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LHCb实验上核物质效应的重味探针研究进展

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科学通报 2025年第1期 70-82页

作者：陈缮真朱相雷中国科学院高能物理研究所清华大学工程物理系

相对论重离子碰撞实验的首要物理目标是产生极端高温高密的夸克胶子等离子体新物态并研究其性质.重味强子是碰撞中产生的热密核物质性质和强相互作用非微扰特性的重要实验探针.与之相关的多个实验观测量,比如核修正因子和粒子产额比,表... 详细信息

相对论重离子碰撞实验的首要物理目标是产生极端高温高密的夸克胶子等离子体新物态并研究其性质.重味强子是碰撞中产生的热密核物质性质和强相互作用非微扰特性的重要实验探针.与之相关的多个实验观测量,比如核修正因子和粒子产额比,表现出对热密核物质效应的敏感性.然而,基于它们来定量提取热密核物质性质还需要对碰撞中的冷核物质效应进行定量限定. LHCb实验参与了LHC上重离子碰撞数据获取,在其独特的前向快度区系统地测量了质子-铅核等碰撞中多种粲、底强子和重夸克偶素的核修正因子以及多种重味强子的产额比,对核物质效应和重味夸克强子化机制进行了深入研究.本文将介绍LHCb实验在这些研究中取得的新进展和未来研究方向.

关键词：大型强子对撞机 LHCb实验相对论重离子碰撞夸克胶子等离子体核物质效应重味

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阿拉善-华北北缘晚古生代-早中生代岩浆作用:对古亚洲洋俯冲-闭合过程的制约

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岩石学报 2025年第1期41卷 66-90页

作者：曾浩宋东方肖文交李普庆中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化与环境演变全国重点实验室北京100029 中国科学院地球科学研究院北京100029 中国科学院新疆生态与地理研究所干旱区生态安全与可持续发展全国重点实验室乌鲁木齐830011 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

位于中亚造山带南部的阿拉善-华北北缘地区保存了丰富的晚古生代-早中生代岩浆记录,为理解古亚洲洋从俯冲至闭合的构造演化过程提供了关键信息。本文对位于内蒙古西部的甘其毛都地区的4个侵入体进行了岩相学、地球化学、锆石U-Pb年代学... 详细信息

位于中亚造山带南部的阿拉善-华北北缘地区保存了丰富的晚古生代-早中生代岩浆记录,为理解古亚洲洋从俯冲至闭合的构造演化过程提供了关键信息。本文对位于内蒙古西部的甘其毛都地区的4个侵入体进行了岩相学、地球化学、锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素分析。锆石U-Pb定年表明这些岩体分别形成于早二叠世(283±3Ma、273±5Ma、272±5Ma)和中三叠世(238±3Ma)。早二叠世岩体以石英闪长岩和闪长玢岩为主,富集轻稀土与大离子亲石元素,亏损高场强元素Nb、Ta等,Hf同位素显著亏损(-4.0~+15.6)。它们可能是由俯冲板片流体交代地幔楔部分熔融形成的基性岩浆经分离结晶演化而成。中三叠世侵入体为花岗闪长岩,轻重稀土元素强烈分异,锆石ε_(Hf)(t)值均为正值(+5.0~+8.5),可能代表了碰撞造山阶段新生下地壳物质部分熔融的产物。在此基础之上,本文系统收集并分析了阿拉善-华北北缘地区晚古生代-早中生代岩浆岩的时空分布规律与地球化学特征,以限定其构造背景与深部动力学过程。结合前人研究成果提出:石炭纪时期,古亚洲洋向南俯冲至阿拉善-华北克拉通之下并不断向北后撤;至早二叠世,俯冲板片转变为前进式俯冲,整体处于挤压环境,发育大规模岩浆活动与弧背前陆盆地;早-中三叠世,古亚洲洋闭合,阿拉善-华北克拉通沿索伦缝合带与北侧的中亚弧增生体系发生碰撞-拼贴。

关键词：阿拉善华北北缘晚古生代-早中生代古亚洲洋俯冲-闭合

质子入射In靶激发L系特征X射线的角分布研究

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原子与分子物理学报 2025年第2期42卷 98-104页

作者：柳钰王兴徐忠锋周贤明程锐张小安梁昌慧咸阳师范学院与中国科学院近代物理研究所联合共建离子束与光物理实验室咸阳712000 西安交通大学物理学院西安710049 中国科学院近代物理研究所兰州730000

本论文实验测量并分析了发射角以10°为间隔,125°-155°范围内,入射能量为250 keV的质子束激发In靶产生的特征L系X射线谱,根据实验测得能谱结果,综合考虑探测器的探测效率后,计算了不同探测角度下特征X射线的相对强度比L_(ι)/L_(γ1)... 详细信息

本论文实验测量并分析了发射角以10°为间隔,125°-155°范围内,入射能量为250 keV的质子束激发In靶产生的特征L系X射线谱,根据实验测得能谱结果,综合考虑探测器的探测效率后,计算了不同探测角度下特征X射线的相对强度比L_(ι)/L_(γ1);由相对强度比L_(ι)/L_(γ1)与二阶勒让德函数P_(2)(cosθ)之间的函数关系,发现特征X射线Lι在被测能量下呈各向异性发射,推得Lι特征X射线的各向异性参数β为-0.179±0.011,进而得到In靶L_(3)亚壳层的定向度A_(20)为-0.422±0.025,实验结果与理论预测一致.根据PWBA(Plane wave born approximation)模型和ECPSSR(Energy-loss coulomb-repulsion perturbed-stationary-state relativistic)模型,计算了250 keV质子入射下,In靶L亚壳层电离截面σ及Coster-Kronig跃迁矫正因子κ,在根据各向异性参数计算L_(3)亚壳层定向度的过程中考虑了Coster-Kronig跃迁的作用.分析认为本实验碰撞速度下,通过电子转移方式产生空穴的截面比直接电离小的多,所以没有对L_(3)亚壳层定向度进行电子转移因素的修正.

关键词：碰撞电离特征X射线角分布各向异性

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燕山地区北京中生代上庄辉长岩-闪长岩-花岗岩杂岩体的壳幔岩浆混合成因及意义

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岩石学报 2025年第1期41卷 31-65页

作者：李友连郭敬辉欧阳东剑王浩彭澎钱青杨进辉中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化与环境演变全国重点实验室北京100029 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

华北克拉通北缘东部的燕山地区,在晚中生代发育了广泛的中酸性岩浆岩。但是,在这期规模巨大的岩浆活动过程中,地幔的贡献方式和程度,一直不甚明了。在燕山西段北京上庄地区,发育一套辉长岩-闪长岩-花岗岩杂岩,其中包含空间上密切共生的... 详细信息

华北克拉通北缘东部的燕山地区,在晚中生代发育了广泛的中酸性岩浆岩。但是,在这期规模巨大的岩浆活动过程中,地幔的贡献方式和程度,一直不甚明了。在燕山西段北京上庄地区,发育一套辉长岩-闪长岩-花岗岩杂岩,其中包含空间上密切共生的辉长岩、辉长闪长岩、二长闪长岩、正长岩和花岗岩5个岩相单元,完整记录了从基性到中性、酸性连续的成分变化,是壳幔相互作用的理想研究对象。本文最新的高精度离子探针原位锆石U-Pb定年结果显示,这5个岩相单元的形成时代在125.9±1.1Ma~127.2±1.1Ma之间,相差不超过2Myr。成分差异显著的5个岩相,在如此短的时间内相继侵位形成,暗示了其成因上的密切关联。上庄杂岩体5个岩相单元的主、微量元素组成和主要地球化学指标,都不同程度地表现出连续变化的趋势,进一步指示了5个岩相单元之间密切的成因演化关系。结合全岩Sr-Nd同位素组成资料,我们提出上庄杂岩体的5个岩相单元来自富集岩石圈地幔和古老下地壳两个岩浆源区,经历了两类岩浆的混合作用,以及各自的分离结晶作用,最终形成这一杂岩体。具体来说,上庄杂岩体成因特征可以概括为:(1)作为基性端元的辉长岩单元,主体岩性为辉长岩和辉长苏长岩,以及少量橄长岩,ε_(Nd)(t)集中在-10.0~-8.5,来自EM1型的富集陆下岩石圈地幔。(2)辉长闪长岩和正长岩单元具有和辉长岩单元相同的Nd同位素组成范围,是由同源岩浆经历分离结晶作用所形成。(3)辉长闪长岩单元是稍早期侵入相中面积最大的,其中发育稍晚期沿裂隙贯入的多种类型的岩脉。其中,有一组花岗质岩脉,具有最低的ε_(Nd)(t)值(-19),其两阶段Nd模式年龄为2.5Ga,代表了来源于古老下地壳部分熔融的熔体。(4)将这些花岗质岩脉作为古老下地壳组成端员,二长闪长岩单元的元素和同位素组成,正好落在其与上述岩石圈地幔组成的混合线上,具有鲜明的壳幔组分混合特征;二长闪长岩中发育丰富的暗色微粒包体,斜长石斑晶发育复杂的内部结构和成分环带,如正环带、反环带和震荡环带等,且An值变化范围大(56~2),这些证据更直接表明其形成于基性和酸性岩浆的岩浆混合作用;岩浆混合模拟结果表明,二长闪长岩可以是约20%~30%幔源基性岩浆注入到壳源花岗质熔体的产物。(5)花岗岩单元具有与二长闪长岩单元相同的Nd同位素组成,高的SiO_(2)含量(71%~76%),显著Eu负异常、低Sr、Ba含量和高Rb/Sr比值,表明其应该是二长闪长质岩浆经由长石为主的分离结晶作用形成。上庄杂岩体的上述成因特征,显示出幔源岩浆活动的主导作用,不仅为大规模地壳熔融提供热流,更有相当高比例的直接物质贡献。综合区域上晚中生代中酸性岩浆岩资料,有相当高比例的岩体,其组成特征与上庄杂岩体的中酸性部分相当;相关岩性单元不能简单地归为埃达克质岩石,其成因不是由加厚下地壳部分熔融,而可能是古老下地壳受到幔源岩浆强烈影响的产物。

关键词：燕山侵入杂岩体岩石成因岩浆混合中生代

基于一阶差分光谱的海水硝酸盐氮与亚硝酸盐氮测量方法

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光谱学与光谱分析 2025年第1期45卷 45-51页

作者：梁星辉冯巍巍蔡宗岐王焕卿杨剑炼中国科学院烟台海岸带研究所中国科学院海岸带环境过程与生态修复重点实验室山东烟台264003 山东省海岸带环境过程重点实验室山东烟台264003 中国科学院大学北京100049

硝酸盐氮与亚硝酸盐氮是海洋水质监测的重点参数,也是研究海洋氮循环的重要参考。紫外吸收光谱法操作简单,响应快速,适用于多种水质参数监测,但测量中硝酸盐氮与亚硝酸盐氮存在混叠干扰以及海水离子干扰。提出了一种硝酸盐氮与亚硝酸盐... 详细信息

硝酸盐氮与亚硝酸盐氮是海洋水质监测的重点参数,也是研究海洋氮循环的重要参考。紫外吸收光谱法操作简单,响应快速,适用于多种水质参数监测,但测量中硝酸盐氮与亚硝酸盐氮存在混叠干扰以及海水离子干扰。提出了一种硝酸盐氮与亚硝酸盐氮快速测量方法,对光谱进行一阶差分等预处理,使用相关系数搜索进行波段优化,使用BP神经网络进行浓度反演,模型的预测值与真实值线性相关系数为0.998。与国外同类设备进行了比对测试,两者线性相关系数为0.982。参加了烟台市海洋环境监测预报中心2023年夏季航次,进行了应用测试,与实验室方法进行了比对分析,两者线性相关系数为0.902,说明本方法能够实现海水硝酸盐氮与亚硝酸盐氮的快速测量,为后续原位监测仪器的研制提供参考。

关键词：硝酸盐氮亚硝酸盐氮紫外吸收光谱一阶差分 BP神经网络

La_(2/3)Ca_(1/3)Mn_(1-x)Cu_xO_3(x=0.15)系统低温下的电阻极小值现象及其起因

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物理学报 1999年第3期48卷 505-510页

作者：李广汤萍孙霞姜勇陈岳王胜黄真袁松柳中国科学院等离子体物理研究所

实验研究了Ｌａ２／３Ｃａ１／３Ｍｎ１－ｘＣｕｘＯ３（ｘ＝０和０１５）样品在温度远低于居里温度时的电阻随温度的变化行为．发现未加磁场时，Ｃｕ掺杂样品在低温下表现出电阻极小值行为．这一极小值现象在外加磁场后消失．基于Ｋ... 详细信息

实验研究了Ｌａ２／３Ｃａ１／３Ｍｎ１－ｘＣｕｘＯ３（ｘ＝０和０１５）样品在温度远低于居里温度时的电阻随温度的变化行为．发现未加磁场时，Ｃｕ掺杂样品在低温下表现出电阻极小值行为．这一极小值现象在外加磁场后消失．基于Ｋｏｎｄｏ理论，对实验观察进行了讨论，并作了定量的理论与实验的比较．

关键词： LCMCO系统低温超导体电阻极小值

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EAST装置等离子体放电位形快速识别研究

物理学报 2006年第1期55卷 281-286页

作者：黄勤超罗家融王华忠李翀中国科学院等离子体物理研究所

为了适应超导托卡马克装置EAST位形控制运行模式的需要,研究了等离子体放电位形快速识别算法,给出了等离子体放电位形重建的模拟计算结果,并与美国GA平衡反演程序EFIT计算的平衡结果进行了详细的误差对比分析.结果表明,通过外部磁测量... 详细信息

为了适应超导托卡马克装置EAST位形控制运行模式的需要,研究了等离子体放电位形快速识别算法,给出了等离子体放电位形重建的模拟计算结果,并与美国GA平衡反演程序EFIT计算的平衡结果进行了详细的误差对比分析.结果表明,通过外部磁测量和合适的电流剖面模型,并结合实时平衡重建算法可以快速地对EAST等离子体放电位形进行识别.

关键词：托卡马克等离子体平衡重建数值模拟

HT-7铁芯超导托卡马克等离子体电流和水平位移多变量反馈控制

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物理学报 1999年第4期48卷 685-691页

作者：傅鹏刘正之罗家融夏海燕中国科学院等离子体物理研究所

对有双层低温厚壁铜壳的铁芯超导托卡马克等离子体电流和位移反馈控制进行了分析，采用一种新颖的方法对铁芯饱和而引起的电磁参数非线性和时变性进行了处理，用等效正反串线圈模型代替厚壁铜壳，从而建立了ＨＴ７超导托卡马克等离子... 详细信息

对有双层低温厚壁铜壳的铁芯超导托卡马克等离子体电流和位移反馈控制进行了分析，采用一种新颖的方法对铁芯饱和而引起的电磁参数非线性和时变性进行了处理，用等效正反串线圈模型代替厚壁铜壳，从而建立了ＨＴ７超导托卡马克等离子体电流和水平位移反馈控制状态方程模型．并采用了检测中间状态变量进行补偿而达到解耦的目的，设计出了托卡马克等离子体位移和电流反馈控制系统，在实验中得到了很好的结果．该方法大大减少了反馈控制的计算工作量并提高了响应速度．使得铁芯、厚壁铜壳与线圈之间的强耦合给等离子体控制带来的困难迎刃而解．

关键词：等离子体电流位移反馈控制托卡马克超导

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聚变－裂变混合堆安全性初探

核动力工程 1994年第1期15卷 34-39,67页

作者：吴宜灿黄群英邱励俭中国科学院等离子体物理研究所

对聚变－裂变混合堆的安全性进行了初步分析和探讨．主要利用改进后的混合堆放射性程序ＦＤＫＲ对混合堆产生的核废物及放射性进行计算，并将结果与压水堆、高温气冷堆和液态金属冷却快中子增殖堆进行了比较。结果表明，混合堆与裂变动... 详细信息

对聚变－裂变混合堆的安全性进行了初步分析和探讨．主要利用改进后的混合堆放射性程序ＦＤＫＲ对混合堆产生的核废物及放射性进行计算，并将结果与压水堆、高温气冷堆和液态金属冷却快中子增殖堆进行了比较。结果表明，混合堆与裂变动力堆相比有较好的安全性。

关键词：混合堆放射性废物安全