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卢瑟福散射及其计算机模拟

原子能科学技术 2010年第11期44卷 1281-1286页

作者：刘宇唐昌建四川大学物理科学与技术学院四川成都610065

对卢瑟福背散射分析技术中出现散射截面偏离的物理现象进行了研究,并用计算机模拟计算方法对卢瑟福散射进行模拟计算。模拟计算结果表明:卢瑟福散射公式的小角发散由靶原子间互不遮掩的条件不能满足造成,在厚度小到没有遮掩且不发生大... 详细信息

对卢瑟福背散射分析技术中出现散射截面偏离的物理现象进行了研究,并用计算机模拟计算方法对卢瑟福散射进行模拟计算。模拟计算结果表明:卢瑟福散射公式的小角发散由靶原子间互不遮掩的条件不能满足造成,在厚度小到没有遮掩且不发生大量多次散射的情况下,模拟计算结果与卢瑟福散射公式计算的结果一致。

关键词：卢瑟福散射散射截面计算机模拟

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含杂质的卢瑟福散射的蒙特卡罗模拟

原子能科学技术 2015年第10期49卷 1740-1744页

作者：李新霞岳东宁雷晓晨南华大学核科学技术学院湖南衡阳421001 中国科学院等离子体物理研究所安徽合肥230031

采用蒙特卡罗方法数值研究了杂质对α粒子卢瑟福散射的影响。杂质原子根据靶材的纯度以给定的概率随机替换靶材原晶格的原子。研究结果表明,考虑杂质后,出射粒子随散射角分布的曲线中形成了新的峰,峰的位置随杂质元素原子序数的增加向... 详细信息

采用蒙特卡罗方法数值研究了杂质对α粒子卢瑟福散射的影响。杂质原子根据靶材的纯度以给定的概率随机替换靶材原晶格的原子。研究结果表明,考虑杂质后,出射粒子随散射角分布的曲线中形成了新的峰,峰的位置随杂质元素原子序数的增加向大角度方向移动;杂质的原子序数越低、含量越高,对卢瑟福散射出射粒子角分布的影响越明显;同时,入射粒子能量越低,杂质产生的峰对分布曲线的影响越明显。此外,对典型的C6+、N7+等重离子束的卢瑟福散射的模拟计算结果表明,重离子束对杂质有更好的分辨率。

关键词：卢瑟福散射杂质散射角蒙特卡罗模拟

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卢瑟福散射实验数据获取系统研制

卢瑟福散射实验数据获取系统研制

作者：赵博合肥工业大学

学位级别：硕士

在核物理学相关专业的教学实践过程中,卢瑟福散射实验无论对培养学生的物理思想,还是实验操作技能,都有着很强的指导意义。随着集成电路技术的发展和嵌入式系统的广泛应用,本论文设计了一套完整的卢瑟福散射实验数据获取系统,该系统具... 详细信息

在核物理学相关专业的教学实践过程中,卢瑟福散射实验无论对培养学生的物理思想,还是实验操作技能,都有着很强的指导意义。随着集成电路技术的发展和嵌入式系统的广泛应用,本论文设计了一套完整的卢瑟福散射实验数据获取系统,该系统具有功耗低、集成度高、成本低以及操作简单等优点,可应用于各大高校的物理实验室中,取代笨重老旧的实验设备。论文简述了卢瑟福α粒子散射实验原理,241Am通过准直器放射出细直的α射线作为粒子源,轰击到金箔靶材上发生散射。金硅面垒型半导体探测器获取到散射粒子,并将其转化为电荷信号输出。为研究不同散射角下的实验结果,通过控制步进电机驱动靶台转动,改变探测器接收到的散射角度。电荷灵敏前置放大器将探测器输出转化为电压信号,并放大一定倍数;主放大器包括极性转换电路、极—零相消电路、放大电路、积分滤波电路等部分,对信号做极性选择、去除堆积、改变增益和滤波成形等处理,输出准高斯型信号。基于STM32F4系列微处理器设计了多道脉冲幅度分析器,它会对处理后的信号进行甄别、展宽,再经过内嵌ADC将信号幅度数字化,以便对散射信号做进一步的分析和处理。电荷灵敏前置放大器输出信号上升时间小于200ns;散射角度控制系统转动步进角有1°、5°、10°三档可选;主放大器采用差分形式输入,可改换输出脉冲极性,且具有共模抑制比大的特点,可用于抑制由输入长电缆引入的干扰。此外,主放大器还具有五档增益选择,时间常数为1μs。

关键词：卢瑟福散射金硅面垒探测器电荷灵敏放大器准高斯型信号多道脉冲幅度分析

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偏离卢瑟福散射截面的光学模型计算

复旦学报（自然科学版） 1998年第1期37卷 13-18页

作者：陈重阳王炎森汤家镛复旦大学现代物理研究所上海200433

采用光学模型系统地计算了高能α粒子的非卢瑟福散射截面．给出了与卢瑟福散射偏离度为4%和6%时的起始偏离以量随靶核电荷数Z的变化规律．计算结果与实验值有很好的符合。

关键词：光学模型偏离度散射截面卢瑟福散射 α粒子

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低能(e,2e)反应中的卢瑟福散射效应

原子与分子物理学报 1999年第2期16卷 229-233页

作者：陈长进徐克尊安徽大学物理系中国科技大学近代物理系

以入射能量为６４．６ｅＶ、能量均分、共面不对称几何条件下Ｈｅ原子电子碰撞电离过程为例，分析低能（ｅ，２ｅ）反应中的碰撞机制、交换效应和卢瑟福散射效应，揭示了两种新的碰撞机制（ＤＢ碰撞和ＴＢ碰撞）的物理实质。

关键词： (e,2e)反应三重微分截面碰撞卢瑟福散射

基于变步长Velocity Verlet算法的卢瑟福散射模拟的优化

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实验技术与管理 2020年第10期37卷 80-83页

作者：周伟张宜新刘学锋杨喜峰王殿生王玉斗中国石油大学(华东)理学院山东青岛266580

该文基于已有的卢瑟福散射模拟程序效率比较低的问题,对现有的模拟程序进行了优化。首先对比了多种轨迹算法计算误差及效率,并优选出了Velocity Verlet算法,继而根据入射粒子的具体受力情况对模拟过程中的步长Δt进行了动态处理。比较... 详细信息

该文基于已有的卢瑟福散射模拟程序效率比较低的问题,对现有的模拟程序进行了优化。首先对比了多种轨迹算法计算误差及效率,并优选出了Velocity Verlet算法,继而根据入射粒子的具体受力情况对模拟过程中的步长Δt进行了动态处理。比较了优化前后的模拟效果,发现优化后的程序能够在保持模拟精度不变的情况下大幅提高模拟效率。

关键词：卢瑟福散射 Velocity Verlet算法程序优化计算机模拟