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    重离子核的探测技术的应用

    2016/11/10 13:28:58

    是提拱一定强度的单能重离子束的装置,按基础研究和应用研究的不同的要求,把不同的核素加速到所需的能量并保证较好的束流相空间特性(见束流输运系统)。目前重离子加速器的主要类型有直线加速器、回旋加速器和串列静电加速器。在负离子源的技术发展的基础上,串列静电加速器能提供高能量分辩(分辩率达10 )的重离子束,同步加速器是用来获得单粒子能量在10~10eV的重离子束的。与轻离子加速器不同,重离子加速器大都是把几台加速器串接起来,中间安装一个或几个剥离器以提高离子电荷态,进行离子加速。这样,可
    两个原子核的相互作用
    两个原子核的相互作用在离子加速的不同阶段发挥各种类型加速器的特点,以降低加速器的造价和提高束流的性能。

    探测技术

    为了研究重离子引起的核反应,首先要对反应产物进行鉴别,确定是什么核素,同时还要确定该核素产物的能谱和出射角及方位角。对一个产物来讲,在实验中可直接测量的量有总动能、通过一定厚度的薄层媒质时的能量损失、电磁刚度、经过一定距离的飞行时间等,由此可以确定产物的能量、原子序数和质量数(见核物理实验中的粒子鉴别技术)。产物的出射方向一般由探测器的位置确定,但由于出射道的数目增加,某一特定核素的截面比较小,同时原始产物的继发衰变使得产物偏离反应平面,所以在许多重离子核物理实验中常常采用大立体角二维位置灵敏探测装置。鉴于重离子引起核反应的复杂性,只测量一个产物通常还不足以确定核反应,所以在实验中往往要进行符合测量,以确定某一反应中几个产物之间的关联,如碎片-碎片、碎片-轻粒子、碎片-γ射线之间的关联等等。

    在探测技术的具体选择上也有其特点。由于重离子产物在媒质中的电离密度大,辐照损伤严重,气体探测器(见气体电离探测器)得到了广泛的应用。

    在重离子引起的核反应中,反冲产物有足够的动量,足以飞出靶箔,人们可以直接收集和分析反应的重产物,如使用气体喷射技术收集反冲核,用电磁速度选择器直接从束流方向上分离出熔合蒸发的反冲剩余核,在线同位素分离器是鉴别寿命比较短的核素质量的有效装置。

    在重离子核反应中,反应产物常常处在高自旋高激发状态,在退激过程中会放出很多γ射线和不少中子。因此γ多重性测量和中子多重性测量,对研究反应机制和产物性质具有重要意义。在重离子核反应中,这种多重性的测量是通过多个探测器和多参量数据获取系统而实现的。

    可以预期,随着已有重离子加速器和探测装置的不断改进,新的加速器和探测设备的使用,重离子核物理的基础研究和重离子束的应用将会得到更加广泛、深入的发展。

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