HIRFL能区和CSR能区的高能γ实验

HIRFL能区和CSR能区的高能γ实验

一、HIRFL能区与CSR能区高能γ实验(论文文献综述)

石国柱[1](2021)在《极端丰质子核26,27P与27S的奇特衰变实验研究》文中进行了进一步梳理远离β稳定线奇特核的合成及其性质研究一直处于核物理的前沿领域,它们通常有较大β衰变能和较小的粒子分离能,更多β延迟粒子发射的衰变道被打开,其缓发粒子将成为重要的实验观测量,而近滴线核的奇特衰变研究不仅为核内有效相互作用与基本对称性、核结构及天体核合成等关键问题提供重要的信息,也是人们对原子核稳定存在极限的一种探索。深入研究极端条件下的奇特核结构及其衰变性质不仅有助于检验、修正和发展现有的理论模型还将不断深化对物质微观结构、宇宙演化及元素起源的认识与理解。本论文工作是在中国科学院近代物理研究所放射性束流线(RIBLL)上开展了极端丰质子核26P,27P与27S的β衰变实验,能量为80.6 Me V/u的主束32S16+通过轰击1581μm厚的9Be初级靶发生弹核碎裂反应产生感兴趣的目标核素,碎片及反应产物经RIBLL1在束分离和净化,利用磁刚度–能损–飞行时间(Bρ–ΔE–To F)方法对次级束粒子进行鉴别。在连续束模式下将一定比例目标核注入厚度分别为142μm、40μm和304μm的三块双面硅条探测器(DSSDs)中,以兼顾对带电粒子的低能探测阈值与高能探测效率实现优势互补,并测量随后衰变信号的能量、位置和时间关联信息。在束流上下游分别放置不同厚度的四分硅探测器(QSDs)实现各种重离子、轻粒子以及电子的符合测量,管道外安装五个Clover型的HPGe探测器测量γ射线。同时采用循环酒精冷却、前沿定时甄别、双面硅条探测器的正背面符合等一系列测量技术提高信噪比,实现在高探测效率、低探测能量阈值下对衰变事件的直接精确测量。本次26P实验中,获得了符合已有文献的实验结果,包括半衰期、带电粒子能谱、衰变分支比、log ft、Gamow-Teller跃迁强度、γ射线谱与衰变纲图等。其中给出26P的半衰期43.6±0.3 ms与文献值符合较好。基于p-γ射线符合测量鉴别各种衰变成分,并结合注入硅探测器的26P粒子总数可计算其衰变分支比。对前人工作中部分质子的衰变路径进行重新指认,确认了26Pβ延迟发射的两质子峰1998(2)ke V,4837(7)ke V对应的新初末态能级。首次发现来自26Pβ延迟衰变的能量为4205(11)ke V和7842(6)ke V两个新质子峰。其中能量为7842(6)ke V质子远高于从子核26Si的同位旋相似态(IAS)布居至25Al基态发射的质子能量,确认此峰源于IAS之上的激发能级发射的质子。而基于p-γ符合表明能量为4205(11)ke V质子峰可与1367 ke V的γ射线符合,进而指认它是来自26Pβ延迟质子衰变至24Mg第一激发态[Ex=1369(1)ke V,Jπ=2+]发射的双质子。通过计算子核26Si的激发能发现两个质子峰来自同一激发能级,其激发能为Ex=13357(12)ke V,分支比和log ft值为0.78(5)%和3.78(6),其log ft值在容许Gamow-Teller跃迁中是非常小的,深入理解强跃迁的来源将具有重要意义。与以往观测布居至到IAS的Fermi延迟双质子发射不同,一种新的衰变模式Gamow-Teller延迟双质子发射被确认。利用多种哈密顿量的壳模型计算结果,新观测的激发态的分支比出乎意料的强。通常情况下单质子发射比双质子发射具有更大的衰变能,实验上却得到比单质子发射大许多的双质发射分支,超强的G-T跃迁概率和大分支比均表明目前的理论可能在全部核区内低估了GT2p发射的概率,将为今后的实验和理论研究带来新的机遇。并合作开展了一些壳模型理论计算,更详细的定量分析正在进行中。本次实验中27P与26P伴随产生,由于27P具有极低的β延迟质子衰变分支以及在低能区较强的β叠加本底,将会对低能质子的信噪比产生不利影响,导致此次实验并未观测到可识别的质子峰。而连续束模式下有足够时间长度扩大拟合范围以准确地进行半衰期拟合,利用指数衰减加常数本底的方式拟合27P衰变时间谱得到比之前文献更精确的半衰期263.1±10.9 ms。并计算了27P与镜像核27Mg相似能级跃迁的δ值,在误差范围内未发现27P与27Mg存在同位旋对称性破缺。同时本论文为研究27S的β2p发射机制开展了双质子角关联的测量工作。在5 Me V以上27S衰变带电粒子谱上发现一个由27P的IAS跃迁至25Al基态的能量为6372(15)ke V,分支比为2.4(5)%的双质子峰,在实验上首次得到了双质子发射的角关联。基于实验结果和Monte Carlo模拟对比,发现27S的β2p发射的主要为级联发射机制。

刘若琳[2](2021)在《CEE实验中TOF探测器数据获取系统研究》文中指出正在建设的低温高密核物质谱仪CEE(CSR External-target Experiment),主要用于研究核物质相结构和核物质状态方程等重要科学问题。该实验包含多种探测器。其中,TOF子探测器是实现GeV能区带电粒子鉴别的重要手段。经过估算,在经过触发后,总实验的数据率可达到1.25 GByte/s,TOF系统的数据率可达到99.7MByte/s,在设计中为了使TOF子探测器系统的数据获取(Data AcQuisition,DAQ)系统可与其他子系统的DAQ系统互相兼容,在设计CEE实验TOF子探测器系统的DAQ系统时应考虑到全局的要求,满足总实验的数据率要求。基于系统的传输和处理要求,借鉴当前大数据处理的流处理思想,设计了具有通用性的D-Matrix流处理数据获取架构。该架构将源源不断产生的数据视为流,同时将DAQ中的如事例组装、命令分发等处理任务抽象为一系列流处理节点级联和组合。该架构将不同的信息抽象为不同的流,建立统一的标准数据帧和标准接口,并将不同的传输技术抽象为统一的传输模型,使得DAQ系统中传输和处理部分解耦,可灵活移植到别的实验平台中。除此之外,D-Matrix架构中流处理节点具有高速模块化特点,并实现了软件和固件版本,因此可在系统中进行灵活部署。在本文中引入了 D-Matrix流处理数据获取架构并介绍了其核心组成模块的实现,具体包含可应用于不同传输场景的流传输模型和流处理节点等。并在分析系统的流信息基础上,提出了不同流的处理模式。之后,介绍了 CEE实验TOF子探测器的数据获取系统硬件架构,并基于对系统资源和流信息的分析,将D-Matrix架构应用于该硬件架构之上,完成DAQ系统处理需求。最后对整个系统进行进行模块级和系统级测试。验证了传输模型和流处理节点功能正确性,同时整个系统传工作稳定,可正确完成事例组装、命令分发等任务。本文引入的D-Matrix流处理数据获取架构具有良好的可扩展性,可应对未来实验规模扩大,同时具有通用性,可方便移植于其他实验平台中。

鲁佳鸣[3](2021)在《CEE中飞行时间探测器原型电子学研究》文中指出飞行时间探测器是大型核与粒子物理实验的重要组成部分。国际上目前稳定运行的大型核与粒子物理实验中,气隙电阻板室(Multi-gap Resistive Plate Chamber,MRPC)在飞行时间探测器的研制中得到大量使用,而此领域已建成的大型物理实验装置中,电子学时间测量精度最高水平约为20~25 ps。正在建设的位于兰州重离子加速器冷却储存环中外靶实验系统(Cooling storage ring External Experiment,CEE)的低温高密核物质测量谱仪中,飞行时间探测器包括内部飞行时间探测器(iTOF,internal Time-Of-Flight)和端盖飞行时间探测器(external Time-Of-Flight,eTOF)。这两种探测器都基于MRPC技术制造。其中,eTOF和2/3的iTOF预期本征时间分辨率达到50~60ps,对于电子学,时间测量精度需要达到~25 ps RMS;另外1/3的iTOF本征时间分辨预期达到~30 ps,对于电子学,需要实现~10 ps RMS的高精度时间测量。本论文的工作旨在为谱仪的飞行时间探测器设计原型读出电子学系统。针对CEE的MRPC探测器的时间测量精度指标,特别是用于1/3 iTOF探测器读出~10 ps的高精度需求,基于前端模拟信号高速放大甄别联合后端时间数字变化的技术路线,开展了读出电子学原型的设计。对于高速放大甄别电路,本论文开展了专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)芯片(NINO,PADI)和基于分立器件的不同技术路线的研究,并通过实验,优选出最佳方案;对于时间数字化电路,基于现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Logic Array,FPGA)芯片设计了核心的时间数字变换器(Time-to-Digital Convertor,TDC)电路。针对论文的高可靠性需求的应用背景,讨论了长电缆对信号传输质量的影响,研究了环境温度与FPGA内核供电变化对于时间数字化模块性能的影响。最后,针对设计的原型电子学开展了一系列测试工作,测试结果表明,整套电子学系统在200fc~2pc的动态范围内,达到了~10 ps的时间精度,满足设计需求。本论文的结构如下:第一章,主要针对大型物理实验中飞行时间测量目和技术手段进行介绍,随后介绍了兰州重离子加速器冷却储存环外靶实验系统中的低温高密核物质测量谱仪与其中飞行时间探测其的相关背景与概念性设计。第二章,针对粒子物理实验中经常采用的高精度时间测量电子学技术展开调研。第三章,主要介绍原型电子学的方案设计。采用基于高速放大甄别与高精度TDC的基本技术方案。介绍了基于不同技术路线的前端电路设计,以及高精度TDC电路设计方案。根据第三章的方案设计,在第四章中,阐述了具体硬件电路的设计。第五章,针对时间数字换模块的核心器件FPGA,展开逻辑设计。其中包括基于延时链结构的TDC设计,窄脉冲测量电路与事例组装电路设计。此外,还介绍了根据需求设计的触发匹配电路。第六章对设计的电子学原型展开实验室测试,测试结果显示,电子学整体时间精度好于10ps,满足CEE的高精度时间测量需求。与探测器的初步联调结果也在本章介绍。最后一章对本论文工作进行了总结,并展望下一步的工作方向。

郭亚飞[4](2021)在《利用重离子碰撞研究致密核物质的性质》文中指出宇宙里面的剧烈天文事件,如超新星爆发、中子星及黑洞形成、天体中重元素产生,引力波及伽马射线暴发射,都与致密天体有关。致密天体(最中心与表面部分除外)通常被认为是高密的非对称核物质。因此,研究非对称高密核物质的性质,如非对称高密核物质状态方程,能够帮助人们理解宇宙大爆炸产生的高温夸克胶子等离子体(QGP)的后期演化和致密星体相关物理,增加人们对非微扰QCD强相互作用的理解。核物质对称能描述了核物质内质子和中子每核子能量之差,在过去20年已经展开了广泛的研究。对称能在饱和密度处的值和斜率已经有了较好的约束,但是高密对称能的行为仍然具有争议。因此,可以将已经约束的对称能斜率作为确定信息,通过探索核对称能的曲率Ksym,来研究高密对称能的问题。本文基于同位旋依赖的Boltzmann-Uehling-Uhlenbeck输运模型,利用入射能量为400和600 Me V/nucleon的Au+Au半中心碰撞,研究了挤出核子的对称能曲率效应。结果表明对称能曲率敏感于高横动量出射的同位旋依赖的核子比。还研究了入射能量为270 Me V/nucleon的Sn+Sn同位素反应,研究表明,当前反应无法利用核子和介子有效地探测高密对称能,即使这些可观测量敏感于对称能的曲率。利用MIT袋模型,将相对论输运模型ART中核物质状态方程扩展为具有QCD相变的形式,研究了相对论重离子碰撞中形成的致密核物质相变性质。在束流能量为2、4、6和8 Ge V/nucleon的Au+Au碰撞中,以不同的状态方程计算质子横向流和直接流。与现有的AGS实验数据相比,大致确定了一阶相变的边界,即在约64-94Me V的温度下2.5-4倍的饱和密度范围内。这样的约束对于的RHIC Beam Energy Scan-II研究QCD物质相图有重要的意义。

马余刚,许怒,刘峰[5](2020)在《基于HIAF集群的QCD相结构研究》文中研究说明相对论重离子碰撞(又称高能核-核碰撞)为研究极端条件下核物质内禀性质、致密星体内部结构和大爆炸之后宇宙的早期演化过程提供了途径.强相互作用的量子色动力学(QCD)理论预言存在着解禁闭的新物质状态夸克-胶子等离子体(QGP).经过近30年的努力,在极端相对论能区的核-核对撞实验中,包括RHIC和LHC的实验,科学家找到了QGP存在的证据.目前,高能核物理的一个重要的科学问题是高重子密度区的相结构,包括寻找相边界和可能存在的QCD临界点.量子热动力学基本原理告诉我们只有找到相边界或临界点才能最终确定新的物质相QGP的存在.我们首先回顾了高能核物理实验的研究现状,其中包括RHIC能量扫描实验中的强子集体运动、手征特性的研究和QCD临界点的寻找.然后对利用我国重离子加速器群,如Heavy Ion Research Facility in Lanzhou (HIRFL)和High Intensity heavy-ion Accelerator Facility (HIAF)以及CSR-External-target Experiment等开展高能核物理实验研究进行了展望.

魏向伦[6](2020)在《CEE-TPC小型原理样机的研制》文中指出低温高密度核物质谱仪(CSR External-target Experiment,简称CEE)建成后将成为我国第一台运行于GeV能区用于研究QCD相图、核反应动力学、致密天体性质等基础科学问题的大型核物理实验装置,其主要科学功能是实现对中能重离子碰撞产物的近全空间探测。谱仪的主要由超导二级铁、飞行时间探测器、时间投影室、多丝漂移室和零度角量能器等几部分构成,其中TPC(Time Projection Chamber)置于超导二级铁中心用于测量带电粒子的三维径迹,并结合相关探测器给出所探测粒子的动量信息。本文基于CEE-TPC的参数指标,设计了小型TPC原理样机,主要为正式版TPC中的关键问题进行预研。TPC研制中的重点主要为以下三个方面:读出端探测器的选择及其性能研究、均压场笼的结构设计、大面积读出电极的设计。CEE中计划选用具有较好正离子反馈性能及各向同性读出性能的GEM(Gas Electron Multiplier)作为TPC读出端探测器。基于此,文中通过Garfield++模拟与实验室测试,系统的研究了GEM探测器在不同电场条件下的传输性能,为CEE-TPC在束流实验中最佳工作点的选择及刻度修正提供了数据参考。在小型TPC场笼的设计中,首先通过模拟研究了不同均压场笼构型下漂移区电场的分布,确定了TPC场笼的最佳构型。基于此构型,并结合小型TPC原理样机尺寸要求,设计了对应的柔性电路板均压场笼。同时为保证TPC漂移区电场好场区尺寸,文中设计了有机玻璃探测器外壳,将柔性场笼与探测器外壳作为一个整体测试使用。另外,小型TPC样机中,采用了多层叠结构及盲埋孔的Pad设计方案,用于减小了系统噪声,同时防止了相邻Pad信号间的串扰。小型TPC组装完成后对其进行了实验室的初步测试,使用55Fe测得的探测器能量分辨均值为25%,其在GEM灵敏区内的均匀性为8.5%;三层GEM级联读出的探测器增益可长期稳定在104以上,GEM灵敏区内的均匀性好于3%。

段芳芳[7](2020)在《11Be+208Pb弹性散射和破裂反应实验研究》文中研究指明当前,弱束缚核在重靶上的弹性散射和破裂反应实验研究对象主要集中在丰中子弱束缚核,能量主要位于库仑势垒附近。丰中子弱束缚核的弹性散射角分布与稳定核表现出明显不同的结果,丰中子弱束缚核的微分截面角分布中,其特征性的库仑虹被明显地压低,甚至消失了。理论解释是由于弱束缚核的破裂截面大,破裂/转移道对弹性散射道有强烈的耦合效应导致其角分布具有这样的奇特性质。本研究组此前完成了三倍库仑势垒能区附近的丰质子核(8B,9C及10C等)在Pb靶上的弹性散射角分布的测量工作,为了系统地研究弹性散射角分布与价核子、能量和靶核之间的依赖关系,本次实验依托兰州放射性束流线(RIBLL-1),测量了88 MeV的9Be+208Pb、127 MeV的10Be+208Pb和140 MeV的11Be+208Pb的弹性散射角分布。本次实验中在靶前采用了两块薄的正反面均为16条的双面硅微条探测器(DSSD),鉴别入射粒子的位置和方向,靶后采用的是由三套ΔE-E望远镜系统组成的探测器阵列用来测量散射粒子,每套望远镜均由正反面均为32条的DSSD和方硅探测器(SD)组成。通过对实验数据进行分析提取出实验中散射粒子的角分布,通过Monte Carlo模拟得到卢瑟福散射角分布,然后直接提取出弹性散射截面和卢瑟福散射截面的比值,最终得到了9,10,11Be在208Pb靶上的弹性散射角分布。为了扣除空靶散射对实验的影响,还开展了空靶实验,并对于靶前硅散射对实验数据的影响进行了模拟计算,结合空靶实验数据分析结果,认为空靶散射影响可忽略不计。在此次实验中,9Be的能量相对较低,在关注的角度范围内(<20°)其弹性射截面与卢瑟福散射截面的比值约为1,可以作为归一和位置校准的依据;10Be的弹性散射角分布呈现出典型的菲涅尔分布,使用了Woods-Saxon势、SPP和X&P势对实验结果进行理论分析,从10Be的弹性散射角分布中尝试提取了其密度分布;11Be在三倍库仑势垒能量下,弹性散射角分布中的库仑虹被明显压低,这与研究组之前测量的丰质子核的实验结果明显不同,说明价核子对于弹性散射角分布有重要的影响。对于11Be的弹性散射角分布我们首先使用了所提取的10Be的光学势进行扩展计算对11Be实验数据进行拟合,其结果与实验数据符合的很好;关于破裂道对弹散道的耦合效应,使用CDCC与XCDCC进行了计算,两种计算结果无明显差异,和实验数据符合的很好;此次实验中首次在RIBLL-1上测量了11Be+208Pb反应系统的破裂截面角分布,并使用CDCC和XCDCC两种计算方法进行计算,其结果没有明显的差异,但是在四分之一角度附近非弹性破裂的对于总破裂截面的影响开始变大,在计算中同时考虑弹性破裂和非弹性破裂,计算结果与实验数据符合得较好。

王世陶,胡强,孙亚洲,马朋,何军,冯兆庆,张松,孙志宇,王建松[8](2019)在《CSR能区的高重子密度核物质研究进展》文中提出本文主要结合我国核物理大科学装置研究QCD相图的低能部分,即高重子密度下核物质的性质.通过理论结合实验,研究了高重子密度下核物质及强子共振态的性质,并且给出0.5–1.2 GeV/u能区的重离子碰撞可能产生的与高重子密度核物质性质相关的一些实验信号,在实验上完善了测量装置,进行了初步测试实验.初步的实验结果显示可以在HIRFL-CSR外靶开展高重子密度核物质性质实验研究,为后续建造专门谱仪研究QCD相图在低能部分的行为奠定了基础.

李秀波,王大洲[9](2019)在《兰州重离子加速器装置建设的历史考察》文中进行了进一步梳理兰州重离子加速器装置是我国规模最大、加速离子种类最多、能量最高的重离子研究实验装置,其建设跨越了50余年的历程。基于一手档案资料,参考有关传记、访谈及报道,逐一描述了1.5米回旋加速器、重离子加速器和冷却储存环的立项建设过程,分析了兰州重离子加速器装置对相关领域科技发展的强大支撑作用。最后,从大科学工程的定位、布局和跨国知识流动等方面总结了其历史经验。

豆丽君[10](2019)在《HIRFL-CSR高电荷态离子双电子复合精密谱的理论研究》文中研究指明双电子:复合(Dielectronic Recombination,DR)过程作为一种重要的原子物理过程,广泛存在于宇宙天体和实验室等离子体中。在基础研究方面,DR过程是研究超精细分裂、同位素位移、电子关联效应、相对论效应和量子电动力学效应等物理问题的一种重要手段。在应用方面,DR在决定非局域热平衡等离子体的能级布居和电离平衡中发挥着重要作用,其精确的共振截面和速率系数对于解释宇宙射线源光谱、诊断等离子体温度和密度等性质非常重要。兰州重离子冷却储存环HIRFL-CSR提供了高品质的离子束和电子束,为DR精细谱学的实验研究创造了条件。匹配的理论计算一方面可以更好地理解实验谱线,分析各个共振峰的共振来源及强度。另一方面,理论与实验相结合可以更好得研究电子关联、组态相互作用等物理效应。第一部分我们利用基于相对论组态相互作用方法(RCI)的FAC程序(Flexible atomic code)研究了简单体系(类锂Xe51+ 和 W71+离子)△n = 0 的DR过程。首先我们详细介绍了相对论组态相互作用方法(RCI)以及与DR过程相关的理论计算公式(见第二章)。接着我们应用FAC程序研究了类锂Xe51+离子DR过程,其中来自于高里德堡态(n→ ∞)的贡献通过应用基于量子数亏损理论(QDT)的外推法得到。最后我们得到了类锂Xe51+离子的两个线系(2s → 2P1/2,3/2)完整的DR谱,其与ESR上的实验谱以及MCDF计算结果符合得很好。尤其对于标度的共振强度,相比于MCDF理论,FAC结果与实验符合得更好(见第三章)。接着针对作为国际热核聚变ITER装置内壁材料的钨元素(W,Z=74),我们应用同样的方法首次计算了高电荷态类锂W71+离子的储存环电子-离子复合谱,同时讨论了 QED和Breit相互作用对体系的能级结构的重要影响。最后结合等离子体环境给出了相应的等离子体速率系数,其与AUTOSTRUCTURE的结果整体符合得很好。该工作为未来储存环CSRe,上的DR实验提供了理论指导,同时也为ITER中聚变等离子体的诊断和识别提供了重要参数(见第四章)。第二部分我们进一步发展了基于短程散射矩阵解析延拓性的R-R-Eigen程序,并应用于强关联类铍Ar14+体系的电子-离子复合过程的研究。具体地,第五章详细介绍了相对论本征通道R矩阵方法,主要包括准完备基靶态的准备、本征通道R矩阵方法、多通道量子数亏损理论(MQDT)、辐射和自电离几率四个方面。接着第六章应用该方法细致研究了Ar13+离子1.5+分波。基于计算得到的高精度的散射矩阵参数,通过求解MQDT方程并结合高维对称投影量子数亏损图(即JHANGZ图)给出了一系列束缚态的能级位置。此外,根据自电离能区各个通道的相移特性得到了各个自电离态的共振位置和线宽。该工作是DR计算的重要部分,且很好地阐述了高电荷态离子(HCIs)中电子关联效应的重要性。第七章首次应用上述方法研究了类铍Ar14+离子的电子-离子复合过程。在充分考虑电子关联效应的前提下,考虑来自共振态0.5~7.5±分波的贡献,得到了共振能量0~5eV内的速率系数谱线,其与CSRm上的实验结果及AUTOSTRUCTURE结果整体符合地很好。尤其是在近电离阈附近(<0.5eV),我们的计算的与内壳层强关联跃迁(2s2→2p2)相关的三电子复合(TR)与实验符合得更好。通过细致分析,我们得到了各个共振峰的共振来源及其相应的振子强度,很好的解释了实验谱线。该工作一方面验证了我们R-R-Eigen理论方法的正确性,同时也说明了类铍强关联体系能级结构的复杂性与特殊性。

二、HIRFL能区与CSR能区高能γ实验(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、HIRFL能区与CSR能区高能γ实验(论文提纲范文)

(1)极端丰质子核26,27P与27S的奇特衰变实验研究(论文提纲范文)

中文摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 放射性核束物理的发展及意义
    1.2 奇特核的衰变
    1.3 β衰变的特性
        1.3.1 β衰变的基础知识
        1.3.2 β延迟质子发射
        1.3.3 同位旋对称性破缺
        1.3.4 注入-衰变法
    1.4 本章小结
第二章 相关核素的研究综述
    2.1 ~(26)Pβ衰变研究
        2.1.1 M.D.Cable的研究(1982)
        2.1.2 J.Honkanen的研究(1983)
        2.1.3 M.D.Cable的研究(1984)
        2.1.4 J.C.Thomas的研究(2004)
        2.1.5 D.Perez-Loureiro的研究(2016)
        2.1.6 RIBLL合作组的研究(2020)
    2.2 ~(27)Pβ衰变研究
        2.2.1 J.Aysto的研究(1985)
        2.2.2 T.J.Ognibene的研究(1996)
        2.2.3 Y.Togano的研究(2011)
        2.2.4 E.McCleskey的研究(2016)
    2.3 ~(27)Sβ衰变研究
        2.3.1 V.Borrel的研究(1991)
        2.3.2 G.Canchel的研究(2001)
        2.3.3 (?).Janiak的研究(2017)
        2.3.4 RIBLL合作组的研究(2020)
    2.4 本章小结
第三章 实验装置与探测器刻度
    3.1 兰州放射性束流线(RIBLL)
        3.1.1 装置综述
        3.1.2 结构和特点
        3.1.3 RIB的粒子鉴别
    3.2 探测器阵列
    3.3 电子学设置与数据获取系统
    3.4 HPGe探测器的刻度
        3.4.1 能量刻度
        3.4.2 探测效率刻度
    3.5 硅探测器的刻度
        3.5.1 低增益信号的刻度
        3.5.2 高增益信号的刻度
    3.6 本章小结
第四章 ~(26)P数据分析与结果
    4.1 次级束离子的鉴别
    4.2 衰变时间谱
    4.3 带电粒子能谱
    4.4 衰变分支比
    4.5 γ射线谱
    4.6 衰变纲图
    4.7 本章小结
第五章 ~(27)P的数据分析与结果
    5.1 次级束离子鉴别
    5.2 衰变时间谱
    5.3 带电粒子能谱
    5.4 γ射线谱
    5.5 同位旋非对称性参数的计算
    5.6 本章小结
第六章 ~(27)S数据分析与结果
    6.1 带电粒子能谱
    6.2 双质子发射角关联的计算
第七章 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 展望
参考文献
在学期间的研究成果
致谢

(2)CEE实验中TOF探测器数据获取系统研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 背景
        1.1.1 CSR外靶实验简介
        1.1.2 TOF探测器及其电子学
    1.2 CEE实验系统对于DAQ系统的要求
    1.3 国内外数据获取系统现状
        1.3.1 ATLAS实验
        1.3.2 PANDA实验
        1.3.3 LHCb实验
        1.3.4 总结特点
    1.4 CEE实验TOF探测器数据获取系统设计
    1.5 论文的研究内容和结构安排
第2章 D-matrix流处理数据获取架构简介
    2.1 D-matrix流处理架构的核心特点
        2.1.1 “流”中信息的纯净性
        2.1.2 流数据的组织方式
        2.1.3 同数据域下流处理节点之间的任意互连特性及其实现
        2.1.4 跨物理节点的传输接口模型
        2.1.5 传感器读出节点抽象模型
        2.1.6 标准流处理节点
    2.2 流处理模式
        2.2.1 数据流
        2.2.2 命令流和命令反馈流
        2.2.3 其他流
    2.3 小结
第3章 多通道数据流传输模型的实现
    3.1 硬件到硬件的MPP模型
        3.1.1 Aurora 64/66B
        3.1.2 数据拆分/组装模块
        3.1.3 反压通知/响应模块
        3.1.4 仲裁/分发模块
    3.2 硬件到软件的MPP模型
        3.2.1 PCIe总线
        3.2.2 分散收集DMA (SG DMA)和循环缓冲区
        3.2.3 分发模块
    3.3 软件到软件的MPP模型
    3.4 小结
第4章 流处理节点及核心节点实现
    4.1 合并节点
        4.1.1 桶排序算法
        4.1.2 归并算法
    4.2 SDMF编码器/解码器
        4.2.1 SDMF解码器
        4.2.2 SDMF编码器
    4.3 其他节点
        4.3.1 数据特征提取节点
        4.3.2 基于DDR构建的虚拟FIFO(Virtual FIFO,VFIFO)
    4.4 小结
第5章 基于D-Matrix架构的CEE实验TOF子探测器系统
    5.1 硬件架构
        5.1.1 传输方案
        5.1.2 PXI通用读出卡(Common Read-Out-Board on PXI,CROB_on_PXI)
        5.1.3 PCIe通用读出卡(Common Read-Out-Board on PCIe,CROB_on_PCIE)
        5.1.4 服务器集群
    5.2 流节点在DAQ系统中的部署
    5.3 小结
第6章 测试结果
    6.1 传输模型的性能测试
        6.1.1 硬件到硬件MPP模型
        6.1.2 硬件到软件MPP模型
    6.2 流处理节点功能测试
    6.3 D-Matrix架构可行性测试
    6.4 数据获取系统原型测试
    6.5 小结
第7章 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的研究成果

(3)CEE中飞行时间探测器原型电子学研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 引言
    1.1 核与粒子物理实验
        1.1.1 核与粒子物理实验简介
        1.1.1.1 宇宙线实验
        1.1.1.2 加速器实验
        1.1.2 加速器实验中的飞行时间测量技术调研
        1.1.2.1 飞行时间测量与粒子鉴别
        1.1.2.2 飞行时间测量技术调研
    1.2 兰州重离子加速器外靶实验冷却储存环低温高密核物质谱仪
        1.2.1 兰州重离子加速器简介
        1.2.2 外靶实验低温高密核物质测量谱仪简介
        1.2.2.1 谱仪建设的物理背景
        1.2.2.2 谱仪的概念性设计
        1.2.3 低温高密核物质谱仪中的飞行时间探测器
        1.2.3.1 端盖飞行时间探测器
        1.2.3.2 内部飞行时间探测器
    1.3 本论文研究内容与结构
    参考文献
第二章 精密时间测量电子学技术调研
    2.1 定时甄别配合时间数字化技术路线
        2.1.1 定时甄别技术调研
        2.1.1.1 前沿定时
        2.2.1.2 过零定时
        2.1.1.3 恒比定时
        2.1.1.4 动态阈值定时
        2.1.1.5 定时技术路线小结
        2.1.2 时间数字化技术调研
        2.1.2.1 模拟型TDC
        2.1.2.2 数字型TDC
        2.1.2.3 TDC芯片
        2.1.2.4 FPGA TDC
        2.1.2.5 时间数字化技术小结
    2.2 波形数字化技术路线
    2.3 本章小结
    参考文献
第三章 读出电子学方案设计
    3.1 CEE飞行时间探测器信号读出设计特点与需求
        3.1.1 飞行时间探测器读出设计需求
        3.1.2 读出设计需求总结
    3.2 读出电子学方案设计
        3.2.1 基本技术路线选择与整体结构设计
        3.2.2 前端电路方案设计
        3.2.2.1 基于NINO的放大甄别电路的方案设计
        3.2.2.2 基于PADI的放大甄别电路的方案设计
        3.2.2.3 基于分立器件的放大甄别电路的方案设计
        3.2.2.4 FEE供电的方案设计
        3.2.2.5 FEE输入阻抗研究
        3.2.3 TDM方案设计
        3.2.3.1 TDM整体结构设计
        3.2.3.2 核心TDC设计需求分析
        3.2.3.3 FPGA TDC方案设计
        3.2.3.4 时钟方案设计
    3.3 触发匹配方案设计
    3.4 本章小结
    参考文献
第四章 原型电子学的硬件设计与实现
    4.1 读出电子学整体架构
    4.2 前端电子学模块设计
        4.2.1 基于NINO的前端电子学设计
        4.2.1.1 放大甄别电路设计
        4.2.1.2 供电设计
        4.2.2 基于PADI的前端电子学设计
        4.2.2.1 放大甄别电路与预加重设计
        4.2.2.2 供电设计
        4.2.3 基于分立器件的前端电子学设计
        4.2.3.1 放大甄别电路设计
        4.2.3.2 供电设计
        4.2.4 前端电子学模块设计小结
    4.3 时间数字化模块设计
        4.3.1 LVDS信号高速输入驱动设计
        4.3.2 FPGA硬件电路设计
        4.3.3 时钟电路设计
        4.3.4 板级供电设计
        4.3.4.1 供电设计
        4.3.4.2 供电监控设计
        4.3.5 数据传输接口设计
    4.4 信号传输与供电电缆选型与信号传输定义设计
    4.5 本章小结
    参考文献
第五章 时间数字化模块FPGA逻辑设计
    5.1 逻辑整体结构设计
    5.2 TDC通道设计
        5.2.1 TDC结构
        5.2.2 窄脉冲测量电路
        5.2.2.1 脉冲检测电路
        5.2.2.2 译码电路
        5.2.3 事例组装电路
    5.3 触发匹配电路设计
        5.3.1 下行触发记录电路
        5.3.2 触发匹配电路
    5.4 数据汇总电路设计
    5.5 DAQ接口逻辑设计
    5.6 逻辑资源占用情况
    5.7 本章小结
    参考文献
第六章 原型电子学测试以及与探测器初步联调
    6.1 前端电子学FEE模块阈值标定
        6.1.1 标定系统架构
        6.1.2 FEE测试信号扇出板设计
        6.1.3 阈值标定结果
    6.2 时间数字化模块TDM测试
        6.2.1 测试系统架构
        6.2.2 TDM测试信号扇出板设计
        6.2.3 TDC测试
        6.2.3.1 时间精度测试
        6.2.3.2 温度与供电稳定性对时间数字化模块的影响
    6.3 读出电子学联合测试
        6.3.1 基于NINO的FEE与时间数字化模块联合测试
        6.3.2 基于PADI的FEE与时间数字化模块联合测试
        6.3.3 基于分立器件的FEE与时间数字化模块联合测试
        6.3.4 不同型号电缆对时间精度的影响
    6.4 不同方案对比
    6.5 与探测器初步联调
        6.5.1 与eTOF的MRPC探测器模块联调
        6.5.1.1 联调系统搭建
        6.5.1.2 触发设计
        6.5.1.3 联调测试结果
        6.5.2 与iTOF的MRPC探测器模块联调
        6.5.2.1 联调系统搭建
        6.5.2.2 联调测试结果
    6.6 本章小结
    参考文献
第七章 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 展望
附录
    附录 A 基于NINO的FEE原型电子学模块照片
    附录 B 基于PADI的FEE原型电子学模块照片
    附录 C 基于分立器件的FEE原型电子学模块照片
    附录 D TDM原型电子学模块照片
    附录 E TDM测试板照片
    附录 F 电子学系统测试板照片
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果

(4)利用重离子碰撞研究致密核物质的性质(论文提纲范文)

中文摘要
Abstract
第一章 引言
第二章 输运模型
    2.1 IBUU输运模型
    2.2 LQMD模型
    2.3 ART模型
        2.3.1 重子-重子非弹相互作用
        2.3.2 重子-介子相互作用
        2.3.3 介子-介子相互作用
第三章 高密对称能的探测研究
    3.1 对称能
    3.2 ImMDI中的对称能
    3.3 对称能的斜率和曲率
    3.4 利用挤出核子研究对称能曲率K_(sym)
    3.5 对称能的高密行为
    3.6 总结
第四章 QCD相变边界的探测研究
    4.1 核物质状态方程
    4.2 MIT袋模型
    4.3 核物质相变状态方程的拟合
    4.4 QCD相变边界的探测研究
    4.5 总结
第五章 总结与展望
参考文献
在学期间的研究成果
致谢

(5)基于HIAF集群的QCD相结构研究(论文提纲范文)

1 引言
2 高能核物理发展趋势
    2.1 集体流运动性
    2.2 手征性
    2.3 临界性
3 HIAF上的外靶实验
    3.1 HIAF上的外靶实验CEE
    3.2 外靶实验CEE的物理目标
4 结论

(6)CEE-TPC小型原理样机的研制(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 研究背景
    1.2 CEE的物理目标
    1.3 CEE探测装置简介
    1.4 论文结构
第二章 TPC的发展及CEE-TPC简介
    2.1 TPC的发展及工作原理
        2.1.1 TPC的发展现状
        2.1.2 TPC的工作原理
    2.2 GEM探测器的发展及工作原理
        2.2.1 GEM探测器的发展现状
        2.2.2 GEM的工作原理
    2.3 TPC读出方式
        2.3.1 MWPC作为读出方式的TPC
        2.3.2 Micromegas作为读出方式的TPC
        2.3.3 GEM作为读出方式的TPC
    2.4 CEE-TPC简介
        2.4.1 CEE-TPC初步设计方案
        2.4.2 CEE-TPC小型原理样机
    2.5 本章小结
第三章 GEM探测器传输性能的研究
    3.1 GEM探测器传输效率的研究方法
        3.1.1 模拟方法
        3.1.2 实验装置及测试原理
    3.2 单层GEM的传输特性
        3.2.1 GEM自身压差对传输特性的影响
        3.2.2 漂移区电场ED对GEM传输特性的影响
        3.2.3 感应区电场EI对GEM传输特性的影响
        3.2.4 单层GEM传输特性小结
    3.3 双层GEM的传输特性
        3.3.1 双层GEM间电压分配对传输特性的影响
        3.3.2 传输区电场ET对GEM传输特性的影响
        3.3.3 双层GEM传输特性小结
    3.4 本章小结
第四章 CEE-TPC小型原理样机的设计
    4.1 CEE-TPC小型原理样机的总体设计
    4.2 TPC小型原理样机外壳的设计
    4.3 TPC小型原理样机场笼的模拟及设计
        4.3.1 外电极对漂移区电场的影响
        4.3.2 内电极对漂移区电场的影响
        4.3.3 部分丝模型对漂移区电场的影响
        4.3.4 小型TPC原理样机场笼的设计
        4.3.5 TPC小型原理样机均压环的设计
    4.4 TPC小型原理样机读出Pad的设计
    4.5 TPC小型原理样机导轨底板的设计
    4.6 本章小结
第五章 CEE-TPC小型原理样机的制作与测试
    5.1 TPC小型原理样机的制作
        5.1.1 探测器外壳和场笼的制作
        5.1.2 探测器端盖读出部分的制作
    5.2 CEE-TPC读出电子学系统简介
        5.2.1 TPC小型原理样机的信号特点
        5.2.2 AGET读出电子学及获取系统
        5.2.2.1 AGET芯片
        5.2.2.2 AsAd前端板
        5.2.2.3 CoBo板
    5.3 电子学系统的搭建及读出Pad的初步测试
        5.3.1 探测器读出极到电子学前端板的数据线设计
        5.3.2 电子学及获取系统的调试
        5.3.3 读出Pad的初步测试
    5.4 CEE-TPC小型原理样机的测试
        5.4.1 实验系统的搭建
        5.4.2 ~(55)Fe放射源的测试及数据分析
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果
    作者简历
    已发表(或正式接收)的学术论文

(7)11Be+208Pb弹性散射和破裂反应实验研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 放射性束物理
        1.2.1 放射性束的产生
        1.2.2 放射性束物理的发展
    1.3 弹性散射实验的研究
        1.3.1 稳定核的弹性散射实验
        1.3.2 弱束缚核的弹性散射实验
    1.4 论文工作的意义与内容
第二章 Be同位素的研究进展
    2.1 ~7Be的研究现状
        2.1.1 ~7Be的弹性散射
        2.1.2 ~7Be的破裂反应
        2.1.3 ~7Be的熔合反应
    2.2 ~9Be的研究现状
        2.2.1 ~9Be的弹性散射
        2.2.2 ~9Be的破裂反应
        2.2.3 ~9Be的熔合反应
    2.3 ~(10)Be的研究现状
        2.3.1 ~(10)Be的弹性散射
        2.3.2 ~(10)Be的破裂反应
        2.3.3 ~(10)Be的熔合反应
    2.4 ~(11)Be的研究现状
        2.4.1 ~(11)Be的弹性散射
        2.4.2 ~(11)Be的破裂反应
        2.4.3 ~(11)Be的熔合反应
    2.5 本章小结
第三章 实验设置
    3.1 兰州放射性束流线(RIBLL-1)
    3.2 探测器设置
    3.3 探测器性能
    3.4 电子学设置以及数据获取
        3.4.1 探测器电子学获取
        3.4.2 电子学调试
第四章 实验数据分析
    4.1 选取弹性散射事件
        4.1.1 TOF信号的选取
        4.1.2 硅探测器刻度
    4.2 散射角计算
    4.3 弹性散射微分截面
        4.3.1 弹性散射微分截面计算方法
        4.3.2 卢瑟福散射截面计算
        4.3.3 Monte Carlo模拟
    4.4 位置较准
    4.5 实验数据检验
    4.6 空靶实验
第五章 物理分析与讨论
    5.1 ~9Be结果分析与讨论
    5.2 ~(10)Be结果分析与讨论
        5.2.1 Woods-Saxon势
        5.2.2 S?o Paulo势
        5.2.3 X&P势
        5.2.4 三种势计算比较
    5.3 ~(11)Be结果分析与讨论
        5.3.1 光学模型计算
        5.3.2 CDCC计算
        5.3.3 XCDCC计算
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 下一步工作方向
参考文献
在学期间的研究成果
致谢

(8)CSR能区的高重子密度核物质研究进展(论文提纲范文)

1 引言
2 CSR能区输运模型发展
3 类核子共振态研究
    3.1 N (2120) 与N (1875)
    3.2 隐粲五夸克态的光致产生
    3.3 LHCb隐粲五夸克态
    3.4 LHCb隐粲五夸克态的隐奇异伴随态
4 探测装置
    4.1 探测器系统
    4.2 读出电子学系统
5 实验与数据分析
    5.1 实验
    5.2 粒子鉴别
    5.3 本底
6 讨论和结论

(9)兰州重离子加速器装置建设的历史考察(论文提纲范文)

1 1.5米回旋加速器的建设
2 重离子加速器的建造
    2.1 工程预研和立项
    2.2 工程设计与建设
3 冷却储存环的建设
    3.1 工程预研和立项
    3.2 工程设计和建设
4 HIRFL装置的科学成就与历史经验

(10)HIRFL-CSR高电荷态离子双电子复合精密谱的理论研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 概述
    1.1 概述
    1.2 双电子复合过程
        1.2.1 电子-离子复合过程的物理图像
        1.2.2 DR过程的研究背景和意义
        1.2.3 DR过程的实验方法
        1.2.4 DR过程的理论方法
    1.3 本文的内容及结构
第二章 基于相对论组态相互作用方法(RCI)的双电子复合计算
    2.1 Flexible Atomic code(FAC)简介
    2.2 理论方法
        2.2.1 波函数与哈密顿量
        2.2.2 局域中心势的选择
        2.2.3 Dirac方程的求解
        2.2.4 角向积分和哈密顿矩阵元
        2.2.5 径向积分
        2.2.6 辐射跃迁速率
        2.2.7 自电离速率
    2.3 双电子复合过程的计算公式
    2.4 本章小结
第三章 类锂Xe~(51+)离子双电子复合过程的理论研究
    3.1 引言
    3.2 双电子复合谱:精细结构计算
    3.3 高里德堡态的能量和共振强度
    3.4 本章小结
第四章 类锂W~(71+)离子双电子复合过程的理论研究
    4.1 引言
    4.2 能级与辐射跃迁
    4.3 双电子复合谱
    4.4 高里德堡态的能量和共振强度
    4.5 等离子体速率系数
    4.6 本章小结
第五章 基于相对论本征通道R矩阵方法(R-R-Eigen)的双电子复合计算
    5.1 引言
    5.2 理论方法
        5.2.1 准完备基方法准备靶态
        5.2.2 本征通道R矩阵方法
        5.2.3 多通道量子数亏损理论(MQDT)
        5.2.4 面向DR过程的共振位置、自电离和辐射跃迁过程
    5.3 本章小结
第六章 类硼Ar~(13+)离子1.5~+分波的理论研究
    6.1 引言
    6.2 散射矩阵即MQDT参数的计算
    6.3 束缚能级与散射矩阵精度
    6.4 自电离态的共振位置及线宽
    6.5 本章小结
第七章 类铍Ar~(14+)离子电子-离子复合过程的研究
    7.1 引言
    7.2 类硼Ar~(13+)离子2.5~+分波的理论研究
        7.2.1 MQDT参数
        7.2.2 束缚能区JHANGZ图
        7.2.3 自电离能区JHANGZ图
    7.3 Ar~(14+)离子的电子-离子复合共振谱
    7.4 本章小结
第八章 总结与展望
    8.1 总结
    8.2 展望
参考文献
发表文章目录
简历
致谢

四、HIRFL能区与CSR能区高能γ实验(论文参考文献)

  • [1]极端丰质子核26,27P与27S的奇特衰变实验研究[D]. 石国柱. 兰州大学, 2021(01)
  • [2]CEE实验中TOF探测器数据获取系统研究[D]. 刘若琳. 中国科学技术大学, 2021
  • [3]CEE中飞行时间探测器原型电子学研究[D]. 鲁佳鸣. 中国科学技术大学, 2021
  • [4]利用重离子碰撞研究致密核物质的性质[D]. 郭亚飞. 兰州大学, 2021(11)
  • [5]基于HIAF集群的QCD相结构研究[J]. 马余刚,许怒,刘峰. 中国科学:物理学 力学 天文学, 2020(11)
  • [6]CEE-TPC小型原理样机的研制[D]. 魏向伦. 中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所), 2020(01)
  • [7]11Be+208Pb弹性散射和破裂反应实验研究[D]. 段芳芳. 兰州大学, 2020(01)
  • [8]CSR能区的高重子密度核物质研究进展[J]. 王世陶,胡强,孙亚洲,马朋,何军,冯兆庆,张松,孙志宇,王建松. 中国科学:物理学 力学 天文学, 2019(10)
  • [9]兰州重离子加速器装置建设的历史考察[J]. 李秀波,王大洲. 工程研究-跨学科视野中的工程, 2019(03)
  • [10]HIRFL-CSR高电荷态离子双电子复合精密谱的理论研究[D]. 豆丽君. 中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所), 2019(09)

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HIRFL能区和CSR能区的高能γ实验
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