Study on the feasibility for the synthesis of Super heavy nuclei with RIBLL

超重元素合成研究是当今国际上核物理研究的热点领域之一，也是中国科学院近代物理研究所的一个重要研究方向。根据实际情况，我们确定了两步走的发展方案。针对第一步发展方案，我们对RIBLL放射性束流线进行了改造。具体做法就是在RIBLL入口的前段增加一个速度选择器，并将原束流传输线的前半段改造为充气谱仪。本论文详细论述了RIBLL改造所涉及到的硬件设计和建造以及改造后系统的各项性能测试。硬件部分主要包括反应靶室、转靶系统、速度选择器、充气及气压控制系统、焦平面的衰变探测器等。性能测试方面主要开展了以下工作：(1) 利用放射源对速度选择器的接收立体角和动量接收度进行了测试；(2) 测量了铀离子经不同厚度碳膜后的电荷态分布，并与经验公式计算进行了比较；(3) 利用已知截面的反应道和靶反冲核分别对系统的传输效率、充气谱仪的最佳气压值和重离子在氦气中的平衡电荷态进行了研究。基于以上测试的结果，论文对在改造后的RIBLL上开展超重核合成研究的可行性进行了讨论。结论是由于RIBLL的二极磁铁的分析能力太强，大大降低了系统的传输效率，因此该谱仪只可用于原子序数Z≤107的超重核合成研究和生成截面较高的短寿命滴线核的合成及性质研究，对于更高原子序数的超重核合成研究应该放到正在建造的SHANS谱议上进行超重元素合成研究是当今国际上核物理研究的热点领域之一，也是中国科学院近代物理研究所的一个重要研究方向。根据实际情况，我们确定了两步走的发展方案。针对第一步发展方案，我们对RIBLL放射性束流线进行了改造。具体做法就是在RIBLL入口的前段增加一个速度选择器，并将原束流传输线的前半段改造为充气谱仪。本论文详细论述了RIBLL改造所涉及到的硬件设计和建造以及改造后系统的各项性能测试。硬件部分主要包括反应靶室、转靶系统、速度选择器、充气及气压控制系统、焦平面的衰变探测器等。性能测试方面主要开展了以下工作：(1) 利用放射源对速度选择器的接收立体角和动量接收度进行了测试；(2) 测量了铀离子经不同厚度碳膜后的电荷态分布，并与经验公式计算进行了比较；(3) 利用已知截面的反应道和靶反冲核分别对系统的传输效率、充气谱仪的最佳气压值和重离子在氦气中的平衡电荷态进行了研究。基于以上测试的结果，论文对在改造后的RIBLL上开展超重核合成研究的可行性进行了讨论。结论是由于RIBLL的二极磁铁的分析能力太强，大大降低了系统的传输效率，因此该谱仪只可用于原子序数Z≤107的超重核合成研究和生成截面较高的短寿命滴线核的合成及性质研究，对于更高原子序数的超重核合成研究应该放到正在建造的SHANS谱议上进

基于双核模型对准裂变产物质量分布的研究

在双核模型基础上引入一维的Kramers公式,计算了48Ca+244Pu,48Ca+238U和58Fe+232Th这三个反应准裂变碎片的质量分布,得到了与实验比较符合的结果.同时提取出了碎片质量分布随时间的演化关系,为理解熔合与准裂变竞争过程提供了非常有用的信息.由于准裂变在重离子熔合反应中起着重要作用,理论计算与实验结果的比较是对现有熔合模型的重要检验

~(40)Ar+~(238)U实验介绍

主要介绍了利用兰州重离子加速器提供的270 MeV的40Ar离子束轰击238U靶,通过熔合蒸发反应进行试合成Z=110附近的新同位素的实验情况。分析了目前关于超重核研究的现状并描述了这次实验的目的、可行性分析、实验装置以及实验过程等。本次实验仍然用氦喷嘴技术对产物进行传输,并用一套具有数对探测器组的转轮收集探测系统对产物进行收集和测量

大面积闪烁光纤阵列探测器的在束测试

利用70 AMeV26Mg初级束流及其产生的次级束流,在兰州重离子加速器放射性次级束流线(RIBLL)终端测试了大面积闪烁光纤阵列探测器(LASFA)探测单元的时间分辨和位置分辨能力。利用70 AMeV26Mg初级束流测试得到的时间分辨约为128 ps,对应的位置分辨约为10 mm;利用次级束流测试得到的时间分辨约为158 ps,对应的位置分辨约为13 mm,具有很好的时间分辨和空间角分辨能力。结合RIBLL的ΔESi探测器,给出了ΔESi-TOF二维谱,并将测试结果与RIBLL的粒子鉴别系统进行详细比较。结果表明,大面积闪烁光纤阵列作为轻带电粒子的飞行时间终止探测器,性能优于RIBLL上采用的时间拾取探测器,可更清楚地鉴别次级束流

兰州放射性次级束流线数据获取系统的改造

为兰州放射性次级束流线(RIBLL)实验需求升级改造1套基于PC-Linux的数据获取系统。系统采用PCI-CAMAC总线标准,CAMAC插件与计算机间的通讯通过CC32机箱控制器和PCIADA卡来实现。数据在线分析程序可直接连接CERN的PAW/ROOT分析平台。经多次实验检验,系统工作稳定可靠,最大数据获取速率达到了930 KB/s

U形靶框-双层结构碳剥离膜制备

本研究涉及用于兰州重离子加速器冷却储存环上的碳剥离膜的制备方法。该剥离膜采用特殊的U形靶框和双层结构,使膜的强度大为加强,以提高高真空条件下剥离膜使用寿命。采用碳弧法制备的剥离膜的有效面积较大,为10 cm2,质量厚度约为150μg/cm2。碳剥离膜的X衍射谱测试结果表明,膜上的碳以非晶体石墨形式存在

HIRFL-CSR系统中RIBLLⅡ上中子墙设计的模拟计算

HIRFL-CSR系统中RIBLLⅡ外靶实验终端上的中子探测装置是用来开展放射性束物理以及利 用放射性束开展非对称核物质性质等研究的一个重要的探测装置．介绍了在RIBLIⅡ上计划建造的中 子墙的探测原理以及基于Geant4对其所进行的蒙特卡罗模拟,给出了中子墙的设计方案、优化的设计 参数以及中子探测的性能指标

一台用于IMP重离子治癌线上的电离室

介绍一种用于中国科学院近代物理研究所(IMP)重离子肿瘤治疗线上、于纵向场常压下工作的气体电离室,其灵敏面积为250mm×250mm,极间距离为10mm,电离室工作气体为P10,在85kPa下流气式工作。用75MeV/u12C离子入射,测量了电离室的坪曲线。发现电离室工作坪区900—3000V,12C的Bragg峰位于13.73mm,峰的极大值半高宽(FWHM)为0.19mm

兰州放射性束流线上速度选择器的设计制造及初步调试

描述了一台在兰州放射性次级束流线(RIBLL)前端安装的速度选择器系统,该系统由2个三组合四极透镜组和1个正交的电磁场组成,将用于熔合蒸发余核的研究．介绍了该设备的设计思路、基本参数和本底抑制能力、传输效率、角度接收度以及动量接收度的测量结果．结果表明该系统达到设计要求,进行适当改造后可用于Z≤110的超重核素的研究和中重核区滴线核的研究