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6 He+p 弹性共振散射的厚靶实验研究

第十三届全国核结构研讨会 赤峰 2010.7. 6 He+p 弹性共振散射的厚靶实验研究. 刘 鑫 中国原子能科学研究院核物理所. 报告内容. 1 、意义 2 、实验 3 、数据分析. 实验意义. 就目前 7 Li 的能级而言，其质子分离阈 ( E th =9.975MeV) 以上能级的性质存在很大不确定性，如 G p 、 J p … 借助 6 He 次级束轰击 (CH 2 ) n 厚靶，能够布居 7 Li 质子阈上能级，通过该方法研究 7 Li 相关能级的特性，可以为 7 Li 及 7 He 的研究提供数据. E th =9.975MeV. .

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  1. 第十三届全国核结构研讨会 赤峰 2010.7 6He+p弹性共振散射的厚靶实验研究 刘 鑫 中国原子能科学研究院核物理所

  2. 报告内容 1、意义 2、实验 3、数据分析

  3. 实验意义 就目前7Li的能级而言，其质子分离阈(Eth=9.975MeV)以上能级的性质存在很大不确定性，如Gp、Jp… 借助6He次级束轰击(CH2)n厚靶，能够布居7Li质子阈上能级，通过该方法研究7Li相关能级的特性，可以为7Li及7He的研究提供数据

  4. Eth=9.975MeV  7Li部分能级的性质

  5. 7He是中子滴线核 • 借助7Li同位旋相似态可以研究7He低激发态的性质 • 检验单粒子模型是否适用 7Li与7He的能级纲图 参考文献：G.V. Rogachev, P. Boutachkov,A. Aprahamian et al., Phys Rev Lett 92, 232502(2004)

  6. 厚靶实验方法 • 利用逆运动学+厚靶 • 通过激发函数的测量 和R－矩阵理论分析 • 适用于流强较弱的放射性束 厚靶简单的物理图像

  7. 初级靶室 二极磁铁 46 MeV7Li 次级束强度>1000 pps 6He纯度>85% 四极透镜 速度选择器 T1 2H2气体(Havar膜作前后窗) T2 次级反应靶室 2H(7Li, 6He) 3He 3°方向6He出射中心能量：37.3 MeV 次级束流线

  8. DSSSD MSQ MSQ 67 μm 1001 μm 982 μm 靶前ΔE 移动平台 19.2μm Ф9 Ф5 23 24 200 26 17 192 (CH2 )n靶: 79.6 mg/cm2 C 靶：104.2 mg/cm2 Au靶：0.44 mg/cm2 Er探测器 空靶位 （几何尺寸单位：mm） 实验仪器布局 实验用时120小时，按(CH2)n靶轮：C靶轮：调束轮：=6：3：1进行测量

  9. DE (Channel) Er (Channel) 6He次级束

  10. 数据分析步骤 • 逐角度刻度质子能量Et • 逐角度将反应点的质子能量 Ep Ec.m. • 将不同角度的质子谱相加得到质子产额谱 • 将质子的净产额转换到微分截面，得到激发函数

  11. 黑色点：实验数据 彩色线：计算曲线 (CH2)n （刻度：a标准源 + 在线质子束）

  12. cross- talk 针对cross-talk的处理 DSSSD的各个单元之间不是严格的物理绝缘，这一特点在探测结果上表现为：粒子打到相邻两个单元之间的分隔条上，关联的两单元都将有一定幅度的信号输出

  13. 黑色点：实验数据 彩色线：计算曲线 (CH2)n （刻度：a标准源 + 在线质子束）

  14. qlab=4.5° 实验室系能谱到质心系能谱的转换

  15. 质子产额谱 1H(6He,p)6He实验数据

  16. 阻止在DSSSD内的事件

  17. 总结 • 通过对弹性共振散射的厚靶实验及数据处理，得到了6He+p弹性共振散射的质子产额谱 • 由于天体物理感兴趣的能区很低，复合核粒子发射阈附近的能级就尤为重要。对于入射道包含不稳定核的体系，实验难度更大。在后加速的高品质放射性束成为现实之前，利用厚靶技术开展弹性共振散射类的实验，以最大可能地了解感兴趣的能级性质是有积极意义的

  18. 参考文献 1 WANG You-Bao, WANG Bao-Xiang et al. Phys. Rev. C, 2008, 77: 044304 2 QIN Xing, WANG You-Bao et al. Chin. Phys. C, 2008, 32: 957 3 WANG You-Bao, QIN Xing et al. Chin. Phys. C, 2009, 33:181 4 JIN Sun-Jun, WANG You-Bao et al. Chin. Phys. Lett., 2010, 27:032102 5 WANG You-Bao, WANG Bao-Xiang et al. Nucl. Phys. A, 2010, 834:100c

  19. 下一步工作 • 继续分析所得6He+p弹性共振散射质子能谱无明显共振现象的原因 • 将6He+p弹性共振散射能谱转换成激发函数,运用R矩阵理论进行拟合，得到7Li质子分离阈(Eth=9.9754 MeV)以上的三条能级的质子宽度(Gp)的上限

  20. 谢谢！

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