質(zhì)量是原子核的基本性質(zhì)，反映了核內(nèi)強相互作用、電磁相互作用和弱相互作用的結(jié)果。精確的質(zhì)量數(shù)據(jù)對于理解原子核結(jié)構(gòu)和天體環(huán)境中的核過程具有重要意義。依托重離子冷卻儲存環(huán)，我們利用肖特基和等時性質(zhì)量譜學(xué)技術(shù)測量了中重缺中子原子核的質(zhì)量，研究了天體X射線暴中的關(guān)鍵核反應(yīng)路徑。在德國亥姆霍茲重離子研究中心，利用能量為615MeV/u的152Sm62+初級束流轟擊21.6毫米厚（4g/cm2）的鈹靶，發(fā)生彈核碎裂反應(yīng)產(chǎn)生短壽命缺中子核素。反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)碎片分離器FRS篩選后注入到儲存環(huán)ESR中，ESR上的電子冷卻裝置在幾秒鐘之內(nèi)將離子的速度分散將到1.2×107量級。利用肖特基質(zhì)量譜儀測量了離子在ESR中的回旋時間，鑒別出了311種核素。實驗測量發(fā)現(xiàn)離子的回旋頻率除了和離子的質(zhì)荷比有關(guān)，還和離子的電荷態(tài)相關(guān)�；谶@個發(fā)現(xiàn)，發(fā)展了一種新的質(zhì)量刻度方法，最大程度地降低了質(zhì)量刻度的系統(tǒng)誤差。實驗獲得的質(zhì)量精度σm/m～1.8×107，首次測量了9個核素的質(zhì)量值（114I,122,123La,124,125Ce,127Pr,129Nd,132Pm,134Sm,137Eu）。實驗結(jié)果的物理分析還在進(jìn)行中。在蘭州... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院近代物理研究所)甘肅省

【文章頁數(shù)】：142 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 短壽命原子核質(zhì)量測量的實驗動機
    1.2 短壽命原子核的產(chǎn)生和分離
    1.3 質(zhì)量測量方法
第二章 儲存環(huán)質(zhì)量譜儀實驗原理
    2.1 加速器物理基礎(chǔ)
        2.1.1 儲存環(huán)的色散函數(shù)與動量壓縮因子
        2.1.2 離子在儲存環(huán)中回旋周期
    2.2 儲存環(huán)質(zhì)量譜儀原理
        2.2.1 肖特基質(zhì)量譜儀原理
        2.2.2 等時性質(zhì)量譜儀原理
        2.2.3 影響儲存環(huán)質(zhì)譜儀分辨力的因素
第三章 實驗裝置
    3.1 使用碎片分離器產(chǎn)生和分離放射性核素
    3.2 實驗儲存環(huán)ESR
        3.2.1 離子的注入、儲存和冷卻
        3.2.2 肖特基信號探測和數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)
    3.3 實驗儲存環(huán)CSRe
        3.3.1 儲存環(huán)等時性質(zhì)譜儀實驗步驟
        3.3.2 飛行時間(TOF)探測器和數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)
第四章 ESR上152Sm碎片質(zhì)量測量實驗
    4.1 實驗概要
    4.2 數(shù)據(jù)分析
        4.2.1 離子回旋頻率的確定
        4.2.2 時間分辨的肖特基頻譜
        4.2.3 離子鑒別
    4.3 質(zhì)量評估
        4.3.1 ESR的動量壓縮因子
        4.3.2 質(zhì)量刻度
        4.3.3 從不同頻譜獲得的質(zhì)量結(jié)果合并
        4.3.4 電荷相關(guān)性的修正
    4.4 結(jié)果
        4.4.1 系統(tǒng)誤差分析
第五章 CSRe上58Ni碎片質(zhì)量測量實驗
    5.1 實驗概述
    5.2 數(shù)據(jù)處理
        5.2.1 離子回旋時間的確定：恒分定時
        5.2.2 粒子鑒別
        5.2.3 修正磁場晃動帶來的影響
    5.3 對離子回旋時間譜進(jìn)行質(zhì)量刻度
        5.3.1 等時性區(qū)間和質(zhì)量刻度
    5.4 誤差分析
        5.4.1 系統(tǒng)誤差分析
        5.4.2 不同修正方法對最終質(zhì)量值的影響
第六章 結(jié)果討論
    6.1 4~5Cr質(zhì)量及其對X射線暴中Ca-Sc循環(huán)的影響
第七章 總結(jié)展望
附錄 A 離子在儲存環(huán)中的橫向運動
附錄 B 58~Ni碎裂反應(yīng)中45Cr同質(zhì)異能態(tài)的產(chǎn)生比例
附錄 C 最小二乘法擬合：線性回歸
附錄 D 152~Sm碎片質(zhì)量測量中的參考質(zhì)量列表
附錄 E 58~Ni碎片質(zhì)量測量實驗中的離子回旋時間信息
參考文獻(xiàn)
簡歷
發(fā)表文章目錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]The AME2012 atomic mass evaluation（Ⅱ）.Tables,graphs and references[J]. M.Wang,G.Audi,A.H.Wapstra,F.G.Kondev,M.MacCormick,X.Xu,B.Pfeiffer.  Chinese Physics C. 2012(12)
[2]The NUBASE2012 evaluation of nuclear properties[J]. G.Audi,F.G.Kondev,M.Wang,B.Pfeiffer,X.Sun,J.Blachot,M.MacCormick.  Chinese Physics C. 2012(12)
[3]Simulation and measurement of the resonant Schottky pickup[J]. 臧永東,武軍霞,趙鐵成,張生虎,毛瑞士,徐瑚珊,孫志宇,馬新文,涂小林,肖國青,F.Nolden,P.Hülsmann,Yu.A.Litvinov,C.Peschke,P.Petri,M.S.Sanjari,M.Steck.  中國物理C. 2011(12)
[4]CSRe等時性模式質(zhì)量測量數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)[J]. 臧永東,毛瑞士,原有進(jìn),趙鐵成,涂小林,王猛,胡正國,梅波,徐瑚珊,肖國青.  核電子學(xué)與探測技術(shù). 2011(03)
[5]Secondary electron time detector for mass measurements at CSRe[J]. 涂小林,王猛,胡正國,徐瑚珊,郭忠言,毛瑞士,肖國青,張宏斌,臧永東,岳珂.  中國物理C. 2010(03)
[6]First mass measurement of short-lived nuclides at HIRFL-CSR[J]. XU HuShan1, TU XiaoLin1,2, YUAN YouJin1, XIA JiaWen1, ZANG YongDong1,2, WANG Meng1, MAO RuiShi1, HU ZhengGuo1, MEI Bo1,2, SHUAI Peng3, ZHU ZhiChao1,2, TANG ShuWen1,2, GENG Peng1,2, LIU Yong1, ZHAO TieCheng1, ZHANG XueYing1, YANG JianCheng1, MAO LiJun1, ZHANG YuHu1, ZHOU XiaoHong1, HUANG WenXue1, XIAO GuoQing1, ZHAO HongWei1 & ZHAN WenLong11 Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou 730000, China; 2 Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China; 3 Department of Modern Physics, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China.  Chinese Science Bulletin. 2009(24)
[7]A pilot experiment for mass measurement at CSRe[J]. 涂小林,徐瑚珊,夏佳文,王猛,毛瑞士,原有進(jìn),胡正國,劉勇,張宏斌,臧永東,趙鐵成,張雪熒,付芬,楊建成,冒立軍,肖陳,肖國青,趙紅衛(wèi),詹文龍.  中國物理C. 2009(07)
[8]CSR放射性次級束流線[J]. 宋明濤,楊曉東,夏佳文,詹文龍.  高能物理與核物理. 2001(05)

博士論文
[1]CSRe等時性質(zhì)量譜儀TOF探測器的性能研究與改進(jìn)[D]. 章衛(wèi).中國科學(xué)院研究生院（近代物理研究所） 2014
[2]短壽命豐中子原子核的直接質(zhì)量測量[D]. 孫保華.北京大學(xué) 2008



本文編號：3302374