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Performances of a prototype point-contact germanium detector immersed in liquid nitrogen for light dark matter search

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Science china(Physics,Mechanics & Astronomy) 2019年第3期62卷 58-65页

作者： Hao Jiang LiTao Yang Qian Yue KeJun kang JianPing Cheng YuanJing Li Henry Tsz-King Wong M.A?artio?lu HaiPeng An JianPing Chang JingHan Chen YunHua Chen Zhi Deng Qiang Du Hui Gong Li He Jin Wei Hu QingDong Hu HanXiong Huang LiPing Jia HauBin Li Hong Li Jian Min Li Jin Li Xia Li XueQian Li YuLan Li Bin Liao FongKay Lin ShinTed Lin ShuKui Liu YanDong Liu YuanYuan Liu ZhongZhi Liu Hao Ma JingLu Ma Hui Pan Jie Ren XiChao Ruan B.Sevda Vivek Sharma ManBin Shen Lakhwinder Singh Monoj Kumar Singh TianXi Sun ChangJian Tang WeiYou Tang Yang Tian GuangFu Wang JiMin Wang Li Wang Qing Wang Yi Wang ShiYong Wu YuCheng Wu HaoYang Xing Yin Xu Tao Xue SongWei Yang Nan Yi ChunXu Yu HaiJun Yu JianFeng Yue XiongHui Zeng Ming Zeng Zhi Zeng FengShou Zhang YunHua Zhang MingGang Zhao JiFang Zhou ZuYing Zhou JingJun Zhu ZhongHua Zhu Key Laboratory of Particle and Radiation Imaging (Ministry of Education)and Department of Engineering Physics Tsinghua University College of nuclear Science and technology Beijing Normal University institute of Physics Academia Sinica Department of Physics Dokuz Eylül University Department of Physics Tsinghua University NUCTECH Company Ya Long River Hydropower Development Company College of Physical Science and technology Sichuan University Department of nuclear Physics China Institute of Atomic Energy School of Physics Nankai University Department of Physics Banaras Hindu University Department of Physics Beijing Normal University

The CDEX-10 experiment searches for light weakly interacting massive particles, a form of dark matter, at the china Jinping Underground Laboratory, where approximately 10 kg of germanium detectors are arranged in an array and immersed in liquid nitrogen. Herein, we report on the experimental apparatus, detector characterization, and spectrum analysis of one prototype detector. Owing to the higher rise-time resolution of the CDEX-10 prototype detector as compared with CDEX-1 B, we identified the origin of an observed category of extremely fast events. For data analysis of the CDEX-10 prototype detector, we introduced and applied an improved bulk/surface event discrimination method. The results of the new method were compared to those of the CDEX-1 B spectrum. Both sets of results showed good consistency in the 0-12 ke Vee energy range, except for the 8.0 keV K-shell X-ray peak from the external copper.

关键词： WIMP pPCGe liquid nitrogen bulk/surface event discrimination extremely fast events

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CSNS加速器中央控制室计算机状态监视系统构建

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核电子学与探测技术 2020年第4期40卷 589-592页

作者：何泳成张玉亮金大鹏郭凤琴吴煊王林康明涛朱鹏李刚高文春中国科学院高能物理研究所北京100049 东莞中子科学中心广东东莞523803 中国科学院大学北京100049 核探测与核电子学国家重点实验室中国科学院高能物理研究所北京100049 中国科学院粒子加速物理与技术重点实验室中国科学院高能物理研究所北京100049

为保证CSNS加速器中央控制室计算机稳定、可靠地运行,构建了基于EPICS的CSNS加速器中央控制室计算机状态监视系统。该系统主要由CA客户端程序、EPICS 1OC和EPICS OPI三部分组成,实现了对CSNS加速器中央控制室计算机运行状态的远程监视... 详细信息

为保证CSNS加速器中央控制室计算机稳定、可靠地运行,构建了基于EPICS的CSNS加速器中央控制室计算机状态监视系统。该系统主要由CA客户端程序、EPICS 1OC和EPICS OPI三部分组成,实现了对CSNS加速器中央控制室计算机运行状态的远程监视。测试结果表明,该系统具有兼容性强、稳定可靠性高、人机交互友好的特点,很好地满足了长期运行的需要。

关键词：中国散裂中子源加速器中央控制室计算机状态监视系统

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非准直点源透射法测量体源样品的线性衰减系数

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原子能科学技术 2020年第6期54卷 1140-1147页

作者：阿不都莫明·卡地尔张磊勒孚河亢锐塔依尔·斯拉甫力郭秋菊北京大学物理学院核物理与核技术国家重点实验室北京100871 新疆维吾尔自治区计量测试研究院新疆乌鲁木齐830011 国民核生化灾害防护国家重点实验室北京102205

体源样品的线性衰减系数是计算自吸收修正因子最重要的参数.本文针对未知体源样品的线性衰减系数测量问题,提出了非准直点源透射法.该方法直接把点源置于样品盒上方一定距离或直接放置在样品盒上方进行透射,对蒙特卡罗模拟透射率和实验... 详细信息

体源样品的线性衰减系数是计算自吸收修正因子最重要的参数.本文针对未知体源样品的线性衰减系数测量问题,提出了非准直点源透射法.该方法直接把点源置于样品盒上方一定距离或直接放置在样品盒上方进行透射,对蒙特卡罗模拟透射率和实验测量透射率进行比较,反推待测体源样品的线性衰减系数.本文详细介绍了该方法的基本原理和计算过程,选取了5种不同密度的物质作为待测对象,采用3种不同能量的点源,对该方法进行了实验验证.研究结果表明,不同能量的γ射线下,该方法的实验结果和XCOM平台理论计算结果吻合程度好(<8%),能方便计算出体源样品的线性衰减系数.该方法不受准直器以及探测器和样品尺寸、形状的限制,简单易行,便于各实验室推广使用.

关键词： γ能谱测量线性衰减系数体源样品非准直点源透射法

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CSNS靶站谱仪T0信号扇出设备研制

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原子核物理评论 2020年第2期37卷 199-208页

作者：朱鹏李嘉杰张文翔张玉亮金大鹏雷革吴煊何泳成郭凤琴康明涛王林中国科学院高能物理研究所北京100049 散裂中子源科学中心广东东莞523803 中国科学院大学北京100049

中国散裂中子源(Chinese Spallation Neutron Source,CSNS)靶站谱仪T0信号的高准确性和高可靠性是CSNS高效运行的重要条件之一。基于CPLD(Complex Programmable Logic Device)和PMC(Peripheral Mezzanine Card)子母板组合,设计了满足分布式架构的T0信号扇出设备,自主研制了24 V电平触发的中子斩波器专用触发信号接收插件;在1.6 GeV质子束首次打靶前,对T0信号延迟及信号调理做了优化。T0信号扇出设备接口信号灵活多变,具有较强的可维护性和可扩展性,已投入使用近三年,系统稳定可靠,为今后二期谱仪更高需求的T0信号扇出设备的研发积累了宝贵的建设经验。

关键词： CSNS T0信号分布式架构专用硬件插件传输延时

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氟化物势能函数和热力学性质的分子模拟研究进展

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化工学报 2022年第9期73卷 3828-3840页

作者：杨松涛李东洋牛玉清李鑫钢康绍辉李洪叶开凯周志全高鑫天津大学化工学院精馏技术国家工程研究中心天津300072 郑州大学化工与能源学院河南郑州450001 物质绿色创造与制造海河实验室天津300192 核工业北京化工冶金研究院北京101149

发展干法铀纯化工艺对我国核能产业发展至关重要,但一直受基础热力学数据缺失的限制。因分子模拟方法具有高效、环保、经济的预测特性,为解决以上挑战提供了机遇。本文归纳总结了分子模拟计算物质热力学性质的多种方法,系统地介绍了模... 详细信息

发展干法铀纯化工艺对我国核能产业发展至关重要,但一直受基础热力学数据缺失的限制。因分子模拟方法具有高效、环保、经济的预测特性,为解决以上挑战提供了机遇。本文归纳总结了分子模拟计算物质热力学性质的多种方法,系统地介绍了模拟计算中不同力场和势能函数的发展情况和优势/缺陷,指明了对氟化物体系的适用性。随后,综述了氟化物热力学性质的分子模拟进展,分析并评价了力场与势能函数选择对计算结果的影响,表明与温度相关的分子间势能函数(TDIP)在第二维里系数、黏度和气液共存性质等的模拟中展现的较高模拟效率和准确性。为进一步提升计算数据的准确性,尚有很多基础科学问题需要解决。因此,本文最后对分子模拟方法在氟化物热力学领域的发展进行了展望,以期为工艺设计提供实践基础。

关键词：氟化物分子模拟与温度相关的分子间势能函数热力学性质

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First experimental constraints on WIMP couplings in the effective field theory framework from CDEX

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Science china(Physics,Mechanics & Astronomy) 2021年第8期64卷 15-22页

作者： Yi Wang Zhi Zeng Qian Yue LiTao Yang KeJun kang YuanJing Li Mehment Agartioglu HaiPeng An JianPing Chang JingHan Chen YunHua Chen JianPing Cheng Cheng Yi Chiang WenHan Dai Zhi Deng ChangHao Fang XinPing Geng Hui Gong QiuJu Guo XuYuan Guo HongJian He Li He ShengMing He JinWei Hu TuChen Huang HanXiong Huang HaiTao Jia LiPing Jia Xi Jiang HauBin Li JianMin Li Jin Li MingXuan Li RenMingJie Li Xia Li YuLan Li Bin Liao FongKay Lin ShinTed Lin ShuKui Liu YanDong Liu Yu Liu YuanYuan Liu ZhongZhi Liu Hao Ma YuCai Mao QiYuan Nie JinHua Ning Hui Pan NingChun Qi Jie Ren XiChao Ruan ChangSong Shang Vivek Sharma Ze She Lakhwinder Singh Monoj Kumar Singh TianXi Sun ChangJian Tang WeiYou Tang Yang Tian GuangFu Wang Li Wang Qing Wang Yu Chen Wang YunXiang Wang Zhen Wang Henry Tsz-King Wong ShiYong Wu YuCheng Wu HaoYang Xing Yin Xu Tao Xue YuLu Yan Nan Yi ChunXu Yu HaiJun Yu JianFeng Yue Ming Zeng BingTao Zhang Lei Zhang FengShou Zhang ZhenYu Zhang kangkang Zhao MingGang Zhao JiFang Zhou ZuYing Zhou JingJun Zhu Key Laboratory of Particle and Radiation Imaging(Ministry of Education) Department of Engineering PhysicsTsinghua UniversityBeijing 100084China Department of Physics Tsinghua UniversityBeijing 100084China institute of Physics Academia SinicaTaipei 11529China NUCTECH Company Beijing 100084China YaLong River Hydropower Development Company Chengdu 610051China College of nuclear Science and technology Beijing Normal UniversityBeijing 100875China College of Physics Sichuan UniversityChengdu 610065China School of Physics Peking UniversityBeijing 100871China Sino-French institute of nuclear and technology Sun Yet-sen UniversityZhuhai 519082China Department of nuclear Physics China Institute of Atomic EnergyBeijing 102413China Department of Physics Banaras Hindu UniversityVaranasi 221005India Department of Physics Beijing Normal UniversityBeijing 100875China School of Physics Nankai UniversityTianjin 300071China

We present weakly interacting massive particles(WIMPs) search results performed using two approaches of effective field theory from the china Dark Matter Experiment(CDEX), based on the data from both CDEX-1B and CDEX-10 stages. In the nonrelativistic effective field theory approach, both time-integrated and annual modulation analyses were used to set new limits for the coupling of WIMP-nucleon effective operators at 90% confidence level(C.L.) and improve over the current bounds in the low mχregion. In the chiral effective field theory approach, data from CDEX-10 were used to set an upper limit on WIMP-pion coupling at 90% C.L. We for the first time extended the limit to the m_(χ)<6 GeV/c^(2) region.

关键词： WIMP EFT CDEX dark matter annual modulation

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Amplitude analysis of the decays D^(0)→π^(+)π^(−)π^(+)π^(−)and D^(0)→π^(+)π^(−)π^(0)π^(0)

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Chinese Physics C 2024年第8期48卷 6-33页

作者： M.Ablikim M.N.Achasov P.Adlarson O.Afedulidis X.C.Ai R.Aliberti A.Amoroso Q.An Y.Bai O.Bakina I.Balossino Y.Ban H.-R.Bao V.Batozskaya K.Begzsuren N.Berger M.Berlowski M.Bertani D.Bettoni F.Bianchi E.Bianco A.Bortone I.Boyko R.A.Briere A.Brueggemann H.Cai X.Cai A.Calcaterra G.F.Cao N.Cao S.A.Cetin J.F.Chang W.L.Chang G.R.Che G.Chelkov C.Chen C.H.Chen Chao Chen G.Chen H.S.Chen M.L.Chen S.J.Chen S.L.Chen S.M.Chen T.Chen X.R.Chen X.T.Chen Y.B.Chen Y.Q.Chen Z.J.Chen Z.Y.Chen S.K.Choi X.Chu G.Cibinetto F.Cossio J.J.Cui H.L.Dai J.P.Dai A.Dbeyssi R.E.de Boer D.Dedovich C.Q.Deng Z.Y.Deng A.Denig I.Denysenko M.Destefanis F.De Mori B.Fang S.S.Fang W.X.Fang Y.Fang Y.Q.Fang R.Farinelli L.Fava F.Feldbauer G.Felici C.Q.Feng J.H.Feng Y.T.Feng K.Fischer M.Fritsch C.D.Fu J.L.Fu Y.W.Fu H.Gao Y.N.Gao Yang Gao S.Garbolino I.Garzia P.T.Ge Z.W.Ge C.Geng E.M.Gersabeck B.Ding X.X.Ding Y.Ding Y.Ding J.Dong L.Y.Dong M.Y.Dong X.Dong M.C.Du S.X.Du Z.H.Duan P.Egorov Y.H.Fan J.Fang JA.Gilman K.Goetzen L.Gong W.X.Gong W.Gradl S.Gramigna M.Greco M.H.Gu Y.T.Gu C.Y.Guan Z.L.Guan A.Q.Guo L.B.Guo M.J.Guo R.P.Guo Y.P.Guo A.Guskov J.Gutierrez K.L.Han T.T.Han X.Q.Hao F.A.Harris K.K.He K.L.He F.H.Heinsius C.H.Heinz Y.K.Heng C.Herold T.Holtmann P.C.Hong G.Y.Hou X.T.Hou Y.R.Hou Z.L.Hou B.Y.Hu H.M.Hu J.F.Hu T.Hu Y.Hu G.S.Huang K.X.Huang L.Q.Huang X.T.Huang Y.P.Huang T.Hussain F.H\"olzken N.H\"usken N.in der Wiesche M.Irshad J.Jackson S.Janchiv J.H.Jeong Q.Ji Q.P.Ji W.Ji X.B.Ji X.L.Ji Y.Y.Ji X.Q.Jia Z.K.Jia D.Jiang H.B.Jiang P.C.Jiang S.S.Jiang T.J.Jiang X.S.Jiang Y.Jiang J.B.Jiao J.K.Jiao Z.Jiao S.Jin Y.Jin M.Q.Jing X.M.Jing T.Johansson S.Kabana N.Kalantar-Nayestanaki X.L.kang X.S.kang M.Kavatsyuk B.C.Ke V.Khachatryan A.Khoukaz R.Kiuchi O.B.Kolcu B.Kopf M.Kuessner X.Kui A.Kupsc W.K\"uhn J.J.Lane P.Larin L.Lavezzi T.T.Lei Z.H.Lei H.Leithoff M.Lellmann T.Lenz C.Li C.Li C.H.Li Cheng Li D.M.Li F.Li G.Li H.Li H.B.Li H.J.Li H.N.Li Hui Li J.R.Li J.S.Li K.Li L.J.Li L.K.Li Lei Li M.H.Li P.R.Li Q.M.Li Q.X.Li R.Li S.X.Li T.Li W.D.Li W.G.Li X.Li X.H.Li X.L.Li X.Y.Li Y institute of High energy Physics Chinese Academy of SciencesBeijing 100049China Beihang university Beijing 100191China Bochum Ruhr-university D-44780 BochumGermany Budker institute of nuclear Physics SB RAS(BINP) Novosibirsk 630090Russia Carnegie Mellon university PittsburghPennsylvania 15213USA Central china Normal university Wuhan 430079China Central South university Changsha 410083China china Center of Advanced Science and technology Beijing 100190China china university of Geosciences Wuhan 430074China Chung-Ang university Seoul06974Republic of Korea COMSATS university Islamabad Lahore CampusDefence RoadOff Raiwind Road54000 LahorePakistan Fudan university Shanghai 200433China GSI Helmholtzcentre for Heavy Ion Research GmbH D-64291 DarmstadtGermany Guangxi Normal university Guilin 541004China Guangxi university Nanning 530004China Hangzhou Normal university Hangzhou 310036China Hebei university Baoding 071002China Helmholtz institute Mainz Staudinger Weg 18D-55099 MainzGermany Henan Normal university Xinxiang 453007China Henan university Kaifeng 475004China Henan university of Science and technology Luoyang 471003China Henan university of technology Zhengzhou 450001China Huangshan College Huangshan 245000China Hunan Normal university Changsha 410081China Hunan university Changsha 410082China Indian institute of technology Madras Chennai 600036India Indiana university BloomingtonIndiana 47405USA INFN Laboratori Nazionali di Frascati INFN Laboratori Nazionali di FrascatiI-00044FrascatiItaly INFN Laboratori Nazionali di Frascati INFN Sezione di PerugiaI-06100PerugiaItaly INFN Laboratori Nazionali di Frascati University of PerugiaI-06100PerugiaItaly INFN Sezione di Ferrara INFN Sezione di FerraraI-44122FerraraItaly INFN Sezione di Ferrara University of FerraraI-44122FerraraItaly Inner Mongolia university Hohhot 010021China institute of Modern Physics Lanzhou 730000China institute of Physics and technology Peace Avenue 54BUlaanbaatar 13330Mongolia Instituto de A

Using e^(+)e^(−)annihilation data corresponding to an integrated luminosity of 2.93 fb^(−1)taken at the center-of-mass energy√s=3.773 GeV with the BESIII detector,a joint amplitude analysis is performed on the decays D^(0)→π^(+)π^(−)π^(+)π^(−)and D^(0)→π^(+)π^(−)π^(0)π^(0)(non-η).The fit fractions of individual components are obtained,and large interferences among the dominant components of the decays D^(0)→a_(1)(1260)π,D^(0)→π(1300)π,D^(0)→ρ(770)ρ(770),and D^(0)→2(ππ)_(S)are observed in both *** the obtained amplitude model,the CP-even fractions of D^(0)→π^(+)π^(−)π^(+)π^(−)and D^(0)→π^(+)π^(−)π^(0)π^(0)(non-η)are determined to be(75.2±1.1_(stat).±1.5_(syst.))%and(68.9±1.5_(stat).±2.4_(syst.))%,*** branching fractions of D^(0)→π^(+)π^(−)π^(+)π^(−)and D^(0)→π^(+)π^(−)π^(0)π^(0)(non-η)are measured to be(0.688±0.010_(stat.)±0.010_(syst.))%and(0.951±0.025_(stat.)±0.021_(syst.))%,*** amplitude analysis provides an important model for the binning strategy in measuring the strong phase parameters of D^(0)→4πwhen used to determine the CKM angleγ(ϕ_(3))via the B^(−)→DK^(−)decay.

关键词： BESIII D^(0)meson decays amplitude analysis CP-even fraction

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加速器准直控制网数据处理误差累积研究

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核技术 2021年第9期44卷 23-31页

作者：王小龙康玲董岚李波门玲鸰罗涛王铜梁静何振强柯志勇马娜卢尚韩圆颖闫路平张露彦刘晓阳闫皓月李春华吴蕾沈建新张晓辉中国科学院高能物理研究所北京100049 散裂中子源科学中心东莞523808 中国科学院大学北京100049

三维平差相比二维加一维平差具有更为严密的理论基础,但是将无约束的三维平差用于加速器准直控制网观测数据处理会出现严重的误差累积现象,致使平差结果严重扭曲变形。首先,从加速器控制网的布设方式、测量方式对三维平差数学模型进行分... 详细信息

三维平差相比二维加一维平差具有更为严密的理论基础,但是将无约束的三维平差用于加速器准直控制网观测数据处理会出现严重的误差累积现象,致使平差结果严重扭曲变形。首先,从加速器控制网的布设方式、测量方式对三维平差数学模型进行分析,从理论上阐述了误差累积的来源和传播方式;然后,通过分析跟踪仪三维坐标测量模型、测点误差模型和模拟测量实验对跟踪仪测点精度特性、测网定位、定向精度特点和单站测量误差传播特点进行研究得出一系列结论,从原理上对加速器控制网三维平差高程和横向误差累积严重的现象做出了解释;最后,通过对直线控制网的模拟测量和平差计算对前述结论进行验证,并验证了两种误差累积的抑制方法,取得了很好的误差累积控制效果。

关键词：三维平差加速器准直控制网激光跟踪仪误差累积转站测量

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^(16)O具有类Hoyle结构的新证据

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Science Bulletin 2023年第11期68卷 1119-1126,M0003页

作者：陈家豪叶沿林马凯韩家兴王东玺林承键贾会明杨磊李根阳黎升胡梓瑶谭智威魏康蒲伟良陈莹楼建玲杨晓菲李奇特杨再宏骆天鹏黄大湖钟善豪李智焕许金艳 School of Physics and State Key Laboratory of nuclear Physics and technology Peking UniversityBeijing 100871China china institute of Atomic energy Beijing 102413China College of Physics and technology&Guangxi Key Laboratory of nuclear Physics and technology Guangxi Normal UniversityGuilin 541004China

多年来的研究认为,^(12)C中位于7.65 MeV的第二个0+态,也就是通常说的Hoyle state,具有类似玻色爱因斯坦凝聚(BEC)的状态.但对于更重的核体系,如^(16)O,^(20)Ne,^(24)Mg等,尽管已有多种理论预言,但多年来对于类BEC态的实验研究尚未给出... 详细信息

多年来的研究认为,^(12)C中位于7.65 MeV的第二个0+态,也就是通常说的Hoyle state,具有类似玻色爱因斯坦凝聚(BEC)的状态.但对于更重的核体系,如^(16)O,^(20)Ne,^(24)Mg等,尽管已有多种理论预言,但多年来对于类BEC态的实验研究尚未给出明确的结论.近期北京串列加速器国家实验室开展的非弹散射实验给出了^(16)O中存在类似4α-BEC状态的新证据.实验使用96 MeV的^(16)0束流轰击0.98μm的^(12)C靶,采用多套双面硅微条带电粒子望远镜对反应末态粒子进行探测,在^(16)O衰变中实现了4个α粒子的准确识别(PID)和符合测量.在此基础上获得了高分辨的反应Q值谱并重建了清晰的4α共振态.其中在阈值附近观察到4个高显著度(大部分高于5σ)的共振态,它们按照^(12)C(Hoyle state)+α的特征模式衰变,与理论预言的类Hoyle-BEC结构及其转动带特征相一致.本观测结果将推动进一步的理论研究,以及实验上对上述共振态做更多物理量的观测.

关键词：带电粒子转动带共振态末态粒子特征模式理论预言串列加速器符合测量

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近垒能区^(7)Be+^(120)Sn的准弹性散射研究

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原子核物理评论 2023年第3期40卷 356-361页

作者：常昶杨磊林承键杨彦云温培威骆天鹏马军兵许世伟王康段芳芳马南茹贾会明杨峰黄大湖张明昊杨过杨赟莫腾欢中国原子能科学研究院北京102413 广西师范大学物理科学与技术学院广西核物理与核技术重点实验室广西桂林541004 中国科学院近代物理研究所兰州730000

近垒能区弱束缚核的反应动力学是目前核物理研究热点之一。本工作使用大立体角硅探测器阵列测量了^(7)Be+^(120)Sn体系在48.05 MeV的准弹性散射,结合蒙特卡罗模拟得到其微分截面。基于光学模型,分别用频率方法和贝叶斯方法对角分布进行... 详细信息

近垒能区弱束缚核的反应动力学是目前核物理研究热点之一。本工作使用大立体角硅探测器阵列测量了^(7)Be+^(120)Sn体系在48.05 MeV的准弹性散射,结合蒙特卡罗模拟得到其微分截面。基于光学模型,分别用频率方法和贝叶斯方法对角分布进行拟合。在前角区,两种方法给出了一致的结果;在后角区,频率方法的结果呈现明显的振荡结构,而贝叶斯方法的结果较为平滑,在靠近180°有振荡上升的趋势。

关键词：近垒能区弱束缚核准弹性散射角分布光学模型频率方法贝叶斯方法

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