原子核質量測量、等時性質量、碎片質量測量 數據處理

1、Isochronous Mass Measurements at CSR姓名：帥鵬 BZ07004006導師：李澄，徐瑚珊主要內容1.原子核質量測量的意義2.等時性質量測量的基本原理3. 碎片質量測量實驗介紹4.數據處理方法5.實驗結果原子核質量測量的意義核天體物理學：核合成，r-，rp-過程1.原子核束縛能2.相鄰兩原子核質量，單核子束縛能，滴線核3.相鄰三原子核質量，殼能隙，對能隙4.遠離穩(wěn)定線時的新現象，如暈核，雙質子發(fā)射原子核質量模型國內外研究歷史及現狀國際上進展以及計劃2009年迄今為止，已經發(fā)現大約3000個核素，其中大約2200核素有質量數據儲存環(huán)質量測量的數學描述速度為v的離子

2、在儲存環(huán)(周長為L)中的旋轉頻率其微分 定義儲存環(huán)的動量壓縮因子以及儲存環(huán)加速器束流光學設置的工作點相對論帶電離子的磁剛度基本原理 利用儲存環(huán)加速器進行質量測量所基于的關系式是式中，f為離子在環(huán)內的回旋頻率，m為離子的質量，q為離子的電荷態(tài)，v為離子的速度，t為儲存環(huán)加速器束流光學設置的工作點(transition point)， 為離子的洛侖茲因子。即通過測量離子的回旋頻率來導出離子的質量。如果令 = t 則有：即被測離子回旋頻率的差別直接反映質量差別。正常電子冷卻工作模式： t = 2.628 B 15 Tm (A/q=2) B 11 Tm (9C6+)等時模式： t = 1.395 B

3、6 Tm (A/q=2) Ek 368 MeV/uCSRe等時性的檢驗正常方法（要求CSRe上電子冷卻、Schottky正常工作）設備調試：將對應t值的初級束流36Ar直接注入到CSRe中(103)，經電子冷卻后（v/v:106107）利用Schottky測量其回旋頻率。f vs. B測量：通過改變電子冷卻器電子的速度來掃描回旋頻率對電子速度的依賴關系，從而得到環(huán)內離子回旋頻率對磁剛度的依賴關系。若出現平頂則證明找到了等時模式工作點。 平頂的寬度即反映CSRe的等時模式下的動量接收度，平頂位置的頻率可驗證t值。第一次78Kr碎片質量測量(2009.1)目標核實驗目標原理簡介 實驗布局探測器以及

4、獲取系統(tǒng)40G 200usMCP探測器的設計CSRe上MCP探測器的設計 我們的飛行時間探測器將參考GSI的構型，但由于受到真空室大小的限制，只收集從膜的一個表面發(fā)射的電子（即只用一套MCP）。尺寸：70 26 149 mm3碳膜：20 g/cm2，50，單面覆蓋10 g/cm2的CsIMCP： 50mm膜與MCP中心距： 69 mm電極版：6塊1mm，間距4mm 在此構型下，若加上的磁場為92.2 Gs,電壓加的為4000 V。用SIMON模擬的，能量在0.59.5e V，出射錐角在160內的二次電子達到MCP前表面的時間本征漲落為40 ps (FWHM)左右(未考慮電場、磁場的穩(wěn)定性和均勻

5、性、二次電子的產生時間，電子學的影響)，平均飛行時間為3.52 ns。實驗設置設置A=2Z-1CSRm:Main beam E:481.88MeV/uBeam intensity: 1x108/spillTaget:15mmBeCSRe:按照63Ge32+設置t=1.3951，brho=5.9459 Tm設置A=2Z+1CSRm:Main beam E:486.89MeV/uBeam intensity: 1x108/spillTaget:15mmBeCSRe:按照63Ga31+設置t=1.3951，brho=6.1366Tm原始信號25ps一點，采集200us數據處理恒比定時飛行時間確定二次

6、項系數循環(huán)時間譜A=2Z-XXA=2Z+XXA=2ZXX=,1,2,3A=2Z-i循環(huán)時間（i=1,2）63GeA=2Z+i循環(huán)時間（i=1,2）71Br質量確定：其中n為參考核的個數，p為多項式中未知參數的個數，p=4同質異能態(tài)53Co53Fe質量分辨m/m=10000053Fe&53Co isomericNuclidesNerror53Feg3301853Fem1601253Cog981053Com37653Fe m/g=484% 53Co m/g=387%Mass ExcessNuclidesMEIMPMEAMEMEAME- MEIMPSetting71Br-56602(133)-57060(570)-458(585)A=2Z-171Br-56618(137)-57060(570)-442(586)A=2Z+171Kr-45978(1470)-46920(650)-942(1607)A=2Z-171Kr-46470(327)-46920(650)-450(728)A=2Z+167Se-46966(512)-46490(200)#476(550)A=2Z-165As-474