一、Differential Cross Section Measurement for the ~6Li(n,t)~4He Reaction(论文文献综述)
梁艳[1](2021)在《基于贝叶斯神经网络方法对氘核分离能和6Li(n,t)4He反应的研究》文中研究表明6Li是1p壳轻核中结构性质非常独特的核素,且是产氚的主要原料,因而在核工程中具有重要的应用价值。尽管产氚反应6Li(n,t)4He在实验方面取得了较大的突破,但是其理论研究仍进展相对缓慢,无法满足现实需求。至今,还没有一套理论模型能同时且自洽地描述好产氚的角分布及反应截面。贝叶斯神经网络(BNN)方法具有较强的预言能力且能自然地给出预言值的理论误差,受到包括核物理在内诸多领域的青睐,具有广阔的应用前景。本文的主要研究内容尝试着采用BNN方法研究核数据并将其发展为核数据评价的理论体系及计算工具。首先以氘核分离能为研究对象,验证应用BNN方法在核质量研究领域中的可靠性。原子核结合能是核的基本性质之一,BNN方法目前已应用于研究原子核的单中子分离能、单质子分离能、双中子分离能、双质子分离能和α粒子分离能,然而对于氘核分离能的研究尚未涉及。本文选用具有典型代表的BW2宏观核质量模型、WS4宏观-微观核质量模型和HFB-31微观核质量模型,以氘核分离能残差值tht为研究对象,(Z和N)作为输入量,采用BNN方法进行优化处理,同时将均方根偏差作为判断改进程度好坏的标准。研究发现,经BNN方法处理后的三种核质量模型的均方根偏差都有不同程度的降低。此外,在输入量中加入与对效应和壳效应有关的物理参量,进一步提高了三种核质量模型对氘核分离能的理论精度。结果表明,在BNN方法中包含更多的物理特征,可以实现对学习数据可靠的理论预言。鉴于BNN方法可以成功的应用于描述氘核分离能,本文进一步以6Li(n,t)4He反应出射氚的微分截面为研究对象,采用北京大学张国辉课题组于2020年发布的最新测量的微分截面数据,其入射能量范围为1 e V~3 Me V。首先对微分截面进行预处理以降低全套数据的数量级差异,然后将处理之后的结果作为学习集进行学习,得到了学习集与验证集同实验数据符合较好的结果。进一步给出了在任意入射能量和出射角度下6Li(n,t)4He反应的微分截面计算方法以及理论值的误差范围。在此基础上,对微分截面进行角度积分,自洽地给出了每个入射能点的反应截面理论值及其理论误差,并很好地符合了北大课题组最新测量的实验值和国际上不同课题组的实验测量值。相较于国际着名的ENDF/B-VIII.0和JEFF3.3等数据库的评价数据,本文的结果更可靠并体现了自洽性,同时能给出理论预言值的误差范围,相比目前核数据领域中各类理论方法及评价手段具有一定的优势。本文通过对BNN方法在氘核分离能和6Li(n,t)4He反应的研究,结果表明BNN方法在核结构领域和核数据领域的研究方面具有很大的发展潜力及应用前景。
李曼茜[2](2021)在《碎裂反应研究17C集团结构》文中研究说明原子核的集团模型是在一定的范围内由相关核子组成的一个系统。原子核的集团结构在时下是一个热门课题,这是因为伴随着当代重离子加速器和探测技术的迅猛发展,在建立、运行放射性核束装置后,人们已经能够更加潜入的研究原子核的内部结构。目前的研究表明,在很多的原子核中都存在着集团化的现象。理论和实验表明Be同位素链中的核素,具有明显的双氦集团结构。目前大量的理论研究了 C同位素,发现其中也存在的集团结构,实验上也对12C、13C、14C以及16C开展了的研究,都取得了一定的研究进展,在理论上证实集团结构的存在。理论计算结果表明,17C中也存在集团结构,但实验上还没有对它开展过研究。本论文即对17C进行碎裂反应的实验研究,进而可以验证丰中子核17C内部集团结构是否存在,为理论提供了所需的实验数据。本实验使用兰州重离子加速器(HIRFL)的放射性束流(RIBLL)实验终端,用44MeV/u能量的17C次级光束去轰击C次级靶,17C碎裂后产生非常多的碎片,我们通过不同的实验方法对靶前和靶后的粒子进行了鉴别和测量。对实验中使用的一系列探测器实行了精准的刻度,从而保证实验数据的真实性。本篇文章解析了实验中由17C碎裂产生的11Be碎片和6He碎片,精确测量了碎片动能和碎片之间的夹角,从而重建17C的激发能谱,最后通过研究碎片发射角度的关联性,以一种独立于任何理论模型的方式得出碎裂前复合核高度激发态的角动量。本文主要详细介绍了 C同位素链中集团结构的研究以及角关联方法,对17C的碎裂反应采用角关联的方法,对于6He+11Be碎裂反应道做了拟合,得到了18.3MeV和21.3MeV两个激发能级,分别对应于角动量为1(?)和4(?)。这种方法的成功为我们后续的相似研究提供了可能。
张双佼[3](2021)在《低能D-D/D-Be反应加速器中子源的能谱测量及特性研究》文中提出近年来,随着中子物理与中子应用技术、核能研究的快速发展,加速器中子源的研究越来越被关注,特别是低能加速器中子源,由于其具有造价低、可小型化、易控制、能产生准单能中子等优点,在中子物理和中子应用技术领域有着重要的应用价值。为了满足小型化可移动式的需求,兰州大学已经研制了多台紧凑型D-D中子发生器,其产额高达5×108n/s。为了使其得到更好的应用,需要对中子源的能谱分布进行细致研究。另外,9Be(d,n)10B反应也是放热核反应,利用中子发生器的低能D束流轰击金属Be靶可以产生D-Be宽能区中子。课题组提出了发展D-Be中子发生器的新设想,为此,本论文开展了低能D-Be反应加速器中子源的能谱测量和特性研究。对论文的主要内容、研究成果及结论总结如下:提出了采用EJ309液体闪烁体探测器开展中子能谱测量的研究方案。在完成基于反冲质子法快中子能谱测量相关理论研究的基础上,开展了中子能谱反演算法研究,开发了GRAVEL和MLEM两款中子能谱反演程序。采用Geant4蒙特卡罗模拟程序,开展了EJ309液体闪烁体探测器响应函数的模拟研究,得到了能量在0.1 Me V-15.0 Me V范围内、能量间隔为0.1 Me V的单能中子在EJ309液体闪烁体探测器中的响应函数。上述工作为基于EJ309液体闪烁体探测器的低能D-D/D-Be中子能谱的测量奠定了基础。建立了基于EJ309液体闪烁体探测器的快中子能谱测量系统,并利用标准γ源,完成了测量系统的能量及能量分辨率实验刻度;根据能量分辨率刻度数据,开展了中子在EJ309液体闪烁体探测器中的响应函数的展宽研究,获得了探测器系统的响应矩阵;利用建立的响应矩阵和开发的反演程序,完成了中子能谱测量的可行性模拟研究。利用兰州大学的紧凑型中子发生器,在D束流能量130 ke V条件下,采用所建立的EJ309液体闪烁体探测器系统,开展了D-D中子能谱的实验测量,通过能谱反演,获得了30°、45°、60°、75°、90°、105°、120°、135°、150°这9个中子出射方向的D-D中子能谱,利用D-D反应Q方程计算了不同角度上D-D中子的特征中子能量,利用计算结果和实验测量能谱特征峰的峰位能量数据比较显示,两者符合很好,最大相对偏差不大于5%。同时,在考虑了中子发生器结构材料和周围环境对中子吸收散射的基础上,采用MCNP蒙特卡罗模拟程序,完成了不同角度D-D中子能谱的模拟研究,模拟结果和实验谱的比较显示,两者符合较好。利用紧凑型中子发生器,在D束流能量150 ke V条件下,采用所建立的EJ309液体闪烁体探测器系统,开展了D-Be中子能谱的初步实验测量,得到了90°方向上出射的中子能谱。结果显示,尽管观察到了低能D-Be反应10B处于第一激发态的特征中子峰,由于受紧凑型中子发生器最高D束流能量的限制,D束流能量偏低,D-D反应中子的产额远高于D-Be中子产额,D-D中子特征峰计数很高,而D-Be中子计数太低,反演谱无法显示D-Be中子的全部特征峰,需要采用D束流能量更高的中子发生器,开展低能D-Be中子能谱的测量研究。提出了利用中国原子能科学研究院核数据重点实验室的脉冲化中子发生器,采用中子飞行时间法开展低能9Be(d,n)10B反应中子能谱实验测量的研究方案。在完成基于BC501A液体闪烁体探测器中子飞行时间谱仪中子能谱测量方法和相关理论的基础上,利用NEFF程序和Geant4蒙特卡罗程序,开展了BC501A液体闪烁体探测器中子探测效率的模拟研究,确定了探测器效率曲线;在250 ke V和300 ke V的D束流能量条件下,开展了9Be(d,n)10B反应0°和45°方向上中子能谱的实验测量、通过过零时间法中子-γ甄别技术,获得了两个角度的中子飞行时间谱;按照中子飞行时间到中子能量的转换关系,得到了两个角度的低能D-Be中子能谱。结果显示,测量的中子能谱能清晰显示低能9Be(d,n)10B反应10B处于基态、第一激发态、第二激发态、第三激发态的特征中子峰,其中子能量分布在1.0-5.0 Me V范围,同时也观察到了靶上D-D反应中子的特征峰。采用核反应Q方程理论计算了9Be(d,n)10B和D-D反应中子的特征能量,并与实验测量谱中的特征中子峰峰位能量进行了比较,两者符合很好,最大相对偏差不大于2.17%。为了进一步研究低能9Be(d,n)10B反应中子能谱的特性,开展了靶上D-D反应中子特征峰的扣除研究,在此基础上,根据扣除了靶上D-D中子影响的中子能谱数据计算了低能9Be(d,n)10B反应各反应道出射中子的强度,由此初步估计了各反应道的分支比数据。研究结果显示,低能9Be(d,n)10B反应10B处于第一激发态的反应几率最大。
何建军[4](2020)在《宇宙大爆炸锂问题》文中研究指明原初大爆炸核合成(big-bang nucleosynthesis, BBN)始于宇宙大爆炸约3 min之后,随着扩张着的宇宙温度和密度的逐渐降低,核反应大约半个小时后熄灭,该过程结束.原初BBN过程的产物大部分是1H和4He,还有少量的2H(即D)、3He和7Li,其他的核素含量微乎其微.这些遗迹为人们研究早期宇宙提供了独一无二的窗口.目前,利用标准BBN理论结合威尔金森微波各向异性探测器(Wilkinson Microwave Anisotropy Probe, WMAP)精确的宇宙重子密度结果,可以对原初轻核的丰度做出严格的预言.其中, D和4He的天文观测结果与理论预言符合得很好,但是BBN+WMAP预言的原初7Li丰度要比观测的高3~4倍.这种在4σ~5σ置信度区间的差异被称为宇宙锂问题.在过去的十几年里,人们做了很多尝试,但是传统的核物理都未能在标准的大爆炸模型框架下解决该疑难问题.本文针对这一悬而未决的问题进行了系统的阐述,重点介绍了核物理科学家们近年来所做出的努力和尝试,总结了相关研究方向的具体目标,为研究者指出了未来可能的研究方向.
张国辉[5](2020)在《中子诱发轻带电粒子出射核反应实验研究进展》文中研究指明本文介绍了中子诱发轻带电粒子出射核反应(n,lcp)研究的科学意义、研究方法和实验难点,对国际与国内的相关研究情况进行了比较全面的综述.对国际上基于nTOF, LANSCE, ORELA和GELINA等中子源所进行的有关实验研究工作进行了系统的介绍,对国内的实验研究进行了全面介绍,对北京大学团队多年来基于4.5 MV静电加速器以及近年来基于北京HI-13串列加速器、中国散裂中子源反角白光中子源CSNS Back-n等中子源上所开展的实验研究工作进行了重点介绍.最后对国内今后在该研究方向的发展做了展望.
陈晨[6](2020)在《利用(7Li,6He)反应间接测量15N(p,γ)16O天体物理反应率》文中认为宇宙演化过程中,氧元素的合成一直是核天体物理领域关心的问题。氧元素作为生命构成的基本元素,对其在星际环境中的合成和丰度的研究对探究地球上生命的起源与演化都有着极大的帮助。在以往的研究已发现在星际环境中氧元素合成的主要途径来自CNO循环过程中的15N(p,γ)16O反应。在CNO循环中,第一个子循环通过15N(p,γ)16O反应进入第二个子循环,15N(α,γ)12C反应与15N(p,γ)16O反应相互竞争。根据已有的研究结果,第一个子循环每运行大约2000次第二个子循环运行1次,虽然第二个子循环对CNO循环过程中能量产生的贡献较小,但对16O,17O等后续核素合成有很大意义。受库仑势垒的影响,天体物理感兴趣能区(p,γ)反应截面较小,目前直接测量达到的最低能量为100ke V左右,与天体物理感兴趣能区~23.44ke V相差较大,因此该反应的零能量天体物理S因子只能通过外推得到,通常外推结果存在一定的不确定性。15N(p,γ)16O反应截面主要贡献来自两个Jπ=1-的共振俘获、两个共振之间的相干效应以及直接俘获与这两个共振之间的相干效应。通常直接俘获采用转移反应角分布提取出的谱因子或渐进归一化系数(ANC)方法确定,该反应目前已有多个实验组采用(p,γ)、(d,n)及(3He,d)等反应进行研究,然而所测得16O的质子ANC有几倍的分歧,虽然拟合外推得到的零能量天体物理S因子在误差范围内基本一致,但是拟合得到两个共振态的共振参数存在几倍的分歧。因此有必要采用新的转移反应对该反应进行一个新的测量,对两个共振态的共振参数进行拟合比较。本工作利用北京HI-13串列加速器产生的44Me V 7Li束流轰击15N靶,在Q3D磁谱仪上测量了15N(7Li,7Li)15N反应和转移反应15N(7Li,6He)16O反应的角分布。通过对15N+7Li和16O+6Li弹性散射角分布的拟合,抽取出了15N(7Li,6He)16O反应入射道和出射道的光学势参量。通过对15N(7Li,6He)16O反应测得角分布的DWBA计算,得到了16O基态的质子谱因子与ANC。通过对15N(p,γ)16O直接测量数据的R矩阵分析,得到了16O 1-共振的共振参数,进而得到15N(p,γ)16O在零能量时天体物理S(0)因子和该反应的反应速率。在恒星氢燃烧的温度0.01≦T9≦0.1之间,本结果低于NACRE编评结果~0.55倍。
马维虎[7](2017)在《9Li集团态研究》文中指出集团化是核多体系统中的一个重要现象。集团化现象是由原子核内集团动力学和平均场动力学共同作用的结果。近几十年来,对核结构及其反应机理的研究,尤其是对丰中子核和奇异弱束缚核的研究极大地促进了人们对原子核集团结构研究的兴趣。由于弱束缚核独特的量子多体性质,比如晕结构和集团结构,对原子核集团结构性质的研究吸引了广泛地关注。本文通过研究弱束缚核9Li在Pb靶上的破裂反应实验,首次观测到了9Li共振态的6He+t集团结构,这对研究这类弱束缚核性质具有非常重要的意义。我们通过对本次实验的分析,得到了峰位在9.8 Me V的一个宽共振峰,基于角关联分析得到的轨道角动量L=1,并通过CDCC(continuum discretized coupled channel)和GCM(generator coordinate method)计算确定了这个9Li的6He+t的集团结构共振态的自旋宇称为3/2—。通过MD(multipole-decomposition)分析得到一个与典型的单粒子单极跃迁强度相当的同位旋标量单极跃迁强度,证明了9Li在激发能为9.8 MeV处的6He+t集团结构的存在。本次实验是2014年7月在兰州放射性束流线(RIBLL)实验终端上完成的,通过能量为53.7 MeV/u的12C主束流与初级Be靶发生反应,产生次级碎片,经过RIBLL选择,我们得到了32.7 MeV/nucleon的9Li次级束。次级束流粒子由ΔE-TOF-Bρ方法辨别出来,并通过次级靶前的三块PPAC来检测次级束流的径迹以及得到在靶平面上的位置和束流方向。次级束9Li与厚度为526.9mg/cm2的天然Pb次级靶发生反应,反应产物由一套放置在靶后覆盖θ角从0o至10o的ΔE-E望远镜阵列测量并辨别。我们选择了9Li破裂成6He+t的两关联事件,并基于不变质量方法对这些事件进行重构得到了9Li的激发能谱,通过双高斯拟合我们发现了能量在9.8±0.2MeV和12.5±0.5 MeV的两个峰。为了研究9Li共振态的衰变性质及可能的集团结构,我们对在9.8±0.2 MeV处的峰进行了Breit-Wigner型共振拟合,得到了共振宽度为1.4±0.5 MeV。基于模型无关的角关联分析方法,我们确定了第一个共振峰激发态的轨道角动量,即为L=1。考虑到6He基态自旋宇称为0+,而t基态的自旋宇称为1/2—,因此9Li的6He+t集团共振态的自旋宇称为1/2—或3/2—。这与GCM计算结果一致,即第三个3/2—态和第二个1/2—态与第一个峰位(9.8 MeV)一致以及第二个5/2—态和第二个7/2—态与第二个峰位(12.5 MeV)一致。通过比较CDCC计算得到的各个分波微分破裂反应截面相对能量分布得到了对应于L=1的3/2—分波的截面分布明显高于其他分波的截面,且其峰位在相对能量Erel=2.0 MeV处,并与实验得到的峰值在2.2 MeV处的峰非常的接近,以及与GCM预言的第三个3/2—对应的相对能量一致。我们通过重构得到了9Li在Pb靶上的非弹性散射微分截面角分布,并与CDCC计算得到的破裂反应微分截面角分布进行比较,发现CDCC计算得到的微分截面角分布与实验数据也符合得很好。实验上探究从基态到激发态的单极跃迁模式是研究轻原子核在临界阈几个MeV以上集团结构形成的一个重要方法。我们通过MD分析得到了约化同位旋标量单极跃迁矩阵元M(IS0)的值为4.5±0.4fm2,这个不稳定核9Li激发到3/2—态的同位旋标量单极跃迁矩阵元,与典型的在12C、16O以及不稳定核12Be等激发到集团激发态的单极跃迁矩阵元相当。另外,根据GCM关于9Li基于6He+t集团图像的计算结果显示了一个值大约6 fm2的M(IS0),这与当前从实验上提取的结果基本一致。总之,通过本次实验研究,我们得出了9Li在激发能为9.8 MeV处存在6He+t集团结构共振态。
安振东[8](2016)在《氦燃烧中12C(α,γ)16O反应天体物理S因子及其热核反应率的综合研究》文中研究指明在恒星氦燃烧的起始阶段(恒星内部核心温度T~0.2×109K),3α→12C+γ反应过程起决定作用。当生成的12C达到相当的丰度后12C(α,γ)16O将控制燃烧过程。3α反应和12C(α,γ)16O反应相互竞争,两者的反应速率(反应截面或S因子与反应核素速率分布的卷积)共同决定了氦燃烧结束后12C与16O的丰度比,该比值是大质量恒星后继演化以及伴随的元素核合成过程的初始条件。这些过程对12C(α,γ)16O反应在恒星环境中的温度为0.2×109K(即T9=0.2,对应的质心系能量Ec.m.=0.3 MeV)处的反应速率极为敏感。目前,T9=0.2处3α反应的截面及其反应率的不确定度降低到12%,天体物理模型要求相应的12C(α,γ)16O反应率的精确度要低于10%,然而尚未有实验或理论给出满足要求的结果。William A.Fowler在1983年诺贝尔物理学奖报告中说到:人类身体的90%是由12C和16O组成的,我们了解其中的化学和生物过程,然而我们确不清楚形成12C和16O元素的天体核过程。并将12C(α,γ)16O反应天体热核反应速率称为核天体物理学的“圣杯(holy grail)”。在Ec.m.=0.3 MeV处,12C(α,γ)16O的俘获总截面估计在10-17 b上下,且反应机制复杂,及库仑位垒的影响直接测量如此小的截面极为困难。目前最为直接和可靠地获取12C(α,γ)16O反应速率的方法,就是尽可能往低能区测量其天体物理S因子,然后通过理论外推到所感兴趣的能区。为了弄清楚16O核对于这一反应天体物理S因子的具体作用,四十多年的实验研究积累了大量的相关实验数据,包括精确测量12C(α,γ)16O的总的S因子,基态辐射俘获的γ角分布及其导出的电偶极跃迁S因子SE10和电四极跃迁部分SE20,经16O核子四个束缚态的级联跃迁反应截面,16N核的β-延迟α粒子衰变谱,转移反应12C(6Li,d)16O或12C(7Li,t)16O的微分反应截面,12C(α,α)12C的弹性散射截面,以及更高能区开放的12C(α,α1)12C和12C(α,p)15N反应道数据。目前实验直接测量的12C(α,γ)16O反应最低能量是质心系891keV,测量误差在50%以上。不同外推模型给出的天体物理S因子Stot(0.3 MeV)彼此间相互矛盾,相应的不确定度是天体物理模型要求值的2倍以上。R-矩阵理论是上面这些16O核系统实验数据拟合及其外推最为有效的分析手段之一,也是本文最为主要的研究内容。首先,我们基于经典的R-矩阵理论,建立了用于低能核反应的多道、多个能级的约化R-矩阵理论,用于拟合上述的几乎所有的16O系统的实验数据。不同于已有的采用L表象处理12C(α,γ)16O俘获反应道的R-矩阵模型,我们的理论采用道自旋耦合表象,拟合表明该表象下的积分和微分反应截面公式,可以分别精确地描述12C(α,γ)16O反应天体物理S因子和基态俘获的角分布实验数据。这也是理论上首次采用R-矩阵理论来拟合12C(α,γ)16O反应的微分数据,其分析所确定的分波贡献及导出数据SE10和SE20,要比已有工作采用勒让德多项式的拟合结果更为合理。配合使用协方差统计和误差传播理论,通过迭代拟合上述有关16O系统的所有可用的实验数据,拟合外推得到了客观的、内部自恰的和唯一性好的12C(α,γ)16O反应天体物理S因子。总的外推S因子为,Stot(0.3 MeV)=162.7±7.3 keV b,这是理论中首次给出达到恒星演化与元素核合成模型的误差要求的S因子。其次,基于约化R-矩阵分析给出的全能区的S因子,我们计算给出了温度位于0.04≤T9≤10区间的12C(α,γ)16O反应天体物理反应率。在最为关注的T9=0.2处,推荐的反应率为(7.83±0.35)×1015cm3mol-1s-1,相对误差为4.5%。以此反应率,我们分别研究了其对25M恒星演化中等质量核素(A=16-40)和弱中子俘获过程(weak s-process)产生的核素的影响,给出了我们推荐的12C(α,γ)16O反应率所限定的相应核素的产额。该反应率的获得将有助于科学家理解上至铁区的中等质量核素的合成、铁区以后重元素经s、r和p等过程核合成的反应机制,以及大质量恒星随后的演化进程(白矮星的冷却、超新星爆发的光变曲线、中子星和大质量的X射线黑洞双星的形成)等。
陈思泽[9](2014)在《6LLi(p,γ)7Be低能反应截面的实验研究》文中研究表明6Li(p, γ)7Be反应及其逆反应与宇宙大爆炸核合成过程密切相关,其低能反应截面的研究并不透彻,值得我们进一步进行实验研究。根据低能核天体物理实验特点,课题团队依托兰州320kV高压平台建立了一个新的低能核天体物理实验装置。平台可以提供强流的质子,α粒子以及其他重离子束流。束流能量利用已知的11B(p, γ)12C共振反应和12C(p, γ)13N非共振反应进行了刻度,能量精度好于0.5keV。实验终端的探测器包含有高纯锗Clover探测器、Si探测器和塑料闪烁体探测器。Clover探测器的绝对效率由60Co和152Eu标准源以及14N(p,γ)15O共振反应给出。塑料闪烁体探测器能对宇宙射线本底起到有效的抑制,抑制系数也按能区分别给出。6Li(p, γ)7Be的低能反应截面测量实验在新建成的低能核天体物理实验装置上完成。实验同时对γ反应道和α反应道的产额进行了测量,并利用现有的α反应道的截面数据,相对计算出6Li(p, γ)7Be在50keV~250keV低能区的天体物理S因子。实验结果显示,在200keV以下能区,6Li(p, γ)7Be反应的天体物理因子出现反常的降低,这与之前理论学家的预期不符。R矩阵拟合结果预示在7Be核中可能存在一个从未被发现的ER≈195keV的共振态。该共振态对应能级的自旋宇称可能为3/2+。这个能级的指认不但能很好的拟合我们得到的S因子谱,同时也能解释6Li(p, α)3He反应角分布系数a1不为零的问题。我们的实验结果并不能改变现有的大爆炸标准模型或基于大爆炸理论的SUSY模型所预言的6Li和7Be的丰度,但是新的精确反应截面数据使得进一步的理论研究有了更可靠的实验基础。
陈国云[10](2011)在《中子灵敏涂硼材料组合探测器及n/γ辐射场实验测试》文中研究指明实际辐射场中往往存在多种粒子,因此需要研发混合场测量装置和混合场测量技术。针对n/γ辐射场,本工作研制了一套宽量程、高灵敏度组合探测器,它由圆柱形硼衬正比计数管和平板型涂硼电离室组成。硼衬正比计数管用于工作在脉冲模式下监测小通量中子辐射场;涂硼电离室具有高灵敏度,用于工作在累积电流模式下测量大通量中子辐射场。本工作首先突破了涂硼中子探测器的瓶颈——实验室中子灵敏层硼膜制作技术,探测器经实验室调试和辐射场测试,获得了良好的中子测量特性、坪特性及灵敏度等参数。针对目前国内缺乏实验室浸脂涂硼中子灵敏层制作技术,本文以1,2-二氯乙烷为溶剂、Formvar树脂充当粘合剂,研发了两种简便、实用的硼膜涂抹工艺——浸涂和刷涂,并优化得出了最佳制作方案。浸涂中树脂和硼粉质量比最小值为5.0,而刷涂时最佳值为0.2。文中还研究了混合溶液的配制、浸涂、刷涂、恒温烘干等详细工艺过程,最后总结了两种工艺的优劣。经仿真分析、材料性能测试、机械设计和加工、系统组装、真空系统搭建、工作气体调试、实验室单元测试和组合测试等多个环节后,研制的圆柱形硼衬正比计数管实现了较好的特征参数。在100mCi的Am-Be中子源辐射场中,正比计数管充入0.4atm的P10气体后测得其坪长为100V,坪斜为13.2%/100V,工作电压为800V。硼衬正比计数管的主放输出脉冲宽度为1.26μs,脉冲上升时间是370ns,当计数率为1.0×105cps时对应脉冲堆积概率约3.6%。在100mCi的Am-Be中子源辐射场中,本工作研制的平板型涂硼电离室充入0.4atm的P10气体后在200V时已完全收集,电离室坪长为500V,坪斜为3.72%/100V。电离室在200V处的漏电流为0.2pA,中子灵敏度达1.0×10-15A/(cm-2·s-1)。在10mCi的γ源137Cs辐射场中,电离室坪区的平均信号电流为1.23pA,而在活度均为10mCi的137Cs和90Sr的共同辐射场中为1.63pA。电离室γ灵敏度达9.0×10-16A/(MeV cm-2·s-1),也可写为实用单位1.42×10-12A/(R h-1)。本工作开发了简便、实用的实验室浸脂涂硼技术,无需大型实验平台便实现了中子灵敏层制作。目前国内涂硼电离室的漏电流通常在50100pA量级,中子灵敏度在10-1410-13A/(cm-2·s-1)量级,γ灵敏度在10-1210-11A/(R h-1)量级,可知本工作电离室性能已达国内先进水平。此外本文还结合Bonner球测量技术,使组合探测器实现了中子能谱的测量。
二、Differential Cross Section Measurement for the ~6Li(n,t)~4He Reaction(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Differential Cross Section Measurement for the ~6Li(n,t)~4He Reaction(论文提纲范文)
(1)基于贝叶斯神经网络方法对氘核分离能和6Li(n,t)4He反应的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
引言 |
1.1 核反应的发展 |
1.2 贝叶斯神经网络方法的发展 |
1.3 本次工作的研究意义及现状 |
贝叶斯神经网络方法简介 |
2.1 机器学习 |
2.2 贝叶斯神经网络方法 |
贝叶斯神经网络在氘核分离能中的应用 |
3.1 贝叶斯神经网络在氘核分离能中的应用 |
3.2 本章小结 |
贝叶斯神经网络方法在~6LI(N,T)~4He反应中的应用 |
4.1 核反应基本知识介绍 |
4.2 反应截面、微分截面和角分布 |
4.3 贝叶斯神经网络在~6Li(n,t) ~4He反应微分截面研究中的应用 |
4.4 结果与分析 |
总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
附录1 ~6LI(N,T)~4He反应微分截面与角度的关系 |
致谢 |
(2)碎裂反应研究17C集团结构(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 引言 |
1.1 原子核物理的发展进程 |
1.2 原子核中的集团结构 |
1.3 本文内容 |
第二章 角关联方法的研究 |
2.1 角的关联性 |
2.2 角关联的推导 |
2.3 实验探测器的几何效应 |
2.4 蒙特卡罗模拟 |
第三章 C同位素集团结构的研究现状 |
3.1 集团结构的研究发展 |
3.2 C集团结构的研究进展 |
第四章 17C的碎裂反应 |
4.1 实验装置 |
4.2 实验布局 |
第五章 数据处理与结果分析 |
5.1 ROOT简介 |
5.2 探测器刻度 |
5.2.1 平行板雪崩电离室探测器的刻度 |
5.2.2 硅探测器的刻度 |
5.2.3 CSI(T1)闪烁探测器阵列的刻度 |
5.3 数据结果与分析 |
5.3.1 有效事件的筛选 |
5.3.2 ~6He+~(11)Be事件关联分析 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
个人简介及硕士研究工作 |
(3)低能D-D/D-Be反应加速器中子源的能谱测量及特性研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 引言 |
1.1 中子源类型及特点综述 |
1.1.1 反应堆中子源 |
1.1.2 同位素中子源 |
1.1.3 加速器中子源 |
1.2 兰州大学中子发生器研究与应用进展及对中子能谱测量的需求 |
1.2.1 兰州大学中子发生器研究与应用进展 |
1.2.2 D-D/D-T中子发生器中子能谱理论研究及实验测量的需求 |
1.2.3 基于低能D-Be反应中子能谱研究的意义 |
1.3 中子探测方法综述 |
1.3.1 核反冲法 |
1.3.2 核反应法 |
1.3.3 核裂变法 |
1.3.4 核活化法 |
1.4 中子能谱测量方法及研究现状综述 |
1.4.1 中子飞行时间法 |
1.4.2 核反冲法 |
1.4.3 阈探测器法 |
1.4.4 核反应法 |
1.4.5 Bonner球法 |
1.5 论文主要研究内容及结构 |
第二章 反冲质子法中子能谱测量理论与反演算法研究 |
2.1 核反冲法中子能谱测量基本原理 |
2.2 反冲质子能谱直接法中子能谱测量方法简介 |
2.3 基于液体闪烁体探测器的中子能谱测量系统及原理 |
2.3.1 液体闪烁体探测器的发光机理 |
2.3.2 液体闪烁体探测器系统结构及中子能谱测量原理 |
2.4 EJ309 液体闪烁体探测器的中子响应函数模拟研究 |
2.4.1 用于液体闪烁体探测器响应函数模拟的蒙特卡罗程序综述 |
2.4.2 EJ309 液体闪烁体探测器的光输出曲线 |
2.4.3 EJ309 液体闪烁体探测器的响应函数模拟研究 |
2.4.4 响应函数的可靠性验证 |
2.5 中子能谱反演算法研究 |
2.5.1 中子能谱反演理论基础 |
2.5.2 GRAVEL中子能谱反演算法 |
2.5.3 MLEM中子能谱反演算法 |
2.6 反演的中子能谱准确性评价准则 |
2.7 本章小结 |
第三章 反冲质子法低能D-D/D-Be中子能谱实验测量研究 |
3.1 EJ309 液体闪烁体探测器及实验刻度 |
3.1.1 EJ309 液体闪烁体探测器简介 |
3.1.2 EJ309 液体闪烁体探测器系统的能量和能量分辨率刻度 |
3.1.3 EJ309 探测器系统刻度的可靠性模拟检验 |
3.2 EJ309 液体闪烁体探测器响应矩阵研究 |
3.3 EJ309 探测器系统中子能谱测量方法可行性的模拟检验 |
3.3.1 单能中子能谱的反演模拟检验 |
3.3.2 多峰中子源能谱的反演模拟检验 |
3.3.3 同位素中子源能谱的反演模拟检验 |
3.4 基于EJ309 探测器系统的低能D-D中子能谱实验测量 |
3.4.1 紧凑型中子发生器简介 |
3.4.2 EJ309 探测器能谱测量系统及实验布局 |
3.4.3 中子-γ甄别及D-D中子响应谱获取 |
3.4.4 D-D中子能谱反演结果及讨论 |
3.5 基于EJ309 探测器系统的低能D-Be中子能谱初步测量 |
3.6 本章小结 |
第四章 飞行时间法中子能谱测量理论及数据处理方法 |
4.1 飞行时间(TOF)法中子能谱测量的相关理论 |
4.2 中子飞行时间谱仪简介 |
4.2.1 伴随粒子型中子飞行时间谱仪 |
4.2.2 双闪烁体中子飞行时间谱仪 |
4.2.3 脉冲束中子飞行时间谱仪 |
4.3 中子飞行时间谱仪的原理及刻度方法 |
4.3.1 基于脉冲化中子发生器的中子飞行时间谱仪的结构及原理 |
4.3.2 中子飞行时间谱仪的刻度 |
4.4 中子飞行时间谱的零时刻确定 |
4.4.1 利用伽马射线的计数峰刻度法 |
4.4.2 利用弹性散射中子计数峰刻度法 |
4.5 中子的飞行时间和能量确定 |
4.6 中子飞行时间谱仪的能量分辨率 |
4.7 中子飞行时间谱和能谱的检验方法 |
4.8 本章小结 |
第五章 飞行时间法低能~9Be(d,n)~(10)B反应中子能谱测量及中子源特性研究 |
5.1 低能~9Be(d,n)~(10)B反应中子能谱测量的实验布局及电子学 |
5.1.1 实验布局 |
5.1.2 中子飞行时间谱仪的数据获取系统 |
5.1.3 BC501A液体闪烁体探测器的中子探测效率 |
5.2 ~9Be(d,n)~(10)B反应中子飞行时间谱数据 |
5.2.1 低能~9Be(d,n)~(10)B反应的特征中子能量理论计算 |
5.2.2 中子-伽马信号甄别 |
5.2.3 低能~9Be(d,n)~(10)B反应中子的飞行时间谱测量 |
5.3 TOF法低能~9Be(d,n)~(10)B反应中子能谱测量结果及讨论 |
5.3.1 中子飞行时间谱到中子能谱的转换 |
5.3.2 铍靶上D(d,n)~3He反应中子的扣除及~9Be(d,n)~(10)B各反应道分支比初步分析 |
5.3.3 限束光阑上D(d,n)~3He中子扣除及~9Be(d,n)~(10)B各反应道分支比进一步分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 主要工作总结 |
6.2 下一步工作的展望 |
参考文献 |
在校期间的科研成果 |
致谢 |
(4)宇宙大爆炸锂问题(论文提纲范文)
1 可能的解决方案 |
1.1 天体物理解 |
1.2 超出标准模型解 |
1.3 核物理解 |
2 核物理方面的努力 |
3 核物理实验解决方案 |
3.1 反应道7Be+3He |
3.2 反应道7Be+d |
3.3 反应道7Be+t |
4 前景与展望 |
(5)中子诱发轻带电粒子出射核反应实验研究进展(论文提纲范文)
1 引言 |
1.1(n,lcp)反应研究的科学意义 |
1.2(n,lcp)反应的研究方法 |
1.3(n,lcp)反应的实验测量难点 |
2 国际上开展(n,lcp)反应实验研究情况 |
2.1 CERN n_TOF白光中子源 |
2.2 美国的LANSCE中子源 |
2.3 ORELA与GELINA |
3 国内开展(n,lcp)核反应实验研究情况 |
3.1 基于北京大学4.5 MV静电加速器中子源(1–8 MeV能区) |
3.2 基于北京HI-13串列加速器(8–12 MeV能区) |
3.3 基于CSNS Back-n(1 eV–100 MeV能区) |
4 展望 |
4.1 中子源条件 |
4.2 理论与模拟研究 |
4.3 实验样品制备 |
4.4 探测系统与研究方法 |
(6)利用(7Li,6He)反应间接测量15N(p,γ)16O天体物理反应率(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 核天体物理简述 |
1.2 原初核合成和恒星演化过程 |
1.2.1 原初核合成 |
1.2.2 恒星演化过程 |
1.3 ~(15)N(p,γ)~(16)O反应的意义及研究现状 |
2 天体物理核反应研究方法综述 |
2.1 实验研究方法 |
2.1.1 直接测量 |
2.1.2 间接测量 |
2.2 天体物理反应率 |
2.2.1 天体物理反应率的定义 |
2.2.2 直接俘获反应的反应率 |
2.2.3 共振俘获反应的反应率 |
2.2.4 直接俘获过程与共振俘获干涉的反应率 |
3 实验测量 |
3.1 Q3D磁谱仪 |
3.2 实验设计 |
3.3 运动学模拟 |
3.4 数据处理 |
3.4.1 角分布测量 |
4 ~(15)N(p,γ)~(16)O反应的天体物理S因子和反应率 |
4.1 ~(15)N(~7Li,~6He)~(16)O反应入射道和出射道光学势的确定 |
4.2 ~(16)O基态质子ANC |
4.3 计算~(15)N(p,γ)~(16)O反应的天体物理S因子和反应率 |
4.4 小结 |
5 反应靶的制备 |
5.1 理论分析 |
5.2 实验结果 |
5.3 小结 |
6 论文总结 |
参考文献 |
个人简历及在校期间研究成果 |
致谢 |
(7)9Li集团态研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 引言 |
1.1 原子核物理进展 |
1.2 原子核集团结构研究进展 |
1.3 ~9Li研究现状 |
1.3.1 弹性散射及非弹性散射 |
1.3.2 ~9Li集团结构研究进展 |
1.3.3 单极跃迁强度 |
第二章 实验装置与布局 |
2.1 次级束流线 |
2.1.1 放射性束物理的发展 |
2.1.2 兰州重离子放射性束流线(RIBLL)简介 |
2.1.3 RIBLL束流诊断系统 |
2.2 实验布局 |
2.2.1 束流调节及品质 |
2.2.2 本次实验布局 |
2.3 探测器装置 |
2.3.1 PPAC |
2.3.2 ΔE-E望远镜系统 |
2.3.3 粒子鉴别方法 |
2.4 电子学及获取系统 |
第三章 实验数据处理 |
3.1 探测器刻度 |
3.1.1 ROOT简介 |
3.1.2 PPAC刻度 |
3.1.3 DSSD刻度 |
3.1.4 Cs I (Tl) 阵列刻度 |
3.1.5 实验坐标系的建立及位置校准 |
3.2 粒子离子径迹重构及关联事例挑选 |
第四章 ~6He+t关联事件分析 |
4.1 不变质量谱 |
4.2 共振宽度 |
4.3 角关联分析 |
4.4 非弹性散微分截面角分布 |
4.5 探测效率 |
4.6 分辨率 |
4.7 直接破裂反应背景噪及Event-Mixing方法 |
第五章 物理分析 |
5.1 GCM计算 |
5.2 CDCC计算 |
5.2.1 CDCC简介 |
5.2.2 FRESCO简介 |
5.2.3 耦合势 |
5.2.4 相对运动能谱 |
5.2.5 微分截面角分布 |
5.3 DWBA计算 |
5.3.1 DWBA简介 |
5.3.2 多极分解分析 |
5.3.3 同位旋标量单极跃迁矩阵元 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简介及发表文章 |
致谢 |
(8)氦燃烧中12C(α,γ)16O反应天体物理S因子及其热核反应率的综合研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 ~(12)C(α,γ)~(16)O反应的研究意义 |
1.2 ~(12)C(α,γ)~(16)O反应的研究难点 |
1.2.1 实验研究方面 |
1.2.2 理论研究方面 |
1.3 本论文的目的及研究内容 |
1.4 本论文结构 |
第二章 恒星演化与元素核合成简介 |
2.1 恒星演化简述 |
2.1.1 赫茨普龙-罗素图 |
2.1.2 主序星阶段 |
2.1.3 主序后的演化 |
2.2 恒星核合成简介 |
2.2.1 氢燃烧 |
2.2.2 氦燃烧 |
2.2.3 C、Ne、O燃烧 |
2.2.4 Si燃烧 |
2.2.5 慢中子俘获(s-过程) |
2.2.6 快中子俘获(r-过程) |
2.2.7 质子俘获(p-过程) |
2.3 天体热核反应率 |
2.3.1 两体反应的反应率 |
2.3.2 天体热核反应率 |
2.3.3 S因子及Gamow窗口 |
第三章 ~(12)C(α,γ)~(16)O反应研究现状 |
3.1 ~(12)C(α,γ)~(16)O反应截面实验测量 |
3.1.1 直接方法 |
3.1.2 间接方法 |
3.1.3 存在的问题 |
3.2 ~(12)C(α,γ)~(16)O反应的理论研究 |
3.2.1 核反应的理论模型概述 |
3.2.2 处理12C(α, γ)16O的理论模型 |
3.3 R-矩阵理论在处理~(12)C(α,γ)~(16)O反应方面的应用与发展 |
3.3.1 R-矩阵理论简述 |
3.3.2 混合R-矩阵 |
3.3.3 单粒子模型R-矩阵 |
3.3.4 Breit-Wigner公式+直接俘获模型 |
3.3.5 Redder等人对单粒子模型R-矩阵和混合R-矩阵模型的改进 |
3.3.6 F. C. Barker对R-矩阵处理俘获反应的杰出贡献 |
3.3.7 AZURE程序的给出 |
3.3.8 小结 |
第四章 多道多能级约化R-矩阵理论对~(12)C(α,γ)~(16)O反应的研究 |
4.1 辐射俘获过程的描述――两种不同耦合模式 |
4.1.1 两种耦合模式 |
4.1.2 电磁跃迁过程的选择定则 |
4.1.3 两种耦合模式对处理~(12)C(α,γ)~(16)O反应的比较 |
4.2 多道、多能级的约化R-矩阵理论 |
4.3 构造最佳的子反应道集合 |
4.3.1 ~(16)O能级和γ跃迁纲图 |
4.3.2 子反应道的设置 |
4.4 实验数据评价和选用 |
4.4.1 实验数据的选用 |
4.4.2 实验数据的评价 |
4.5 协方差统计和误差传播定理 |
4.6 系统化的拟合研究 |
4.6.1 ~(12)C(α,γ_0)~(16)O_0角分布数据的最佳形状因子 |
4.6.2 确定Sch¨urmann 2005,2011数据的最佳归一化系数 |
4.6.3 确定弹性散射角分布适当的权重 |
4.6.4 根据莱特准则处理异常的实验数据 |
4.6.5 确定合适的道半径 |
4.6.6 系统误差中程相关项的影响 |
4.6.7 迭代拟合过程 |
第五章 ~(12)C(α,γ)~(16)O反应相关反应道的拟合结果 |
5.1 ~(12)C(α,γ)~(16)O反应 |
5.1.1 ~(12)C(α,γ)~(16)O反应总的S因子Stot |
5.1.2 基态俘获反应~(12)C(α,γ_0)~(16)O_0 |
5.1.3 级联跃迁~(12)C(α,γ_1)~(16)O_1的S因子拟合 |
5.1.4 级联跃迁~(12)C(α,γ_2)~(16)O_2的S因子拟合 |
5.1.5 级联跃迁~(12)C(α,γ_3)~(16)O_3的S因子拟合 |
5.1.6 级联跃迁~(12)C(α,γ_4)~(16)O_4的S因子拟合 |
5.2 ~(16)N的β衰变-延迟α衰变能谱 |
5.3 ~(12)C(α,α)~(12)C反应的拟合 |
5.4 ~(12)C(α, α_1)~(12)C和~(12)C(α, p)~(15)N反应的拟合 |
第六章 ~(12)C(α,γ)~(16)O天体热核反应率 |
6.1 ~(12)C(α,γ)~(16)O反应率的计算 |
6.1.1 积分区间的选定 |
6.1.2 S因子的计算 |
6.1.3 反应率的计算 |
6.2 现有反应率的综合比较 |
6.3 解析形式的~(12)C(α,γ)~(16)O反应率 |
6.4 ~(12)C(α,γ)~(16)O反应率的天体应用 |
第七章 总结与展望 |
7.1 论文总结 |
7.1.1 ~(12)C(α,γ)~(16)O反应天体物理S因子研究方面 |
7.1.2 ~(12)C(α,γ)~(16)O天体物理反应率研究方面 |
7.2 展望未来 |
7.2.1 理论研究方面 |
7.2.2 实验研究方面 |
附录A 经典R-矩阵理论 |
A.1 原子核碰撞问题的表述方法 |
A.1.1 原子核碰撞问题的表述 |
A.1.2 反应道及其波函数 |
A.1.3 碰撞矩阵 |
A.1.4 碰撞截面 |
A.2 R矩阵理论 |
A.2.1 R矩阵理论的基本精神 |
A.2.2 R-矩阵 |
A.2.3 R-矩阵与U矩阵的关系 |
A.2.4 能级矩阵 |
附录B 拟合所用~(12)C(α,γ)~(16)O反应S因子实验数据列表 |
参考文献 |
发表文章目录 |
简历 |
致谢 |
(9)6LLi(p,γ)7Be低能反应截面的实验研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 αβγ理论—大爆炸核合成理论(原初核合成理论) |
1.3 B~2FH 理论—恒星核合成理论 |
1.3.1 氢燃烧 |
1.3.2 氦燃烧 |
1.3.3 重元素燃烧 |
1.3.4 超铁元素合成 |
1.4 ~6Li(p, γ)~7Be 的研究背景 |
1.5 ~6Li(p, γ)~7Be 的研究方案 |
1.6 γ射线的探测 |
1.6.1 光子与物质的相互作用 |
1.6.2 γ射线探测器 |
1.6.3 γ射线能谱 |
第二章 核天体物理中的基本概念 |
2.1 截面 |
2.2 实验室坐标系和质心坐标系 |
2.2.1 相对运动能量 |
2.2.2 出射角在 L 系与 C 系的转换 |
2.2.3 微分截面在 L 系和 C 系中的关系 |
2.3 天体核反应率 |
2.4 天体物理 S 因子 |
2.5 细致平衡原理 |
2.5.1 截面的量子力学表达式 |
2.5.2 细致平衡原理及其适用条件 |
2.6 核反应网络方程 |
2.6.1 大爆炸理论中的基本方程 |
2.6.2 基本物理输入量 |
第三章 低能核天体物理实验终端 |
3.1 320 kV 高压平台 |
3.2 终端结构 |
3.3 探测器 |
3.3.1 高纯锗探测器(Clover) |
3.3.2 硅探测器 |
3.3.3 塑闪探测器 |
3.3.4 液闪探测器 |
3.4 获取系统 |
3.5 性能测试 |
3.5.1 束流能量刻度 |
3.5.2 Clover 探测器效率刻度 |
3.5.3 塑闪宇宙射线本底的抑制能力 |
第四章 ~6Li(p, γ)~7Be 反应天体物理 S 因子测量 |
4.1 实验设置 |
4.2 能谱分析 |
4.2.1 全能峰法 |
4.2.2 积分法 |
4.3 靶稳定性检验 |
4.4 γ_0γ_1分支比测量 |
4.5 有效反应能量 |
4.6 天体物理 S 因子的计算 |
4.6.1 探测效率 |
4.6.2 角分布 |
4.6.3 死时间修正 |
4.6.4 计算结果及 S 因子谱 |
4.7 误差分析 |
4.7.1 “归一”数据点的误差分析 |
4.7.2 其他数据点的误差分析 |
第五章 实验结果的分析与讨论 |
5.1 R 矩阵拟合 |
5.1.1 核反应的共振现象 |
5.1.2 Breit-Wigner 公式 |
5.1.3 R 矩阵理论简介 |
5.1.4 实验数据的拟合及结果 |
5.2 天体物理意义 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录一 常用物理常量 |
附录二 常用标准γ放射源 |
作者简历 |
发表文章 |
(10)中子灵敏涂硼材料组合探测器及n/γ辐射场实验测试(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 电离辐射与探测 |
1.1.1 电离辐射 |
1.1.2 电离辐射探测技术 |
1.1.3 电离辐射探测器 |
1.1.4 中子的探测 |
1.1.4.1 核反冲法 |
1.1.4.2 核反应法 |
1.1.4.3 核裂变法 |
1.1.4.4 核活化法 |
1.1.4.5 电离室和正比计数管 |
1.2 混合辐射场 |
1.2.1 中子及相互作用 |
1.2.1.1 中子的分类及其与靶核的相互作用 |
1.2.1.2 中子辐射场 |
1.2.2 核反应堆混合场 |
1.2.2.1 常见反应堆辐射场 |
1.2.2.2 n/γ分布 |
1.2.2.3 中子场动态及控制 |
1.2.2.4 反应堆 n/γ混合场的测量 |
1.2.3 中子源混合场 |
1.3 国内外技术现状 |
1.3.1 电离室 |
1.3.1.1 国内电离室技术现状 |
1.3.1.2 国外电离室技术现状 |
1.3.2 正比计数管 |
1.3.2.1 国内正比计数管技术现状 |
1.3.2.2 国外正比计数管技术现状 |
1.4 本文的主要研究工作及内容 |
1.4.1 组合探测器的结构及材料 |
1.4.2 中子灵敏层的制作 |
1.4.3 硼衬正比计数管设计及实验测试 |
1.4.4 涂硼电离室设计及实验测试 |
1.4.5 结论与展望 |
1.5 本章小结 |
第二章 涂~(10)B 探测器结构、材料及信号处理 |
2.1 涂~(10)B 探测器壁 |
2.1.1 中子与电离室壁的相互作用 |
2.1.2 γ射线与电离室壁的相互作用 |
2.1.3 工作气体中γ射线沉积能与电离室壁的关系 |
2.1.4 中子、γ与正比计数管壁的作用 |
2.2 绝缘材料 |
2.2.1 绝缘材料的导电机制 |
2.2.2 常用探测器绝缘材料的性能 |
2.3 工作气体 |
2.3.1 常用工作气体比较 |
2.3.2 工作气体选择 |
2.4 密封材料 |
2.4.1 密封的技术要求 |
2.4.2 密封材料要求 |
2.4.3 探测器密封材料的选择 |
2.5 电极 |
2.5.1 电离室电极 |
2.5.2 正比计数管电极 |
2.6 中子灵敏材料 |
2.7 涂硼电离室信号处理 |
2.7.1 信号电流测量 |
2.7.2 电离室电源 |
2.7.3 电离室信号处理 |
2.8 硼衬正比计数管信号处理 |
2.8.1 脉冲的处理与检测 |
2.8.1.1 电荷灵敏前置放大器 |
2.8.1.2 线性放大器 |
2.8.1.3 精密脉冲发生器 |
2.8.2 数字脉冲波形的显示 |
2.8.3 脉冲幅度谱的测量 |
2.8.4 正比计数管信号处理 |
2.9 本章小结 |
第三章 中子灵敏层制作 |
3.1 中子灵敏层技术特点 |
3.1.1 中子灵敏层对探测效率和灵敏度的影响 |
3.1.2 单层硼膜探测效率 |
3.1.2.1 公式的导出 |
3.1.2.2 探测效率的计算 |
3.1.2.3 影响探测效率的因素 |
3.1.3 单层硼膜灵敏度 |
3.1.3.1 灵敏度的导出 |
3.1.3.2 灵敏度的结果及评价 |
3.1.3.3 影响灵敏度的因素 |
3.1.4 圆柱形硼衬正比计数管探测效率 |
3.1.4.1 正比计数管结构 |
3.1.4.2 探测效率的导出 |
3.1.4.3 探测效率的结果及评价 |
3.1.5 正比计数管灵敏度 |
3.1.5.1 灵敏度的导出 |
3.1.5.2 灵敏度及其影响因素 |
3.2 中子灵敏层制作过程 |
3.2.1 材料选择 |
3.2.2 材料用量计算 |
3.2.2.1 硼粉用量 |
3.2.2.2 Formvar 树脂用量 |
3.2.2.3 1,2-二氯乙烷用量 |
3.2.3 溶液配制过程 |
3.2.4 硼膜制作方法 |
3.3 涂硼实验结果 |
3.3.1 对不锈钢片浸没涂硼 |
3.3.2 对不锈钢片刷涂 |
3.3.3 对 PCB 板刷涂 |
3.4 灵敏层的实验结果 |
3.5 本章小结 |
第四章 正比计数管设计及实验测试 |
4.1 正比管中的气体放大 |
4.1.1 电场分布 |
4.1.2 倍增过程 |
4.1.2.1 倍增区域 |
4.1.2.2 倍增条件 |
4.1.2.3 最小工作电压 |
4.1.3 倍增与阳极和气压的关系 |
4.2 物理设计 |
4.3 技术设计 |
4.4 辐照和测量 |
4.4.1 正比计数管结构 |
4.4.2 正比计数管的辐照 |
4.4.3 电子学仪器及框图 |
4.5 高压响应曲线 |
4.6 输出脉冲 |
4.7 中子脉冲高度谱 |
4.8 本章小结 |
第五章 电离室设计及实验测试 |
5.1 物理设计 |
5.2 技术设计 |
5.2.1 电离室箱体的密封 |
5.2.2 电极板设计 |
5.2.3 内部电极的组装 |
5.2.4 信号电流测量 |
5.3 电离室的辐照 |
5.4 漏电流测量 |
5.4.1 漏电流及来源 |
5.4.2 漏电流分析 |
5.4.2.1 工作气体中的体漏电流 |
5.4.2.2 工作气体的击穿 |
5.4.2.3 绝缘材料中的体漏电流 |
5.4.2.4 极化效应对体漏电流的影响 |
5.4.2.5 绝缘材料中的表面漏电流 |
5.4.3 漏电流测量 |
5.5 电离室响应测量 |
5.5.1 用 Am-Be 中子源测试 |
5.5.2 电离室的有关估算 |
5.5.2.1 进入电离室的中子注量率 |
5.5.2.2 输出信号电流的估算 |
5.5.3 电离室的中子灵敏度 |
5.5.4 用γ源137Cs 和90Sr 测试 |
5.5.5 电离室的γ灵敏度 |
5.6 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 本文主要研究工作 |
6.1.1 中子灵敏层制作技术 |
6.1.2 硼衬正比计数管 |
6.1.3 涂硼电离室 |
6.2 本文创新之处 |
6.2.1 浸脂涂硼技术 |
6.2.2 降低探测器漏电流 |
6.2.3 电离室的高灵敏度技术 |
6.3 研究工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
攻读博士学位期间参加科研项目情况 |
四、Differential Cross Section Measurement for the ~6Li(n,t)~4He Reaction(论文参考文献)
- [1]基于贝叶斯神经网络方法对氘核分离能和6Li(n,t)4He反应的研究[D]. 梁艳. 广西师范大学, 2021(09)
- [2]碎裂反应研究17C集团结构[D]. 李曼茜. 西南大学, 2021(01)
- [3]低能D-D/D-Be反应加速器中子源的能谱测量及特性研究[D]. 张双佼. 兰州大学, 2021(09)
- [4]宇宙大爆炸锂问题[J]. 何建军. 科学通报, 2020(35)
- [5]中子诱发轻带电粒子出射核反应实验研究进展[J]. 张国辉. 中国科学:物理学 力学 天文学, 2020(05)
- [6]利用(7Li,6He)反应间接测量15N(p,γ)16O天体物理反应率[D]. 陈晨. 郑州大学, 2020(02)
- [7]9Li集团态研究[D]. 马维虎. 兰州大学, 2017(07)
- [8]氦燃烧中12C(α,γ)16O反应天体物理S因子及其热核反应率的综合研究[D]. 安振东. 中国科学院研究生院(上海应用物理研究所), 2016(08)
- [9]6LLi(p,γ)7Be低能反应截面的实验研究[D]. 陈思泽. 中国科学院研究生院(近代物理研究所), 2014(10)
- [10]中子灵敏涂硼材料组合探测器及n/γ辐射场实验测试[D]. 陈国云. 南京航空航天大学, 2011(10)