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重离子冷却储存环CSRm双电子复合实验研究类锂^(36,40)Ar^(15+)离子同位素移动

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原子核物理评论 2018年第2期35卷 196-203页

作者：啜晓亚黄忠魁汶伟强汪寒冰许鑫汪书兴李冀光豆丽君赵冬梅朱小龙冒立军殷达钰杨建成原有进马新文中国科学院近代物理研究所兰州730000 中国科学院大学北京100049 中国科学技术大学物理学院近代物理系合肥230026 北京应用物理与计算数学研究所北京100088

配备电子冷却装置的重离子储存环为开展高电荷态离子的双电子复合(dielectronic recombination,DR)精密谱学研究提供了绝佳的实验平台。本工作在兰州重离子加速器冷却储存环主环(HIRFL-CSRm)上开展了类锂36,40Ar15+离子的双电子复合实验... 详细信息

配备电子冷却装置的重离子储存环为开展高电荷态离子的双电子复合(dielectronic recombination,DR)精密谱学研究提供了绝佳的实验平台。本工作在兰州重离子加速器冷却储存环主环(HIRFL-CSRm)上开展了类锂36,40Ar15+离子的双电子复合实验,实验观测了电子-离子质心系能量范围为0～35 e V的双电子复合速率系数谱。通过外推法获得了^(36,40)Ar^(15+)离子2s_(1/2)→2p_(1/2)和2s_(1/2)→2p_(3/2)的跃迁能量。同时利用GRASP2K程序理论计算了^(36,40)Ar^(15+)离子2s_(1/2)→2p_(1/2)和2s_(1/2)→2p_(3/2)跃迁的质量移动因子和场移动因子,进而得到双电子复合谱的同位素移动值。^(36,40)Ar^(15+)离子2s_(1/2)→2p_(1/2)和2s_(1/2)→2p_(3/2)同位素移动分别为0.861 me V和0.868 me V。它们均小于目前CSRm上双电子复合实验的实验分辨为～10 me V,进而解释了实验测量的DR谱上未能观察到同位素移动的原因。然而,高电荷态离子的同位素移动场效应与原子序数Z^5成正比,因此,在重离子加速器冷却储存环实验环(HIRFL-CSRe)以及未来大型加速器——强流重离子加速器装置(HIAF)上有望通过DR精密谱学方法研究高电荷态重离子甚至放射性离子的同位素移动,进而获得相关原子核的核电荷半径等信息。

关键词：重离子储存环高电荷态离子双电子复合同位素移动

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HIRFL-CSR团簇靶的优化(英文)

高能物理与核物理 2007年第8期31卷 750-754页

作者：蔡晓红邵曹杰卢荣春李明生阮芳芳詹文龙 Yu.V.Shestakov D.K.Torpokov R.S.Sadykov S.A.Zevakov 中国科学院近代物理研究所 Budker Institute of Nuclear Physics 630090 NovosibirskRussian Federation

为HIRFL-CSR团簇内靶设计加工了新的供气系统,拆换了原有的喷嘴,对氢气和氩气进行了新的实验,获得了氢气和氩气的稳定团簇束,解决了困扰团簇靶稳定运行的喷嘴堵塞问题.获得的氢团簇束密度为1.75x10^(13)atoms/cm^3,好于德国GSI内靶对氢... 详细信息

为HIRFL-CSR团簇内靶设计加工了新的供气系统,拆换了原有的喷嘴,对氢气和氩气进行了新的实验,获得了氢气和氩气的稳定团簇束,解决了困扰团簇靶稳定运行的喷嘴堵塞问题.获得的氢团簇束密度为1.75x10^(13)atoms/cm^3,好于德国GSI内靶对氢束所达到的1x10^(13)atoms/cm^3.研究了团簇束的衰减,测量了氢束和氩束的有效靶厚,研究了团簇靶系统对这两种工作气体的长期运行稳定性.对氢和氩两种工作气体,各级气压呈现了良好的稳定性,说明在实验的时间范围内,团簇靶运行稳定.

关键词：重离子储存环内靶团簇靶原子束

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CSRm纵向束流绝热俘获研究

高能物理与核物理 2004年第1期28卷 92-95页

作者：刘伟夏佳文张文志刘勇夏国兴杨建成武军霞殷学军中国科学院近代物理研究所

在研究重离子储存环纵向相振荡运动特性的基础上 ,对CSR主环CSRm内重离子的绝热俘获及加速过程进行了模拟 ,得出与CSR机器特性相适应的高频参数。

关键词：绝热俘获相振荡纵向束流重离子储存环高频参数俘获电压振荡频率加速器物理

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离子和冷却电子重组的高分辨谱研究(英文)

原子核物理评论 2002年第2期19卷 136-139页

作者： R. Schuch N. Eklw M. Fogle E.Lindroth S. Madzunkov T. Mohamed D. Nikolic P.Glans H. Danared A. Kllberg A. Paal Department of Atomic Physics SCFAB Stockholm University S -10691 Stockholm SwedenDepartment of Atomic Physics SCFAB Stockholm University S -10691 Stockholm SwedenDepartment of Atomic Physics SCFAB Stockholm University S -10691

给出了在CRYRING重离子储存环上测量到的在很低能量下电子与离子重组的最新实验结果和有关速率系数增强的新的数据 .主要讨论类锂、类钠和类铜离子的共振双电子重组的新近测量结果 ,以及从这些共振谱中所导出的非常精确的离子能级劈裂... 详细信息

给出了在CRYRING重离子储存环上测量到的在很低能量下电子与离子重组的最新实验结果和有关速率系数增强的新的数据 .主要讨论类锂、类钠和类铜离子的共振双电子重组的新近测量结果 ,以及从这些共振谱中所导出的非常精确的离子能级劈裂值 ,从而将严格检验相对论效应、电子关联效应和量子电动力学效应 .其中 ,对类锂Kr3 3 + 离子 2s1/2 能级Lamb移位的确定精度达到了0 .1%.

关键词：离子冷却电子高分辨谱重组速率系数共振双电子重组量子电动力学效应冷却存储环重离子储存环电子关联效应

CSRe上相对论能量16O5+离子激光冷却的模拟研究与新型光子探测系统的研制

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CSRe上相对论能量16O5+离子激光冷却的模拟研究与新型光子探测系...

作者：陈冬阳西安电子科技大学

学位级别：硕士

重离子储存环上通过冷却技术获得纵向动量分散小、横向发射度低的高品质离子束是开展高电荷态离子原子精密物理实验的基础。相比于电子冷却、随机冷却等冷却方法,激光冷却具有冷却速度快、效率高、作用力强等优势,是最有希望在储存环上... 详细信息

重离子储存环上通过冷却技术获得纵向动量分散小、横向发射度低的高品质离子束是开展高电荷态离子原子精密物理实验的基础。相比于电子冷却、随机冷却等冷却方法,激光冷却具有冷却速度快、效率高、作用力强等优势,是最有希望在储存环上实现离子束相变并获得有序束甚至晶化束的冷却方法。在激光冷却的基础上结合电子冷却开展高电荷态离子精密激光谱学实验研究有望在实验方法和实验精度上获得突破,从而实现强场QED效应、电子关联效应、相对论效应、原子核效应等基本物理理论模型的高精度检验。近期在兰州重离子冷却储存环CSRe上成功实现了相对论能量类锂O离子束的激光冷却,该实验成为目前激光冷却实验中离子束能量最高、离子电荷态最高、跃迁波长最短的实验,冷却后离子束的纵向动量展宽小于5×10。为了对实验结果进行解释,本文对连续束和压缩束的纵向肖特基频谱进行了模拟。通过模拟发现:第一,连续束的纵向肖特基频谱可以准确快速反映离子束的动量展宽、能量、强度、寿命等重要信息;第二,离子束的-振荡会引起激光减速作用范围的极大增宽,成功解释了激光冷却实验中激光作用范围异常增宽的现象;第三,压缩束肖特基频谱的中心峰功率正比于离子个数的平方,边带峰功率正比于离子个数,成功解释了激光冷却压缩束实验中肖特基频谱存在极强中心峰的现象,为超冷离子束动力学研究奠定了基础。此外,为了在储存环CSRe上开展类锂O离子的精密激光谱学实验,针对其前冲式分布的退激荧光,设计并安装了一套适用于极紫外前冲光子收集测量的新型光子探测系统。本论文对储存环上相对论能量O离子束激光冷却的模拟研究以及用于高电荷态离子精密激光谱学实验的新型光子探测系统的研制,将为我国“十二五”大科学装置强流重离子加速器装置HIAF上超高能量、超高电荷态离子的激光冷却和精密激光谱学研究奠定坚实的基础。

关键词：重离子储存环高电荷态离子激光冷却精密激光谱学相对论多普勒效应肖特基频谱