雙電子復合是聚變等離子體和天體等離子體中最基本的反應機制,復合速率系數(shù)是計算等離子體中電荷態(tài)分布和模擬等離子體環(huán)境輻射譜線的重要參數(shù)。配備有電子冷卻器的重離子冷卻儲存環(huán)是開展高分辨電子-離子碰撞反應研究的理想平臺,基于儲存環(huán)的雙電子復合實驗可以獲取高精度的雙電子復合速率系數(shù),為天體物理和聚變科學研究提供基準數(shù)據(jù),同時為理論模型和計算程序提供嚴格的實驗檢驗。本論文的研究工作著眼于與天體物理相關的高電荷態(tài)離子,在蘭州重離子加速器(Heavy-ion Research Facility in Lanzhou,HIRFL)冷卻儲存環(huán)主環(huán)(main Cooler Storage Ring,CSRm)上,利用合并束方法測量了類鈹鈣離子與類氟鎳離子的雙電子復合速率系數(shù),搭建了基于多絲正比室的高電荷態(tài)離子探測器系統(tǒng),在實驗環(huán)(experimental Cooler Storage Ring,CSRe)上成功開展了類鈉氪離子的雙電子復合實驗,為進一步開展高電荷態(tài)離子的雙電子復合精密譜學研究奠定了基礎。論文的主要內容分為以下兩個部分:1、基于HIRFL-CSRm,利用合并束方法首次測量了類鈹鈣離子和類氟鎳...

【文章頁數(shù)】：116 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 雙電子復合的基本概念
    1.2 雙電子復合的研究意義
        1.2.1 X射線天文學
        1.2.2 聚變反應研究
        1.2.3 離子能級結構
    1.3 雙電子復合研究的早期歷史
    1.4 雙電子復合研究現(xiàn)狀
        1.4.1 電子束離子阱
        1.4.2 重離子冷卻儲存環(huán)
    1.5 本文研究的內容與意義
第二章 雙電子復合實驗裝置
    2.1 電子冷卻裝置
        2.1.1 束流冷卻
        2.1.2 調制系統(tǒng)
    2.2 束流診斷設備
        2.2.1 肖特基頻譜
        2.2.2 直流電流互感器
        2.2.3 束流包絡探測器
        2.2.4 束流位置探測器
    2.3 復合離子探測器
        2.3.1 閃爍體探測器
        2.3.2 多絲正比室
        2.3.3 數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)
第三章 數(shù)據(jù)分析與處理
    3.1 雙電子復合速率系數(shù)譜
        3.1.1 電子-離子碰撞能量
        3.1.2 復合速率系數(shù)
    3.2 雙電子復合共振峰形
    3.3 理論數(shù)據(jù)的處理
    3.4 實驗誤差分析
    3.5 等離子體速率系數(shù)
第四章 ⁴⁰Ca¹⁶⁺和⁵⁸Ni¹⁹⁺離子的雙電子復合實驗
    4.1 實驗方法概述
    4.2 類鈹鈣離子
    4.3 類氟鎳離子
    4.4 本章小結
第五章 CSRe上的雙電子復合實驗
    5.1 研究動機
    5.2 實驗結果
    5.3 分析討論
    5.4 本章小結
第六章 總結與展望
    6.1 總結
    6.2 展望
        6.2.1 類鈹?shù)入娮有蛄?br>        6.2.2 原子物理數(shù)據(jù)
        6.2.3 原子核效應
        6.2.4 強流重離子加速器
參考文獻
附錄A 扁平麥克斯韋分布
附錄B ⁵⁸Ni¹⁹⁺的雙電子復合共振
致謝
在讀期間發(fā)表的學術論文與取得的研究成果



本文編號：3990084