原子核物理评论

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HIRFL-CSRm Kicker电源监控系统软件设计————作者：李钦;黄玉珍;王晓俊;李继强;张华剑;高杰;上官靖斌;高大庆;

摘要：冷却储存环主环(Cooling Storage Ring main ring,CSRm)的踢轨(Kicker)电源是兰州重离子加速器(Heavy Ion Research Facility in Lanzhou,HIRFL)注入引出系统的关键设备,其作用是为Kicker磁铁提供脉冲电流进而建立快脉冲磁场,实现束流的快引出。CSRm Kicker电源监控系统的主要功能为高压充电电源与闸流管辅助电源的...

基于虚拟调试技术的加速器真空监控系统设计————作者：李继刚;杨锋;陈又新;曹世权;陆彦宏;刘海涛;李姣赛;

摘要：加速器真空监控系统是加速器控制系统中一个重要的子系统,对于维持加速器的正常运行起着重要作用。传统大型控制系统的设计开发及实施过程高度依赖物理实体,整个系统的功能测试、性能验证全部集中在项目后期,导致控制系统开发周期较长、风险较高、后期现场调试时间紧张。为此,引入工业虚拟调试及虚拟机等技术,搭建了加速器真空监控系统的全层级虚拟仿真调试平台,在开发的早期阶段开始进行加速器真空监控系统的并行协作式开发,...

基于机器视觉的核孔膜孔径自动测量————作者：李健;袁大庆;范平;马海亮;吴振东;焦学胜;

摘要：核孔膜作为一种新型的微孔滤膜,通过控制辐照和蚀刻条件,就可以得到不同孔密度和孔径的核孔膜。进行核孔膜孔径和孔密度检测是保证核孔膜精密过滤的关键环节。核孔膜孔径一般从零点几微米到十几微米不等,通过扫描电镜或光学显微镜成像观测。开发基于机器视觉算法的核孔膜孔径自动化测量方法,对电镜或光镜扫描图像依次做USM(Unsharping Mask)锐化处理、腐蚀膨胀处理、霍夫圆检测以及同心圆检测处理,可检测到...

二维游标TDC芯片的性能测试————作者：郭东磊;赵雷;秦家军;张仁祥;

摘要：时间数字转换器在核与粒子物理实验领域存在着广泛的应用,并且随着高能物理实验的发展,对TDC的精度提出了越来越高的要求。中国科学技术大学核探测与核电子学国家重点实验室基于二维游标结构在180 nm工艺下设计了一款高精度TDC(Time-to-digital Converter) ASIC(Application Specific Integrated Circuit)。为评估原型芯片的性能,建立了测...

半导体智能剥离技术发展历程、进展与展望————作者：张晋涛;汪利;周军军;张桐民;李军;杨浚源;李炳生;

摘要：智能剥离(Smart-Cut)技术是一种利用离子注入和晶片键合来转移超薄单晶层的技术。在先进微电子系统中,Smart-Cut技术作为半导体材料异质异构集成的重要技术手段之一,受到了学界和行业的广泛关注。Smart-Cut技术是在半导体材料表面单一注入或共注入氢、氦离子,并调控注入工艺参数(能量、温度、注量、注量率、注入顺序等),将半导体材料和衬底材料在低温下键合后,再进行退火(控制温度、时间、升降...

IGFBP-3蛋白对重离子辐射损伤小鼠的防护作用研究————作者：周雨萌;蔡殊凡;白皓;王菊芳;危文俊;杨明俊;

摘要：我国载人航天和核技术应用正处于快速发展阶段,辐射与核安全仍将长期成为国家重大需求,持续开发新的辐射防护分子靶标和相关药物具有重要价值。先前的研究已发现电离辐射暴露后小鼠血液中的胰岛素样生长因子结合蛋白3(IGFBP-3)的水平显著上升,但是,IGFBP-3蛋白的功能及其血液水平的变化对小鼠辐射损伤的影响仍不清楚。本研究在小鼠肝脏巨噬细胞(Kupffer细胞,MKC)中建立了Igfbp3基因过表达和...

基于双管压CT图像获取带电粒子相对阻止本领的方法研究————作者：孟万斌;刘新国;李强;叶延程;张雁山;陶永晖;

摘要：质子重离子放射治疗中,通过CT扫描获取患者每个体素点的相对阻止本领,是治疗计划系统精确计算体内剂量分布的关键。本研究通过设置常规CT不同管电压对组织等效模体进行两次CT扫描,通过两组图像的CT值计算出模体的相对电子密度和有效原子序数,进而计算出模体的相对阻止本领。研究结果表明,使用双CT值预测的组织等效模体的相对阻止本领结果优于常规基于单组图像获得的结果。因此,本文方法对进一步提高质子重离子放疗治...

融合到达角的粒子滤波寻源方法研究————作者：绳世尊;肖宇峰;严东;任震宇;杨爽;周意航;

摘要：未知放射源搜寻定位是核安检、核应急领域的重要研究课题。为提高寻源效率、适应多源环境探测,提出了一种融合到达角(AOA)的粒子滤波寻源方法。首先,构建了自主定位与AOA感知相结合的硬件平台,在搜寻过程中给探测器引入了位置和角度信息;其次,在粒子滤波基础上考虑AOA信息,动态收缩放射源搜寻区域,进而提高搜寻效率;最后,在自主寻源路径规划中采用AOA引导的机器人姿态调整,增强机器人寻源的灵活度。实验证明...

原子核中的类BEC结构研究进展与展望（英文）————作者：魏康;陈家豪;叶沿林;

摘要：¹²C中位于3-α破裂阈附近7.65 MeV的第二个0⁺态（Hoyle态）,具有典型的类BEC结构,通常可通过THSR波函数方法进行有效描述,由此引发了核系统中凝聚结构的深入理论研究。与此同时,较重核中类Hoyle态的实验研究却进展缓慢,主要难点在于多个破裂碎片的符合测量以及反应-衰变机制的确定。本文简要回顾了该领域的理论和实验进展,并介绍了最近关于16...

结合径向基函数法和局域质量关系的原子核质量研究————作者：巫鹤鸣;姜慧;戴程威;

摘要：运用径向基函数（RBF）方法优化了Garvey-Kelson局域型质量关系（GK）及其推广公式（GKs和GK+J）在原子核质量描述和预言中的精度。大量数值实验结果表明:RBF方法在重建局域型质量关系的预言偏差时,如果仅利用目标核周围确定距离的参考核进行修正,能够高质量重建偏差函数,显著提高模型的质量预言能力。基于AME2003、AME2012和AME2020已知核质量数据,本方法可将三种局域型质量...

基于真实核子-核子相互作用研究氘核的高动量和高激发性质（英文）————作者：张碧滢;张凡;苗新晔;楚治良;陈华军;田文杰;尹鹏;

摘要：在原子核第一性原理计算中,为提高计算的收敛性,核子-核子相互作用需要通过重整化做软化处理。尽管重整化之后原子核的低能性质几乎保持不变,但是软化后的核力还没有被用于定量研究原子核的高动量和高激发性质,以判断其可能失效的范围。在本工作中,以最简单的氘核为例,利用真实核力研究其高动量和高激发性质。具体来说,利用N³LO手征核力以及基于此软化后的两组核力N³LO...

⁶Li-D热核反应的聚变三乘积计算————作者：田竣文;李志宏;李云居;李歌星;宋娜;陈晨;董超;李家英豪;

摘要：聚变三乘积（Fusiontriple product）是可自持核聚变反应的重要判据,它利用聚变堆中核燃料的原子核数密度n、等离子体能量约束时间τ_E、燃料温度T这三个物理量来判断聚变反应堆是否能满足实现自持核聚变的能量平衡条件。本研究探讨了以⁶Li-D作为核燃料的聚变反应系统,并考虑了相对论效应对轫致辐射的影响以及能量回收效率对能量增益因子Q的影响,计算了...

质子行波直线加速器的束流动力学模拟程序设计（英文）————作者：杨玙菲;万鑫淼;蒲雪江;任志强;林鹏太;李智慧;

摘要：近年来质子加速器技术因在癌症治疗、工业加工及科学研究中的广泛应用而备受关注。随着工作于GHz频段的高梯度射频加速结构的突破,紧凑型质子直线加速器的性能得以显著提升。尽管驻波加速结构已有成熟的设计程序,但行波加速结构的设计程序仍存在明显缺口。本研究提出了一种新型粒子动力学跟踪(PDT)代码,基于加速单元电磁场分布,可同时用于驻波和行波结构的束流动力学设计。与广泛使用的商业加速器束流动力学仿真软件Tr...

质子束聚束器的研制————作者：秦成;杨誉;杨京鹤;王常强;吕约澎;李良;闫洁;王修龙;朱志斌;王国宝;

摘要：较短的脉冲宽度在核数据测量等研究方面具有日益增长的应用趋势,在低能传输段对束流进行聚束可有效改善束流的性能参数并提高其可操性。本文聚焦质子束纵向调制技术的需求,研制了一台工作于低能传输线中的低频率、高压缩比的聚束器以实现脉冲束流的纵向压缩。由于谐振工作频率较低,常规谐振腔模式并不适用,且由于受到电子器件动作时间的限制,无法通过高频交流电源直接对聚束器漂移管进行加压聚束。本工作采用LC谐振电路的方式...

定制LaBr₃（Ce）快时间探测器性能研究————作者：魏秀琳;杨泽楷;周小朋;孙保华;

摘要：本工作基于国产φ2"×2"LaBr₃（Ce）晶体耦合Hamamatsu R13089型快时间响应光电倍增管定制了LaBr₃（Ce）探测器,并对其关键性能指标进行了系统性测量。研究结果表明,定制的LaBr₃（Ce）快时间探测器对662 keVγ射线的能量分辨率为3.6%,对⁶⁰Co中1 173～1 332 keV...

基于LaBr₃全国产化γ能谱仪性能研究————作者：吴会寅;陈源;刘毅娜;张毅;周嘉禾;

摘要：随着国内半导体企业技术的发展,部分国产元器件性能指标已经与进口元器件相当,能够满足核辐射监测仪器仪表的性能需求。基于1.5英寸LaBr₃闪烁体设计了一套全国产化的γ能谱仪,包括闪烁体、光电倍增管和电子元器件均选用国产厂家产品。经测试,能谱仪在常温下的分辨率可以达到2.8%@662 keV。工作温度范围可达-40℃至50℃,且全温度范围内的能量分辨率均优于3.0%,^1...

基于G4beamline的重离子束流损失探测器的模拟研究————作者：李玲鑫;景龙;李宁;李燕;杨永良;

摘要：塑料闪烁体探测器凭借其高辐射灵敏度和快速响应特性,在强流高功率重离子加速器的束流损失监测中发挥着重要作用。由于不同种类、不同能量的离子束需要匹配相应的标定系数才能确保探测器信号准确表征粒子损失量,传统上通过人工制造束流损失进行校准的方法虽然直接有效,但面对种类繁多的重离子束时存在巨大的校准成本。介绍了基于蒙特卡罗模拟程序G4beamline对氢(H)、碳(C)、氮(N)、氩(Ar)等多种重离子束的...

针对HIRFL-CSR气体内靶核反应谱仪的粒子鉴别研究————作者：李柳圆;岳珂;张景涛;黄宇;马朋;

摘要：在同位旋标量巨共振研究中,α粒子具有标量-同位旋标量的性质,是较为有效的探针。在实验中,δ电子对反冲轻粒子探测造成干扰。为了鉴别兰州重离子冷却储存环（Cooler Storage Ring at Heavy Ion Research Facility in Lanzhou,HIRFL-CSR）内靶核反应中低能α粒子和电子,研究人员利用直接拟合法对硅探测器中产生的α粒子和电子的波形信号进行了分析,利...

低能高电荷态重离子辐照金刚石制备氮空位色心研究————作者：张磊;牟宏进;赵灿;郭金龙;付林燕;毛光博;杜关祥;杜广华;

摘要：金刚石中的氮空位（NV^-）色心因其优异的量子相干性和室温稳定性在量子信息、量子传感等领域具有重要的科学意义和应用价值。本研究利用2.97 MeV的Ar¹¹⁺高电荷态离子,结合高温退火过程,开展了金刚石NV^-色心的制备研究。研究发现,在1×10¹⁴ ions/cm²离子注量下,辐照和退火处理...

基于不同评价核数据库的空间堆临界基准检验研究————作者：陈相;马续波;傅联涛;马旭东;

摘要：为提高空间堆中子学模拟的可靠性,基于国际临界安全手册中关于空间堆的临界基准实验（HMF005基准实验）,采用蒙特卡罗程序对HMF005基准实验中堆芯排布进行建模,结合不同评价核数据库,计算6种堆芯排布下的K_eff计算值与实验值的偏差,并对计算值与实验值的比值的平均值、标准偏差、χ²和均方根误差等进行深入分析。研究发现,ENDF/B-Ⅶ.1、CENDL-3...

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