高精度环形谱仪的物理设计
发布时间：2020-12-13 18:57
作为“十二五”国家重大科技基础设施建设项目之一,强流重离子加速器项目（High Intensity Heavy-ion Accelerator Facility,简称HIAF）将建设一台束流指标先进、以核物理和原子物理为主、兼顾多学科用途的重离子科学综合研究装置,为核物理和核天体物理基础研究、原子物理、重离子束应用研究提供国际领先水平的实验平台,使我国核物理基础研究在原子核层次上的整体水平进入国际先进行列。高精度环形谱仪（Spectrometer Ring,简称SRing）是HIAF项目中最重要的实验终端,是获取高品质放射性次级束,并将束流用于原子物理及核物理实验研究的关键设备。为满足多种物理实验需求,SRing设计有三种运行模式:等时性模式,正常模式与内靶模式。在等时性模式下,SRing运行在特殊的光学设置下,可以精确测量寿命低至几十微秒的原子核的质量。在正常模式下,使用随机冷却与电子冷却系统制备高品质的放射性次级束,用于高精度肖特基质量测量。在内靶模式下,使用电子冷却系统制备高品质的高电荷态重离子束,用于高精度的原子物理及核物理实验研究。论文从SRing承担的各种物理实验的需求出发...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所)甘肃省
【文章页数】：137 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
HIAF总体布局图
图 1.2 HFRS 总布局图Figure 1.2 The layout of the HFRS研究提供独一无二的机会。BRing 和 HFRS 可以为 SRing 提供极端远离 稳定线的核素，为 SRing 鉴别新核素、扩展核素版图、研究弱束缚核结构和反应机制特别是精确测量远离稳定线短寿命原子核质量提供国际领先的条件。作为多功能实验谱仪，SRing 拥有得天独厚的“先天条件”，如何凸显 HIAF 装置的优势以及为各种物理实验提供高品质的束流，SRing 的物理设计就显得尤为重要。表 1.2 增强器 BRing 束流设计指标Table 1.2 The design beam parameters of the BRing离子种类 最高能量 GeV u 脉冲流强 pppO 2.6 1.0×10Kr 1.7 7.5×10Bi 0.85 3.0×10U 0.8 3.0×10
图 1.3 GSI 中的 FRS-ESR 装置布局Figure 1.3 The layout of the FRS-ESR1.2.2 CSRe 装置中国科学院近代物理研究所 IMP 的现有装置 CSRm-RIBLL2-CSRe 于 2007年建成出束，是在原有装置–兰州重离子加速器 HIRFL（Heavy Ion Research Facil-ity in Lanzhou）基础上增建的装置。CSRm-RIBLL2-CSRe 装置布局如图1.4所示。与 SIS18-FRS-ESR 不同的是，它采用回旋加速器作为注入器。从氦到铀的重离子经过扇形聚焦回旋加速器 SFC、分离扇回旋加速器 SSC 的预加速到 8-30MeV/u，通过多次多圈或者剥离注入方式注入到主环 CSRm 中，在完成累积、冷却、加速后引出到放射性束线 RIBLL2 上打靶产生放射性次级束。产生的放射性次级粒子通过 RIBLL2 传输到 CSRe 中，开展各种环内实验。主环 CSRm 及 CSRe 的参数如表1.4所示。表 1.4 CSRm 与 CSRe 的主要参数
【参考文献】：
期刊论文
[1]放射性次级束流分离器的分离性能[J]. 陈欣,盛丽娜,杨建成,章学恒,张金泉,冒立军,吴波,赵贺,阮爽,王嘉琛,王科栋. 强激光与粒子束. 2017(05)
[2]基于HIAF SRing的并束实验设计及研究[J]. 申国栋,杨建成,吴波,王科栋,夏佳文,冒立军,柴伟平,石健,殷达钰,盛丽娜. 原子核物理评论. 2016(04)
[3]Injection method of barrier bucket supported by off-aligned electron cooling for CRing of HIAF[J]. 申国栋,杨建成,夏佳文,冒立军,殷达钰,柴伟平,石健,盛丽娜,A.Smirnov,吴波,赵贺. Chinese Physics C. 2016(08)
博士论文
[1]CSRe上相对论能量重离子束激光冷却相关的动力学实验与模拟研究[D]. 汪寒冰.中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所) 2017
[2]基于重离子冷却储存环CSRm开展的类锂、类铍氩离子双电子复合实验研究[D]. 黄忠魁.中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所) 2017
[3]HIRFL-CSR上短寿命丰中子核素的精确质量测量[D]. 徐星.中国科学院研究生院（近代物理研究所） 2015
[4]储存环上短寿命缺中子核素的精确质量测量[D]. 颜鑫亮.中国科学院研究生院（近代物理研究所） 2014
[5]短寿命丰中子原子核的直接质量测量[D]. 孙保华.北京大学 2008
本文编号：2915015
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所)甘肃省
【文章页数】：137 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
HIAF总体布局图
图 1.2 HFRS 总布局图Figure 1.2 The layout of the HFRS研究提供独一无二的机会。BRing 和 HFRS 可以为 SRing 提供极端远离 稳定线的核素，为 SRing 鉴别新核素、扩展核素版图、研究弱束缚核结构和反应机制特别是精确测量远离稳定线短寿命原子核质量提供国际领先的条件。作为多功能实验谱仪，SRing 拥有得天独厚的“先天条件”，如何凸显 HIAF 装置的优势以及为各种物理实验提供高品质的束流，SRing 的物理设计就显得尤为重要。表 1.2 增强器 BRing 束流设计指标Table 1.2 The design beam parameters of the BRing离子种类 最高能量 GeV u 脉冲流强 pppO 2.6 1.0×10Kr 1.7 7.5×10Bi 0.85 3.0×10U 0.8 3.0×10
图 1.3 GSI 中的 FRS-ESR 装置布局Figure 1.3 The layout of the FRS-ESR1.2.2 CSRe 装置中国科学院近代物理研究所 IMP 的现有装置 CSRm-RIBLL2-CSRe 于 2007年建成出束，是在原有装置–兰州重离子加速器 HIRFL（Heavy Ion Research Facil-ity in Lanzhou）基础上增建的装置。CSRm-RIBLL2-CSRe 装置布局如图1.4所示。与 SIS18-FRS-ESR 不同的是，它采用回旋加速器作为注入器。从氦到铀的重离子经过扇形聚焦回旋加速器 SFC、分离扇回旋加速器 SSC 的预加速到 8-30MeV/u，通过多次多圈或者剥离注入方式注入到主环 CSRm 中，在完成累积、冷却、加速后引出到放射性束线 RIBLL2 上打靶产生放射性次级束。产生的放射性次级粒子通过 RIBLL2 传输到 CSRe 中，开展各种环内实验。主环 CSRm 及 CSRe 的参数如表1.4所示。表 1.4 CSRm 与 CSRe 的主要参数
【参考文献】：
期刊论文
[1]放射性次级束流分离器的分离性能[J]. 陈欣,盛丽娜,杨建成,章学恒,张金泉,冒立军,吴波,赵贺,阮爽,王嘉琛,王科栋. 强激光与粒子束. 2017(05)
[2]基于HIAF SRing的并束实验设计及研究[J]. 申国栋,杨建成,吴波,王科栋,夏佳文,冒立军,柴伟平,石健,殷达钰,盛丽娜. 原子核物理评论. 2016(04)
[3]Injection method of barrier bucket supported by off-aligned electron cooling for CRing of HIAF[J]. 申国栋,杨建成,夏佳文,冒立军,殷达钰,柴伟平,石健,盛丽娜,A.Smirnov,吴波,赵贺. Chinese Physics C. 2016(08)
博士论文
[1]CSRe上相对论能量重离子束激光冷却相关的动力学实验与模拟研究[D]. 汪寒冰.中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所) 2017
[2]基于重离子冷却储存环CSRm开展的类锂、类铍氩离子双电子复合实验研究[D]. 黄忠魁.中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所) 2017
[3]HIRFL-CSR上短寿命丰中子核素的精确质量测量[D]. 徐星.中国科学院研究生院（近代物理研究所） 2015
[4]储存环上短寿命缺中子核素的精确质量测量[D]. 颜鑫亮.中国科学院研究生院（近代物理研究所） 2014
[5]短寿命丰中子原子核的直接质量测量[D]. 孙保华.北京大学 2008
本文编号：2915015
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hkxlw/2915015.html
