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类氦C离子诱发不同金属厚靶原子的K-X射线

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物理学报 2024年第4期73卷 136-143页

作者：梅策香张小安周贤明梁昌慧曾利霞张艳宁杜树斌郭义盼杨治虎咸阳师范学院离子束与光物理实验室咸阳712000 中国原子能科学研究院核物理研究所北京102413 中国科学院近代物理研究所兰州730000

利用中国原子能科学研究院HI-13MV串列加速器上提供的动能为15—55 MeV的类氦C离子分别轰击Fe,Ni,Nb和Mo金属厚靶,采用HpGe探测器测量了K-X射线,获得了相应的K-X射线的发射截面.本文中由于各个靶原子外壳层电离度的不同,类氦C离子与Fe,N... 详细信息

利用中国原子能科学研究院HI-13MV串列加速器上提供的动能为15—55 MeV的类氦C离子分别轰击Fe,Ni,Nb和Mo金属厚靶,采用HpGe探测器测量了K-X射线,获得了相应的K-X射线的发射截面.本文中由于各个靶原子外壳层电离度的不同,类氦C离子与Fe,Ni靶原子相互作用发射的K_(β)与K_(α)X射线的分支强度比随入射离子动能增加而减小,而Nb,Mo靶原子发射的K-X射线分支强度比变化不明显.利用厚靶截面公式计算了靶原子K-X射线的发射截面,并与不同的理论模型及质子的结果进行了对比.结果表明随类氦C离子动能的增大,Fe,Ni靶原子发射的K_(β)与K_(α)X射线的总产生截面与考虑多电离的两体碰撞近似修正模型最为符合Nb,Mo靶原子发射的K_(β)与K_(α)X射线的总产生截面与平面波恩近似模型的理论值最为接近.质子与单核子C离子能量相同时,质子比类氦C离子激发不同靶的K-X射线产生截面约小3个数量级.

关键词： X射线粒子束截面两体碰撞近似平面波恩近似

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重离子碰撞中整体极化的实验研究

原子核物理评论 2024年第1期41卷 20-25页

作者：陈金辉复旦大学现代物理研究所&核物理与离子束应用教育部重点实验室上海200438

非对心的相对论重离子碰撞在反应区域产生了巨大的轨道角动量,该轨道角动量能够以流体涡旋的形式传递到反应过程产生的夸克-胶子等离子体中(Quark-Gluon Plasma,QGP),QGP中的夸克和胶子通过自旋-轨道相互作用将沿着系统轨道角动量方向极... 详细信息

非对心的相对论重离子碰撞在反应区域产生了巨大的轨道角动量,该轨道角动量能够以流体涡旋的形式传递到反应过程产生的夸克-胶子等离子体中(Quark-Gluon Plasma,QGP),QGP中的夸克和胶子通过自旋-轨道相互作用将沿着系统轨道角动量方向极化,即“QGP的整体极化”效应。经过近二十年的探索,重离子碰撞中Λ超子和φ、K^(*0)矢量介子的整体极化的实验数据证实了QGP整体极化的新现象,这引起了研究人员的广泛关注,成为高能核物理前沿新的热点研究方向。本文简略描述重离子碰撞中整体极化的实验测量,聚焦在Λ超子的整体极化和φ、K^(*0)矢量介子的自旋排列,并讨论实验数据给出的物理信息。

关键词：重离子碰撞 QGP的整体极化超子极化矢量介子自旋排列

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Al^(+)光钟态“幻零”波长的理论计算

物理学报 2024年第10期73卷 96-104页

作者：魏远飞唐志明李承斌黄学人中国科学院精密测量科学与技术创新研究院原子频标重点实验室武汉430071 中国科学院大学北京100049 复旦大学现代物理研究所核物理与离子束应用教育部重点实验室上海EBIT实验室上海200433 武汉量子技术研究院武汉430206

本文使用组态相互作用加多体微扰理论方法对Al^(+)光钟态3s^(2)^(1)S_(0)和3s3p^(3)P_(0)的“幻零”波长进行了理论计算.3s^(2)^(1)S_(0)态的“幻零”波长为266.994(1)nm,3s3p^(3)P_(0)态的“幻零”波长为184.56(7)nm,174.4(1)nm,121.5(1)nm和119.7(2)nm.精确测量这些“幻零”波长,有助于高精度确定光钟态相关跃迁的振子强度或者约化矩阵元,进而降低Al^(+)光钟黑体辐射频移评估的不确定度.同时,对这些“幻零”波长的精密测量,对研究Al~+原子结构具有重要意义.

关键词： Al^(+) 极化率 “幻零”波长 CI+MBPT

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势能助力靶原子离化激发辐射近红外光谱

光学学报 2024年第7期44卷 27-34页

作者：张颖徐忠峰王兴任洁茹张艳宁梅策香周贤明梁昌慧王伟张小安咸阳师范学院离子束与光物理实验室陕西咸阳712000 西安交通大学物理学院陕西西安710049 中国科学院近代物理研究所甘肃兰州730000

用动能为1360 keV的129Xeq+(q=17,20,23,25,27)高电荷态离子分别入射到金属Al和Ti固体靶表面,测量高电荷离子与表面相互作用过程中离子俘获表面电子完成中性化所形成的激发态Xe原子和低电离态Xe离子退激辐射的近红外光谱线(800~1700 nm)... 详细信息

用动能为1360 keV的129Xeq+(q=17,20,23,25,27)高电荷态离子分别入射到金属Al和Ti固体靶表面,测量高电荷离子与表面相互作用过程中离子俘获表面电子完成中性化所形成的激发态Xe原子和低电离态Xe离子退激辐射的近红外光谱线(800~1700 nm),以及靶原子被离化激发、退激辐射的光谱线。实验结果表明:高电荷态离子入射金属表面的过程中,携带的势能在飞秒量级的时间内沉积到靶表面,使靶原子离化激发,较强的库仑势能可使靶原子形成高离化态和复杂的电子组态、退激辐射光谱线。随着入射离子的电荷态增加,测量谱线的强度增大,该变化趋势与入射离子的势能随电荷增加的变化趋势大体一致,说明经典过垒模型在近玻尔速度能区是成立的。

关键词：原子与分子物理学高电荷态离子经典过垒模型禁戒跃迁近红外光谱

磁等离子体发动机中磁喷管分离过程的流体模拟

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物理学报 2024年第10期73卷 246-255页

作者：杨振宇张元哲范威杨广杰韩先伟西安航天动力研究所陕西省等离子体物理与应用技术重点实验室西安710100

磁等离子体发动机在深空探测、载人航天等领域具备广阔的应用前景.发动机的磁喷管单元将离子能量转化为轴向动能,对磁喷管中等离子体与磁场分离的物理过程开展研究对提升发动机推进效率具有重要意义.本文建立了针对磁等离子体发动机中... 详细信息

磁等离子体发动机在深空探测、载人航天等领域具备广阔的应用前景.发动机的磁喷管单元将离子能量转化为轴向动能,对磁喷管中等离子体与磁场分离的物理过程开展研究对提升发动机推进效率具有重要意义.本文建立了针对磁等离子体发动机中磁喷管的流体数值模型,并在不同入口离子温度、背景磁场条件下开展了数值模拟.计算结果表明:等离子体向下游运动的过程中轴向速度增大,并与磁力线逐渐分离,绝热性损失分离机制在分离过程中起主导作用;入口离子温度升高,离子轴向速度增大,离子与磁场分离位置更靠上游,但不会对阻性分离过程产生影响;背景磁场增强,下游离子速度减小,流线与对称轴的夹角减小,各种分离机制中绝热性损失分离机制仍起主要作用.

关键词：磁等离子体发动机磁喷管等离子体分离流体模拟

近Bohr速度129Xeq+离子入射Ta靶发射近红外光谱线

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原子与分子物理学报 2024年第6期41卷 84-91页

作者：王益军张颖张小安周贤明梅策香梁昌慧曾利霞李耀宗柳钰向前兰孟惠张艳宁咸阳师范学院离子束与光物理实验室咸阳712000 中国科学院近代物理研究所兰州730000

用动能一定的高电荷态^(129)Xe^(q+)(17≤q≤27)离子,分别入射洁净的Ta靶表面,测量中性化的激发态Xe原子从组态5p^(5)(^(2)P°_(3/2))nl退激到组态5p^(5)(^(2)P°_(3/2))ml’过程中辐射的近红外光谱线.实验结果表明:多激发态的空心原子... 详细信息

用动能一定的高电荷态^(129)Xe^(q+)(17≤q≤27)离子,分别入射洁净的Ta靶表面,测量中性化的激发态Xe原子从组态5p^(5)(^(2)P°_(3/2))nl退激到组态5p^(5)(^(2)P°_(3/2))ml’过程中辐射的近红外光谱线.实验结果表明:多激发态的空心原子退激发射其特征光谱线,部分典型的跃迁按照阶梯方式退激.Xe原子发射的谱线的单粒子荧光产额和激发的Ta原子发射谱线的单粒子荧光产额随入射离子电荷态的增加而增加,其增加的趋势与入射离子携带的势能随电荷态增加的趋势一致.证明在近Bohr速度的能区,经典过垒模型是成立的.

关键词：玻尔速度高电荷态离子经典过垒模型近红外光谱线空心原子

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高电荷态类硼离子P-P跃迁的实验和理论研究进展

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物理学报 2024年

作者：刘鑫汶伟强李冀光魏宝仁肖君复旦大学现代物理研究所核物理与离子束应用教育部重点实验室中国科学院近代物理研究所北京应用物理与计算数学研究所

高电荷态离子（highly charged ion，HCI）的精细结构及辐射跃迁性质的精确测量不仅可以检验基本物理模型，包括：强场量子电动力学（quantum electrodynamics，QED）效应、电子关联效应、相对论效应、原子核效应等，而且能够为天体物... 详细信息

高电荷态离子（highly charged ion，HCI）的精细结构及辐射跃迁性质的精确测量不仅可以检验基本物理模型，包括：强场量子电动力学（quantum electrodynamics，QED）效应、电子关联效应、相对论效应、原子核效应等，而且能够为天体物理和聚变等离子体物理提供关键原子物理参数。相对于研究较多的类氢和类锂离子体系，类硼离子的精细结构禁戒跃迁的相对论效应和QED效应的贡献很大，高精度实验测量与理论计算为进一步检验多电子体系的基本物理模型提供了重要途径。此外，类硼离子也被认为是最佳的高电荷态离子光钟候选体系。本文主要介绍了类硼离子基态2P3/2-2P1/2跃迁的实验和理论研究最新进展，概述了其精细结构和超精细结构的研究现状，并讨论了使用电子束离子阱结合高分辨光谱学实验技术开展类硼离子超精细分裂实验测量的方案，为未来开展类硼离子超精细分裂实验研究并在更高精度上检验QED效应，提取原子核磁化分布半径，检验相关的核结构模型等研究提供了参考。

关键词：高电荷态离子超精细结构量子电动力学高电荷态离子光钟

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基于等效FE-BEM法的层合板隔声性能

航空动力学报 2024年第2期39卷 9-16页

作者：彭涛侯峰邹学锋戚志民韩啸中国飞机强度研究所航空声学与振动航空科技重点实验室西安710065 中国飞机强度研究所强度与结构完整性全国重点实验室西安710065 中国飞机强度研究所陕西省飞行器振动冲击与噪声重点实验室西安710065

以对称层合板结构为对象,基于经典层合板理论,将其等效为单层各项异性板,采用FE-BEM法(hybrid finite element-boundary element method)分析了其在宽频噪声激励作用下的隔声特性。为验证等效方法的适用性,开展对称复合材料层合板模态... 详细信息

以对称层合板结构为对象,基于经典层合板理论,将其等效为单层各项异性板,采用FE-BEM法(hybrid finite element-boundary element method)分析了其在宽频噪声激励作用下的隔声特性。为验证等效方法的适用性,开展对称复合材料层合板模态测试和数值分析;为验证预估结论的正确性,将FE-BEM法结果与FE-SEA法(hybrid finite element-statistic energy analysis)结果、试验结果分别进行对比。结果表明:将等效方法用于对称层合板固有特性模拟是正确的,等效层合板的固有特性的仿真结果与试验值一致,误差在6.9%以内;等效方法和FE-BEM法结合进行对称层合板隔声预计是有效的,FE-BEM法预计结果与试验结果吻合良好;等效方法和FE-SEA法结合进行对称层合板隔声预计也是有效的,FE-BEM法比FE-SEA法所建模型计算耗时长,算例中计算耗时增大4.4%。

关键词： FE-BEM 隔声特性复合材料宽频激励层合板

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夸克胶子等离子体的手征与自旋物理

科学通报 2024年第15期69卷 1989-2007页

作者：王帅黄旭光复旦大学物理学系上海200438 复旦大学粒子物理与场论中心上海200438 复旦大学核物理与离子束应用教育部重点实验室上海200433 复旦大学上海理论核物理中心上海200438

相对论重离子碰撞可以产生极端高温的夸克胶子等离子体(quark gluon plasma,QGP),同时也可以产生极强的电磁场和流体涡旋场.这些场直接影响QGP中微观粒子的自旋和轨道运动,诱导出新奇的宏观量子现象,比如手征磁效应、手征涡效应、手征... 详细信息

相对论重离子碰撞可以产生极端高温的夸克胶子等离子体(quark gluon plasma,QGP),同时也可以产生极强的电磁场和流体涡旋场.这些场直接影响QGP中微观粒子的自旋和轨道运动,诱导出新奇的宏观量子现象,比如手征磁效应、手征涡效应、手征分离效应、手征电分离效应等手征反常输运现象,以及超子自旋极化、矢量介子自旋排列等现象,并有可能对量子色动力学(quantum chromodynamics,QCD)相结构产生重要影响.这些现象一方面提供了在重离子碰撞中探测QCD的非平庸规范场拓扑结构、强相互作用的电荷-宇称(charge-parity,CP)破坏、夸克胶子物质中的自旋动力学等的实验手段,另一方面也与粒子物理、凝聚态物理、天体物理等发生紧密联系,形成活跃的交叉研究领域.本文对上述宏观量子现象的产生机制以及它们在重离子碰撞中的实验信号等进行了回顾和展望,重点介绍了如下内容:(1)重离子碰撞中强电磁场和流体涡旋场的产生;(2)手征反常输运现象的理论基础和实验信号;(3)手征磁效应和涡效应引起的等离子体不稳定性;(4)QGP中的自旋极化现象.

关键词：夸克胶子等离子体相对论重离子碰撞手征反常输运自旋极化现象