6He+p 弹性共振散射的厚靶实验研究

刘 鑫

中国原子能科学研究院核物理所

第十三届全国核结构研讨会 赤峰 2010.7

1 、意义

2、实验

3、数据分析

报告内容

实验意义

就目前 7Li 的能级而言，其质子分离阈 (Eth=9.975MeV) 以上能级的性质存在很大不确定性，如 p 、 J

… 借助 6He 次级束轰击 (CH2)n厚靶，能够布居 7Li 质子阈上能级，通过该方法研究 7Li 相关能级的特性，可以为 7

Li 及 7He 的研究提供数据

7Li 部分能级的性质

Eth=9.975MeV

7Li 与 7He 的能级纲图

• 7He 是中子滴线核•借助 7Li 同位旋相似态可以研究 7He 低激发态的性质•检验单粒子模型是否适用

参考文献： G.V. Rogachev, P. Boutachkov,A. Aprahamian et al., Phys Rev Lett 92, 232502(2004)

厚靶实验方法

利用逆运动学 +厚靶 通过激发函数的测量

和 R －矩阵理论分析 适用于流强较弱的放射性束

厚靶简单的物理图像

次级束流线

二极磁铁初级靶室

四极透镜

速度选择器

T1

T2

46 MeV 7Li

2H2 气体 (Havar 膜作前后窗 )

2H(7Li, 6He) 3He

3° 方向 6He 出射中心能量： 37.3 MeV

次级反应靶室

次级束强度 >1000 pps 6He 纯度 >85%

实验用时 120 小时，按 (CH2)n 靶轮： C 靶轮：调束轮： =6： 3： 1进行测量

(CH2 )n 靶 : 79.6 mg/cm2

C 靶： 104.2 mg/cm2

Au 靶： 0.44 mg/cm2

Er 探测器空靶位

靶前 ΔE

67 μm 982 μm1001 μm

Ф5Ф9

DSSSD MSQ MSQ

19.2μm移动平台

200

（几何尺寸单位： mm ）

192 17 26

23 24

实验仪器布局

Er (Channel)

E (

Cha

nnel

)

6He 次级束

逐角度刻度质子能量 Et

逐角度将反应点的质子能量 Ep Ec.m.

将不同角度的质子谱相加得到质子产额谱

将质子的净产额转换到微分截面，得到激发函数

数据分析步骤

（刻度：标准源 + 在线质子束）

(CH2)n

黑色点：实验数据彩色线：计算曲线

针对 cross-talk 的处理

DSSSD 的各个单元之间不是严格的物理绝缘，这一特点在探测结果上表现为：粒子打到相邻两个单元之间的分隔条上，关联的两单元都将有一定幅度的信号输出

cross- talk

（刻度：标准源 + 在线质子束）

(CH2)n

黑色点：实验数据彩色线：计算曲线

lab=4.5°

实验室系能谱到质心系能谱的转换

1H(6He,p)6He 实验数据

质子产额谱

阻止在 DSSSD 内的事件

总结

通过对弹性共振散射的厚靶实验及数据处理，得到了 6He+p 弹性共振散射的质子产额谱

　　 由于天体物理感兴趣的能区很低，复合核粒子发射阈附近的能级就尤为重要。对于入射道包含不稳定核的体系，实验难度更大。在后加速的高品质放射性束成为现实之前，利用厚靶技术开展弹性共振散射类的实验，以最大可能地了解感兴趣的能级性质是有积极意义的

参考文献

1 WANG You-Bao, WANG Bao-Xiang et al. Phys. Rev. C, 2008, 77: 044304

2 QIN Xing, WANG You-Bao et al. Chin. Phys. C, 2008, 32: 957

3 WANG You-Bao, QIN Xing et al. Chin. Phys. C, 2009, 33:181

4 JIN Sun-Jun, WANG You-Bao et al. Chin. Phys. Lett., 2010, 27:032102

5 WANG You-Bao, WANG Bao-Xiang et al. Nucl. Phys. A, 2010, 834:100c

继续分析所得 6He+p 弹性共振散射质子能谱无明显共振现象的原因

将 6He+p 弹性共振散射能谱转换成激发函数 ,运用 R 矩阵理论进行拟合，得到 7Li 质子分离阈 (Eth=9.9754 MeV) 以上的三条能级的质子宽度 (p) 的上限

下一步工作

谢谢！