基于离子速度纯化次级束流的研究
发布时间：2021-07-17 13:43
基于兰州重离子研究装置HIRFL-CSR的等时性质量测量谱仪已被成功地用来测量寿命短至几十微秒奇异核素的质量,并取得了一批具有重大意义的实验成果。TOF探测器系统是质量谱仪重要的实验装置,它记录离子在CSRe内的回旋时间信息。在之前的实验中,每当过多的次级离子被注入到CSRe时,就会导致TOF探测器的探测效率下降和输出信号幅度减小,并影响到后续的数据分析处理。我们分析得知,这是由TOF探测器系统中的微通道板的饱和效应而造成的,并依据HIRFL-CSR的Kicker（踢轨）系统工作原理,提出并测试了一种基于离子速度纯化筛选次级束的方法。该方法通过降低被注入到CSRe内的次级束中A=2Z离子的比例,以减轻TOF探测器系统的工作负担。测试之前,我们用LISE++模拟并计算了束流线长度L、CSRe的γt、初级束团纵向长度σ对于测试结果的影响,并最终发现σ是决定实验成败的关键因素。为此,我们利用等时性质量谱仪首次测量了从CSRm快引初级束团的纵向长度（45ns）,并依此评估了纯化次级束流方案有一定的可行性,同时给加速器研究提供了重要的参数（束流长度）。测试过程中,我们改变C...
【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】：59 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
第一章 引言
1.1 核素质量测量的意义
1.2 奇异核素质量测量
1.2.1 奇异核素的产生
1.2.2 奇异核素的分离
1.2.3 奇异核质量测量方法
1.2.4 课题研究背景和论文主要内容安排
第二章 基于HIRF-CSR的核素质量测量实验装置及测量原理
2.1 实验装置
2.2 核素等时性质量测量原理
2.3 飞行时间(Time of Flight,TOF)探测器
2.3.1 TOF探测器的基本结构和工作原理
2.3.2 MCP的工作原理及饱和效应
第三章 基于离子速度纯化次级束
3.1 纯化次级束流研究的背景及目的
3.2 HIRFL-CSR的Kicker系统工作原理
3.3 基于离子速度纯化次级束的原理
3.4 数值模拟不同因素对于实验的影响
3.4.1 束流线中心轨道长度的影响
3.4.2 CSRe的γt的影响
3.4.3 初级束团纵向长度的影响
3.4.4 模拟计算小结
3.5 快引出初级束团纵向长度的测量
3.5.1 数据处理
3.5.2 结果与讨论
3.6 纯化筛选次级束离子实验
3.6.1 实验可行性研究
3.6.2 实验过程和数据处理
3.6.3 实验结果
3.7 本章小结
第四章 总结与展望
参考文献
发表文章目录
个人简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]重离子同步加速器中剥离累积时碳膜对束流的影响研究[J]. 柴伟平,夏佳文,杨建成,石健. 核科学与工程. 2013(01)
[2]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)
[3]CSR ns级重离子束动力学研究[J]. 殷达钰,刘勇,夏佳文,李朋. 原子能科学技术. 2010(12)
[4]Secondary electron time detector for mass measurements at CSRe[J]. 涂小林,王猛,胡正国,徐瑚珊,郭忠言,毛瑞士,肖国青,张宏斌,臧永东,岳珂. 中国物理C. 2010(03)
[5]兰州重离子冷却储存环束流踢轨控制系统[J]. 王彦瑜,郭玉辉,林飞宇,黄继江,乔卫民,原有进,高大庆. 强激光与粒子束. 2008(08)
[6]兰州重离子加速器冷却储存环kicker磁铁设计[J]. 马力祯,韩少斐,何源,王玥,张军辉,高大庆,袁平,原有进,夏佳文. 强激光与粒子束. 2006(01)
[7]CSR放射性次级束流线[J]. 宋明涛,杨晓东,夏佳文,詹文龙. 高能物理与核物理. 2001(05)
博士论文
[1]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
[2]CSRe等时性质量谱仪TOF探测器的性能研究与改进[D]. 章卫.中国科学院研究生院（近代物理研究所） 2014
[3]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：3288287
【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】：59 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
第一章 引言
1.1 核素质量测量的意义
1.2 奇异核素质量测量
1.2.1 奇异核素的产生
1.2.2 奇异核素的分离
1.2.3 奇异核质量测量方法
1.2.4 课题研究背景和论文主要内容安排
第二章 基于HIRF-CSR的核素质量测量实验装置及测量原理
2.1 实验装置
2.2 核素等时性质量测量原理
2.3 飞行时间(Time of Flight,TOF)探测器
2.3.1 TOF探测器的基本结构和工作原理
2.3.2 MCP的工作原理及饱和效应
第三章 基于离子速度纯化次级束
3.1 纯化次级束流研究的背景及目的
3.2 HIRFL-CSR的Kicker系统工作原理
3.3 基于离子速度纯化次级束的原理
3.4 数值模拟不同因素对于实验的影响
3.4.1 束流线中心轨道长度的影响
3.4.2 CSRe的γt的影响
3.4.3 初级束团纵向长度的影响
3.4.4 模拟计算小结
3.5 快引出初级束团纵向长度的测量
3.5.1 数据处理
3.5.2 结果与讨论
3.6 纯化筛选次级束离子实验
3.6.1 实验可行性研究
3.6.2 实验过程和数据处理
3.6.3 实验结果
3.7 本章小结
第四章 总结与展望
参考文献
发表文章目录
个人简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]重离子同步加速器中剥离累积时碳膜对束流的影响研究[J]. 柴伟平,夏佳文,杨建成,石健. 核科学与工程. 2013(01)
[2]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)
[3]CSR ns级重离子束动力学研究[J]. 殷达钰,刘勇,夏佳文,李朋. 原子能科学技术. 2010(12)
[4]Secondary electron time detector for mass measurements at CSRe[J]. 涂小林,王猛,胡正国,徐瑚珊,郭忠言,毛瑞士,肖国青,张宏斌,臧永东,岳珂. 中国物理C. 2010(03)
[5]兰州重离子冷却储存环束流踢轨控制系统[J]. 王彦瑜,郭玉辉,林飞宇,黄继江,乔卫民,原有进,高大庆. 强激光与粒子束. 2008(08)
[6]兰州重离子加速器冷却储存环kicker磁铁设计[J]. 马力祯,韩少斐,何源,王玥,张军辉,高大庆,袁平,原有进,夏佳文. 强激光与粒子束. 2006(01)
[7]CSR放射性次级束流线[J]. 宋明涛,杨晓东,夏佳文,詹文龙. 高能物理与核物理. 2001(05)
博士论文
[1]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
[2]CSRe等时性质量谱仪TOF探测器的性能研究与改进[D]. 章卫.中国科学院研究生院（近代物理研究所） 2014
[3]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：3288287
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