~8B碎裂反应实验研究

发布时间：2017-04-16 08:17

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【摘要】：近30年以来,伴随加速器技术的发展,实验手段的进步和理论研究的深入,人们对核结构有了新的认识,原子核晕结构是其中之一。本文着眼于质子滴线核8B的晕结构。判定8B是否具有晕结构有两个重要的实验依据:即增大的相互作用截面和核芯7Be的窄动量分布。早期GSI实验认为晕核在高能破裂反应中观测到核芯碎片的窄动量分布是8B具有晕结构的有力证据之一,而随后的MSU实验在较低能量的破裂反应中观测到过于窄的核芯碎片动量分布。通过理论分析,他们认为没用晕结构同样可以解释核芯碎片的动量分布。因此是否可以用7Be动量分布判断8B晕结构成了一个悬而未决的问题。最近MSU新的实验展示了一种新的技术手段去区分破裂反应中的stripping和diffraction两种不同机制。本文通过同样的符合测量手段区分出了36.7Me V/u的8B碎裂反应中分别来自stripping和diffraction两种不同机制的事件,并在实验上首次给出了着两种机制下的7Be动量分布。实验在兰州重离子放射性束线(RIBLL)进行,用36.7Me V/u的8B次级束打C靶,靶前放置一套PPAC用于测量入射粒子位置,靶后由一套△E-E望远镜对反应产物进行完全运动学测量。该望远镜由一块双面硅条和自主研制的8×8Cs I(Tl)组成,可以符合测量到8B碎裂产生的7Be和质子,通过重构8B能谱区分stripping和diffraction机制下的反应事件,并得到这两种机制下的7Be动量分布,分别为124±17Me V/c和92±7Me V/c,同时还得到了,Be7角分布,8B单质子去除截面,9C单双质子去除截面等一系列物理量。使用CDCC计算diffraction下的动量分布和使用eikonal模型分别用KDe和KDp两种势得到的stripping的动量分布,显示出了与实验数据的一致性。我们的实验结果表明由于stripping过程中核子激发了靶并损失能量因此表现出更宽的动量分布。我们发现未经修正的Serber模型给出的理论计算与本实验得到的在stripping机制下的值能够符合,这表明在精细区分了反应机制后不需要透明近似或局域化修正的Serber模型也能很好的描述stripping过程。而基于8B具有晕结构使用Serber模型计算得到的diffraction机制下的动量分布与实验值符合得很好,这些结果表明虽然反应机制影响了动量分布,但diffraction机制下的动量分布宽度依旧是支持8B具有晕结构证据之一。
【关键词】：晕结构 碎裂反应机制 完全运动学测量 eikonal模型 CDCC
【学位授予单位】：中国科学院研究生院（近代物理研究所）
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：O571
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-8
• ABSTRACT8-12
• 第一章 引言12-20
• 1.1 原子核物理进展12-15
• 1.2 原子核晕结构研究15-20
• 第二章 ~8B研究现状20-40
• 2.1 反应截面20-26
• 2.1.1 总截面及相互作用截面20-23
• 2.1.2 质子去除截面23-26
• 2.2 敲出反应机制26-27
• 2.3 电四极矩27-28
• 2.4 弹性散射28-32
• 2.5 S_(17)因子与ANC系数32-34
• 2.6 碎裂反应碎裂平行动量分布34-40
• 2.6.1 相对论能区34-37
• 2.6.2 中低能能区37-40
• 第三章 实验装置及探测设备40-64
• 3.1 次级束流线40-48
• 3.1.1 兰州重离子放射性束流线（RIBLL）简介40-43
• 3.1.2 束流诊断系统43-48
• 3.2 实验布局48-51
• 3.2.1 束线调节及纯化48-50
• 3.2.2 本次实验布局50-51
• 3.3 粒子探测装置51-60
• 3.3.1 粒子鉴别方法51-56
• 3.3.2 带电粒子探测装置56-58
• 3.3.3 △E—E望远镜阵列58-60
• 3.4 电子学及获取系统60-64
• 第四章 实验数据处理64-92
• 4.1 探测器刻度64-75
• 4.1.1 硅条探测器刻度64-68
• 4.1.2 Cs I阵列刻度68-71
• 4.1.3 离子径迹重建及鉴别71-75
• 4.2 反应事件挑选及机制区分75-82
• 4.3 实验结果82-92
• 4.3.1 ~8B产生的~7Be径向动量分布82-84
• 4.3.2 ~8B,~9C单双质子去除截面84-87
• 4.3.3 ~9C碎裂产物径向动量分布87-89
• 4.3.4 ~9C，~8B碎裂产物7Be角分布89-92
• 第五章 物理分析92-106
• 5.1 eikonal模型92-101
• 5.2 CDCC计算101-103
• 5.3 本章小结103-106
• 第六 结论与展望106-110
• 6.1 结论106-107
• 6.2 展望107-110
• 参考文献110-118
• 作者简介及发表文章118-123

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

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本文编号：310401