慢正电子束团湮没寿命测量方法研究

发布时间：2024-11-10 09:42

　　正电子湮没技术是研究材料微观结构尤其是原子尺度的缺陷等独具特色的表征技术,目前已广泛应用于金属、半导体、聚合物等多个材料领域。随着粒子捕获技术的发展,基于捕获的慢正电子脉冲束流技术提供了一种可以大大提高慢正电子束团“亮度”的脉冲束方法,每次脉冲都包含了大量的慢正电子,同时通过相互配合的冷却、径向压缩、聚束等技术,能够得到能散极低,且具有较短时间宽度的低能单色慢正电子束团。我们知道正电子湮没寿命谱是利用正电子进行缺陷表征最常用的一种表征手段,那么基于捕获的慢正电子脉冲束流技术则为开展微纳秒级的慢正电子湮没寿命谱的测量提供了可能。传统伽马探测器在测量慢正电子束团时,由于堆积效应,探测器很难分辨单个伽马信号,容易导致探测器信号堆积过饱和。本文提出了一种基于空间分布阵列探测器的慢正电子束团寿命测量方法,对探测器单元进行合理的空间分配后,使其在保持最大探测效率的同时能够尽量平均探测到一个伽马光子,以慢正电子束团产生时刻为起始零点,统计探测器单元定时信号的时间分布,重复多个束团累积测量,即可得到足够统计计数的正电子湮没寿命谱。硅光电倍增管（SiPM）以其结构紧凑、抗磁、低工作电压、增益高、灵敏度高等...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1威尔逊云室拍摄的正电子运动轨迹性质样在标准模型中都属于轻子即自旋为本性质如表1.1所示，具有与电子很电荷和磁矩。正电子作为反物质，在没反应（质量转换成能量）会发射两表格1.1正电子和电子性质对比电子正量9.1×10-31kg9.1×-1e/2

Γ=1/τ=π其中==2.8×10表示电子的经典半径，c为光速。其中τ就是所谓的正电子湮没寿命，它是正电子湮没率的倒数。从上式，正电子湮没寿命与湮没处的电子密度呈现反比，电子密度越大，正电寿命就越小。尤其是对于上述捕获态湮没，缺陷处的电子密度相对正常，因此....

4图1.3正电子湮没过程合物等分子物质中，正电子还可能会与电子（Ps）[11]，其结构类似于氢原子，共有两种重态o-Ps），其中p-Ps主要发生3γ湮没，其本湮没，其本征寿命为142ns。不考虑正电子与电子的动量干扰，正负电子约为511keV的伽马光子。正电....

图1.4电子动量对出射伽马射线的影响假设电子的动量为p，根据能量与动量守恒，可以得到两个伽马射线之间与电子动量的关系c+=(2)+(1=(1=(1其中c为光速，m为电子静止质量，为电子动量在伽马方向上的平行，为电子动量的垂直分量。如忽略电子在....

本文编号：4011840