利用超低能质子15N(p,α)12C核反应分析金属中15N含量

本工作利用实验测得的固体靶中^15N(p, α）^12C反应的截面数据，对氮钼（Mo^15Nx）、氮钛（Ti^15Nx)、钛（Ti）、钼（Mo）、氘化钛（Ti^2Hx）、氢化钛（Ti^1Hx）、钼基钛镀层（TiMo）等多种样品（靶）材料中的^15N含量进行了分析。同时，对利用不同能量^15N^ 注入的Ti^15Nx样品中的^15N含量与分布做了分析测定，测量值与^15的注入剂量在误差范围内相符合，验证了该分析方法的现实可行性。实验测得的^15Nx在钛金属中的深度分布与理论模拟计算结果体现出相同的规律性，但数值上有一定差别。该分析方法被应用于分析一些自吸附样品中^15N的含量和分布，取得了较好的分析结果。     

150MeV质子入射固态金属靶性质研究

对150MeV质子入射钨、铅和铅－铋合金固态金属靶的性质进行了研究。就靶的几何设计、靶材料选择、150MeV质子入射靶中子产额和从靶中泄漏的中子产额、泄漏中子的能谱和空间分布、靶的放射性活度累积以及靶的辐射损伤进行了研究。     

滚轧法研制自支撑金属靶

文章叙述了用实验室型滚轧机研制了五十多种核靶的工艺过程。靶的厚度范围是0.3—20mg/cm~2,其均匀性用带电粒子能量损失法测量,一般好于96%。背散射测量表明,滚轧过程引入的杂质<0.2μg/cm~2。     

低能离子束加减速实验研究

为满足核物理实验的要求，需要提供能量10～100keV的离子束。欲获得如此大范围能量可调变的离子束，从离子源直接引出是难以实现的，并且，能量太低时，不利于离子束的传输。因此，现实可行的方案是选择一个固定的引出能量，在靶前采用加减速结构，将离子束减速到10keV或加速到100keV，实现离子束能量的调整。     

离子束在反应靶上碳沉积的实验研究

碳沉积效应普遍存在于核物理实验中,对低能核反应实验有很大影响。本工作在反应靶前后加不同电压,利用~(12)C束流持续轰击~(13)C靶,研究了~(12) C有效厚度的变化。测量结果表明,碳沉积量与束流轰击时间呈正比。本文分析了碳沉积的成因,研究了降低碳沉积效应的有效实验方法,可为相关实验提供参考。     

低能聚变反应中的电子屏蔽效应

简要介绍了天体物理感兴趣能区带电粒子核反应中的电子屏蔽效应的实验及理论研究。为深入了解电子屏蔽效应的机制，在鲁尔大学DTL实验室1.0kV加速器上采用一系列氘化金属靶、氘化绝缘体靶和氘化半导体靶进行了D(d，p)T反应的研究。实验结果表明，大多数氘化金属靶中的电子屏蔽效应较大，而氘化绝缘体靶和氘化半导体靶中的电子屏蔽效应相对较小。在对金属中的电子做准自由近似后，应用经典的德拜模型可对氘化金属靶的结果给出一种合理的解释，验证实验正在进行中。从实验数据中还可得到有关各种材料对氘的吸附能力方面的信息。     

低能氘离子束轰击固体靶产生的远程D-D核聚变现象研究

利用强流低能氘离子束轰击由吸氢金属形成的氘自吸收靶,研究固体内Ｄ－Ｄ聚变反应规律。并通过对实验测得的Ｄ－Ｄ聚变伴随粒子能谱,探索Ｄ－Ｄ聚变反应与靶材料结构的相关性。同时,利用氘团簇离子（ｄ＾＋３）氘核（ｄ＾＋）束轰击吸氘固体,研究固体内Ｄ－Ｄ聚变反应的特性。实验中观测到了伴随离子能谱中介于质子峰（３ＭｅＶ）和氚峰（１ＭｅＶ）之间的一个宽峰。结果分析表明,该峰是由固体靶内超出离子射程几倍至十几倍处发     

紫外超短激光驱动铜薄膜靶产生质子的实验研究

在中国原子能科学研究院的放电泵浦的紫外KrF超短脉冲激光放大装置上,开展了紫外超短脉冲激光与铜薄膜靶相互作用加速产生质子束的实验研究。紫外超短脉冲激光输出能量为30 mJ、波长为248 nm、脉冲宽度为500 fs,采用离轴抛物面镜聚焦获得激光聚焦功率密度为1.2×10¹⁷ W/cm²。激光以45°入射5 μm厚的铜薄膜靶,质子最大能量超过300 keV。紫外超短脉冲激光的高对比度和高吸收效率是紫外激光加速的优点。     

反冲靶中子探测系统DT灵敏度的实验研究

设计了实验标定用PIN-反冲质子靶室探测系统,利用加速器中子源对探测系统的DT中子灵敏度进行了实验研究,并与理论计算结果进行了比较,一致性较好.实验结果检验和验证了理论计算程序,可以为同种类型探测系统的参数设计提供实验依据.     

液态金属镓回路搭建及无窗靶实验研究

液态金属回路是开展液态金属散裂靶关键技术与实验验证的必备实验平台。镓具有较低的熔点、非常高的沸点,且无毒性,可在液态金属回路实验中作为模拟介质使用。本文介绍了一套小型液态金属镓回路的设计思路、结构组件、基本功能及使用流程,给出了液态镓在变频离心泵驱动下强制对流的流量、压力、压差及无窗靶自由液面位置和形态的实验测量结果,并分析了压力、压差及自由液面位置随流量的变化关系。结果表明,无窗靶自由液面位置主要由流体压力和流速决定。     

65 nm工艺SRAM低能质子单粒子翻转实验研究

基于北京HI-13串列加速器质子源及技术改进工作,获得2～15 MeV低能质子束流。针对商业级65 nm工艺4M×18 bit大容量随机静态存储器（SRAM）,开展了质子单粒子翻转实验研究。实验结果表明,低能质子通过直接电离机制可在存储器中引起显著的单粒子翻转,其翻转截面较核反应机制引起的翻转截面大2～3个数量级。结合实验数据分析了质子翻转机制、LET值及射程、临界电荷及空间软错误率等,分析结果表明,实验器件翻转临界电荷约为0.97 fC,而低能质子超过高能质子成为质子软错误率的主要贡献因素。     

放射性核束64Cu的产生和加速实验研究

开展了产生和加速放射性核束64Cu(Off-line)的实验研究,解决如下技术关键离子源的强放射性64Cu靶的制备、安装、准直和屏蔽;弱束流64Cu加速时的加速器调束;64Cu束流的分离和鉴别.在实验靶上获得64Cu离子(80MeV)的流强为4×103/s.     

射频四极场加速器低能强束流传输注入系统的实验研究

对加速器驱动的次临界系统（ADS）的射频四极场（RFQ）加速器的低能强流束流传输系统进行实验研究,给出了在强流离子束束腰附近测量束流参数的方法,并测量了强流质子注入系统在RFQ入口处的束流参数。目前,该系统已成功地应用于强流射频四极场质子加速器中。     

超短激光与薄膜靶作用加速产生质子初步研究

物理学家利用高能粒子加速器进行了多方面的研究，但高能粒子加速器庞大且耗资巨大。随着超短超强激光的发展，现在的激光的功率密度可达到10^22W／cm^2。许多实验室利用不同功率密度的激光与固体靶、薄膜靶及气体等相互作用，进行加速产生高能粒子的研究。其中，利用超短超强激光与薄膜薄相互作用加速产生质子是一重要的研究课题，利用超热电子加速产生超热电子，     

基于医用质子直线注入器的超高剂量率细胞辐照实验平台的设计

为了系统研究FLASH效应的放射生物学机制，需要一个可以进行超高剂量率细胞辐照实验的平台，该实验平台应具有稳定、大小合适且大范围可调的剂量和平均剂量率。基于国产7 MeV医用质子直线注入器，使用蒙特卡罗程序FLUKA设计并优化了一个单散射照射头。该照射头的材料为40μm厚度的钽箔，它既充当真空窗又充当散射体，源皮距为26 cm。经过模拟验证，该平台可提供直径为2 cm的照射野，剂量均匀度为4.9%。通过调整单质子脉冲的流强(0.1～1 mA)和脉宽(20～200μs)，该实验平台的平均剂量和平均剂量率可以在6～667Gy和3.3×10⁵～3.3×10⁶Gy·s^-1之间调节。基于此，设计了使用单脉冲穿透模式辐照单层细胞的实验，剂量率为3.3×10⁵Gy·s^-1，剂量在7～40Gy范围内变化。该实验平台可以探究细胞FLASH效应的总剂量依赖关系，为揭示FLASH效应的机制提供支持。     

超短超强激光与薄膜铝靶作用加速产生质子的实验研究

实验研究了功率密度6×1016W/cm2、脉宽120fs的激光与5μm铝靶的相互作用,观测到了高能质子的产生。设计加工了用于测量质子能谱的Thomson质谱仪,用于快质子的测量。测得其能谱和产生的最高质子能量为180keV,同时测得质子发散全角为38°。     

低能正电子致厚靶特征X射线产额的初步实验研究

通过10～30 keV的正电子轰击纯厚Ti(Z=22)靶,采用超薄灵敏层的Si-PIN探测器收集其产生的X射线,通过HPGe探测器收集正电子在靶中湮没产生的511 keV的γ光子计数来计算正电子束流强度,对正电子碰撞厚Ti靶的K壳层特征X射线产额进行了初步测量,并将所得实验数据与基于DWBA(Distorted-Wav...