the riser. This is much less pronounced with a curved or gradual exit.     

正电子慢化体的研究和进展

正电子湮没技术是一种研究材料的微观缺陷和相变的灵敏工具,在通常的正电子谱仪中,正电子能量为MeV量级,在样品中注入深度比较学（－100μm）,主要研究材料体内的平均缺陷密度,慢正电子束方法把正电子的能量降低为keV量级（而且可以调节）,注入比较浅（－μm）,所以是研究表面缺陷的探测手段,正电子慢化体是产生慢正电子的关键设备,对其研究有重要意义,文章综述了慢化体研究的历史和现状,从物理概念出发介绍使正电子慢化的四种可能方法和当今慢化体的五种几何排列方法,其中应用最广泛的是钨慢化体和百叶窗式的排列方式,效率最高的是惰性气体固体慢化体,而加电场慢化体是有待开发的高效慢化体。     

互穿网络聚合物的自由体积特性

测量了不同组分比的聚氨酯/丙烯酸酯类树脂(PU/VERH)的化学计量和化学不计量同时互穿网络聚合物SINs(Simultaneous interpenetrating polymer networks)的正电子湮没寿命参数．研究结果表明两种SINs随组分变化存在相转变过程;而且化学计量PU/VERH SIN两组分间存在的较强化学键作用减小SINs平均自由体积孔洞尺寸,分子链段堆砌紧密,分子链段间相互作用增强．从而增强了互穿效果、极大地改善了SINs两组分之间的相溶性,从微观上改善了互穿网络聚合物的力学性能,为分子水平设计新型材料提供了实验依据．     

铝化物金属间化合物中自由电子密度、微观缺陷及其键组成

通过测量Ni₅₀Al₅₀,Ti₅₀Al₅₀,Fe₆₀Al₄₀,Fe₇₂Al₂₈合金和高定向石墨晶体的正电子寿命谱参数,分别计算了这些样品基体和缺陷态的自由电子密度.结果表明,合金基体的自由电子密度较低,合金中金属键和共价键共存.以具有确定键组成的石墨晶体作为参照,计算了这些合金中分别参与形成金属键和共价键的价电子数占总价电子数的百分比.不同的合金具有不同的键组成,Ni₅₀Al₅₀,Ti₅₀Al₅₀和Fe₆₀Al₄₀合金中的共价键成分都比较高,均高于Fe₇₂Al₂₈合金中的共价键成分.金属间化合物中的成键特征对其晶体结构和晶界结构有较大的影响.共价键成分高的合金中,其晶界缺陷处的自由电子密度较低.讨论了自由电子密度、微观缺陷和键组成对合金力学性能的影响.     

质子辐照不锈钢中氢气泡产生和演化研究

采用质子辐照模拟方法和正电子湮没寿命测量方法研究了质子辐照在国产改进型316L不锈钢中产生的氢气泡及其随辐照质子注量的演化过程。5×10^12,5×10^13,5×10^14／cm^2质子辐照的实验结果表明,辐照在不锈钢中产生氢气泡的尺度随辐照质子注量增加而增大,在质子注量为5×10^14／cm^2时氢气泡尺寸达到0．62nm,气泡的浓度随质子注量增加而减小。The bubble production and evolution in the home-made modified 316L stainless steel have been investigated by the proton irradiation simulation technique and the positron annihilation lifetime measurement. The experimental results of 5 × 10^12, 5 × 10^13 and 5 × 10^14/cm^2 proton irradiations show that the produced bubble size increases, while the bubble concentration decreases, with the increasing of the irradiation proton flueence. At the proton irradiation fluence of 5 × 10^14/cm^2 the bubble size reaches 0.62 nm.     

正电子湮没谱研究聚烯烃聚氨酯的自由体积、微观结构和溶剂的扩散行为

用正电子湮没技术(PAS)结合示差扫描量热法(DSC)研究了聚烯烃聚氨酯的自由体积特征和微相分离结构的关系.结果表明,硬段含量增加,自由体积孔洞平均半径和自由体积分数减小;丁腈聚氨酯相分离程度小,相应自由体积孔洞平均半径和自由体积分数小,而丁羟聚氨酯的情况正好相反.石英弹簧法对苯和乙醇蒸气的溶解和扩散行为的研究表明,聚烯烃聚氨酯的自由体积孔洞平均半径和自由体积分数与苯和乙醇溶剂蒸气的无限稀释扩散系数呈正相关,但它们的无限稀释扩散系数和自由体积分数关系无法用Fujita的自由体积模型描述,可能归因于它们对聚烯烃聚氨酯复杂的溶胀行为.