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缝丝法强流离子束发射度测量中系统误差的模拟研究

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核技术 2004年第10期27卷 744-748页

作者：邹宇斌郭之虞北京大学重离子物理研究所重离子物理教育部重点实验室北京100871

本文分析了缝丝法测量强流离子束发射度时系统误差的主要来源,并用模拟计算的方法研究了不同误差来源所带来的误差大小。对于 rms 发射度测量,因缝采样、忽略缝宽和丝直径、以及空间电荷效应所引起的系统误差均可忽视,而短缝采样和设置... 详细信息

本文分析了缝丝法测量强流离子束发射度时系统误差的主要来源,并用模拟计算的方法研究了不同误差来源所带来的误差大小。对于 rms 发射度测量,因缝采样、忽略缝宽和丝直径、以及空间电荷效应所引起的系统误差均可忽视,而短缝采样和设置较大的阈值则会引起显著的系统误差。

关键词：发射度测量缝丝法系统误差模拟

双沟槽SiC金属-氧化物-半导体型场效应管重离子单粒子效应

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物理学报 2024年第2期73卷 234-241页

作者：李洋帆郭红霞张鸿白如雪张凤祁马武英钟向丽李济芳卢小杰湘潭大学材料科学与工程学院湘潭411105 西北核技术研究所西安710024 工业和信息化部第五研究所电子元器件可靠性物理及其应用技术国家重点实验室广州510610

本文针对第四代双沟槽型碳化硅场效应晶体管升展了不同源漏偏置电压下208 MeV锗离子辐照实验,分析了器件产生单粒子效应的物理机制.实验结果表明,辐照过程中随着初始偏置电压的增大,器件漏极电流增长更明显;在偏置电压为400 V时,重离子... 详细信息

本文针对第四代双沟槽型碳化硅场效应晶体管升展了不同源漏偏置电压下208 MeV锗离子辐照实验,分析了器件产生单粒子效应的物理机制.实验结果表明,辐照过程中随着初始偏置电压的增大,器件漏极电流增长更明显;在偏置电压为400 V时,重离子注量达到9×10^(4)ion/cm^(2),器件发生单粒子烧毁,在偏置电压为500 V时,重离子注量达到3×10^(4)ion/cm^(2),器件发生单粒子烧毁,单粒子烧毁阈值电压在器件额定工作电压的34%(400 V)以下.对辐照后器件进行栅特性测试,辐照过程中偏置电压为100 V的器件泄漏电流无明显变化;200 V和300 V时,器件的栅极泄漏电流和漏极泄漏电流都增大.结合TCAD仿真模拟进一步分析器件单粒子效应微观机制,结果表明在低偏压下,泄漏电流增大是因为电场集中在栅氧化层的拐角处,导致了氧化层的损伤;在高偏压下,辐照过程中N-外延层和N+衬底交界处发生的电场强度增大,引起显著的碰撞电离,由碰撞电离产生的局域大电流密度导致晶格温度超过碳化硅的熔点,最终引起单粒子烧毁.

关键词：双沟槽SiC金属-氧化物-半导体型场效应管重离子辐照单粒子烧毁

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超冷离子源研究进展

物理学报 2024年第17期73卷 46-65页

作者：周文长方锋罗长杰牟宏进卢亮邹丽平程锐杨杰杜广华中国科学院近代物理研究所兰州730000 中山大学中法核工程与技术学院珠海519082 中国科学院大学北京100049 先进能源科学与技术广东省实验室惠州516003 中国科学院近代物理研究所高精度核谱学重点实验室兰州730000

纳米离子束是制备束斑直径在微纳米尺度荷能离子束的先进技术,主要应用于高分辨和高精度的离子束分析、离子束加工和离子束材料改性研究,在材料分析、微纳加工、微电子器件制造和量子计算等方面发挥着重要的作用.高品质离子源作为纳米... 详细信息

纳米离子束是制备束斑直径在微纳米尺度荷能离子束的先进技术,主要应用于高分辨和高精度的离子束分析、离子束加工和离子束材料改性研究,在材料分析、微纳加工、微电子器件制造和量子计算等方面发挥着重要的作用.高品质离子源作为纳米离子束装置的关键部件,其性能指标直接决定着该装置的技术水平.然而,目前常用的传统离子源存在离子种类单一、能散高和结构复杂等问题,已经难以满足新应用场景下的多离子种类和高分辨的要求,突显出研发新型离子源的重要性和迫切性.随着激光冷却技术的日臻成熟,基于光电离冷原子和激光冷却离子技术可以获得温度在mK甚至μK量级的超冷离子,其低温和易于操控等典型特征极大地促进了超冷离子源的发展.超冷离子具有极小的横向速度发散,可以显著提升离子源的亮度和发射度等品质参数,为纳米离子束技术的革新带来了巨大的发展机遇.因此,超冷离子源的研究对于实现更高亮度、更小尺寸、更低能散、更多样化离子种类以及结构更简化的高品质离子源具有重要的意义.本文综述了近年来超冷离子源的研究进展,从制备原理、产生方式以及典型应用等方面介绍了磁光阱离子源、冷原子束离子源和超冷单离子源在基础研究和应用技术研发方面取得的重要成果,并对超冷离子源的未来发展和应用前景进行了展望.

关键词：纳米离子束磁光阱离子源冷原子束离子源超冷单离子源

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相对论重离子碰撞中间歇的研究进展

原子核物理评论 2024年第1期41卷 580-586页

作者：吴锦罗晓峰李治明吴元芳桂林理工大学物理与电子信息工程学院广西桂林541004 华中师范大学粒子物理研究所和夸克与轻子教育部重点实验室武汉430079

探索QCD物质相结构和寻找QCD临界点是高能核物理研究的热点之一。三维Ising-QCD理论认为,临界间歇是QCD临界点的特征信号之一,而相对论重离子碰撞实验中间歇的测量是研究QCD相结构的重要实验探针。本工作简要介绍近年来相对论重离子碰... 详细信息

探索QCD物质相结构和寻找QCD临界点是高能核物理研究的热点之一。三维Ising-QCD理论认为,临界间歇是QCD临界点的特征信号之一,而相对论重离子碰撞实验中间歇的测量是研究QCD相结构的重要实验探针。本工作简要介绍近年来相对论重离子碰撞中间歇的研究进展。在实验方面,主要介绍RHICSTAR实验中金+金的带电强子的间歇测量结果,以及SPS-NA61/SHINE实验中氩+钪的质子的结果;在模型方面,简要介绍混合UrQMD+CMC模型的结果。最后展望了关于间歇的下一阶段研究。

关键词：相对论重离子碰撞 QCD临界点间歇实验测量 UrQMD+CMC模型

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人工智能在肿瘤放射治疗中的应用

中华肿瘤防治杂志 2024年第3期31卷 173-180,186页

作者：张琪月李鸿岩张红徐度玲柳佳娣中国科学院近代物理研究所医学物理研究室甘肃兰州730000 兰州大学核科学与技术学院甘肃兰州730000 中国科学院重离子辐射生物学与医学重点实验室甘肃兰州730000 甘肃省同位素实验室甘肃兰州730000 中国科学院大学核科学与技术学院北京100039 先进能源科学与技术广东省实验室广东惠州516006

目的对以深度学习为代表的人工智能在肿瘤放射治疗全程中的应用现状进行归纳,并对目前其存在的问题和发展前景进行阐述。方法以“放射治疗、人工智能、深度学习、自动勾画、质量保证、图像配准”等为中文关键词,“radiotherapy,artifici... 详细信息

目的对以深度学习为代表的人工智能在肿瘤放射治疗全程中的应用现状进行归纳,并对目前其存在的问题和发展前景进行阐述。方法以“放射治疗、人工智能、深度学习、自动勾画、质量保证、图像配准”等为中文关键词,“radiotherapy,artificial intelligence,deep learning,automatic contouring,quality assurance,image registration”等为英文关键词,在PubMed、CNKI数据库中检索2012-2023发表的相关文献。纳入标准:(1)人工智能在放疗图像配准和自动勾画中的应用;(2)人工智能在放疗计划制定中的应用;(3)人工智能在放疗质量保证及疗效预测中的应用。排除标准:与放射治疗相关性较低。结果人工智能中的深度学习技术在放射治疗的多个环节中扮演重要角色,尤其在医学图像处理方面,现有研究证明深度学习在图像合成与配准、靶区自动勾画领域可以减少放射科医生的工作量并提高结果的一致性。然而在放射治疗计划和质量保证中的应用仍需要进一步开发和临床验证以充分发挥其潜力。结论人工智能与放射治疗的结合已经初步取得了一些成果,但仍面临着数据数量与质量、算法可靠性、道德伦理等诸多问题。因此人工智能应用到临床还需要不断优化算法以加速该领域发展。

关键词：放疗人工智能深度学习自动勾画质量保证图像配准

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Zn核的高自旋结构研究

原子能科学技术 2024年

作者：周振翔罗迪雯徐川吴鸿毅华辉郑云李聪博吴晓光李天晓李广顺李智焕李湘庆林杰郭成宇郑敏赵子豪黎健宏徐君宏贾子豪张集智倪磊张思洋周小红柳敏良贺创业刘伏龙王守宇王硕孙大鹏北京大学物理学院核物理与核技术国家重点实验室中国原子能科学研究院中国科学院近代物理研究所山东大学山东省光学天文与日地空间环境重点实验室空间科学与物理学院空间科学研究院

北京大学实验核物理研究组在中国原子能科学研究院的HI-13串列加速器通过重离子熔合蒸发反应对70质量区68Zn核的高自旋结构开展了实验研究，建立了其能级纲图，极大拓展了68Zn高自旋态能级结构，将其转晕带的最高自旋由8h拓展至了14h，... 详细信息

北京大学实验核物理研究组在中国原子能科学研究院的HI-13串列加速器通过重离子熔合蒸发反应对70质量区68Zn核的高自旋结构开展了实验研究，建立了其能级纲图，极大拓展了68Zn高自旋态能级结构，将其转晕带的最高自旋由8h拓展至了14h，首次观察到68Zn核完整的第1个带交叉。E-GOS图表明，随着自旋的增加，68Zn的集体运动由振动逐渐向转动演化。使用Total Routhian Surfaces模型对实验结果进行了分析，结果显示，实验观察到的68Zn核第1个带交叉来自1对1g9/2中子的顺排，1g9/2质子对的顺排将发生在更高的转动频率处。TRS计算的偶-偶Zn核基态形变随中子的演化显示了N=40次闭壳的存在。

关键词：高自旋 Zn 熔合蒸发反应在束伽马谱学壳结构形变

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 104-110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西安交通大学物理学院中国科学院近代物理研究所

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Lι/Lγ1;... 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Lι/Lγ1;由相对强度比Lι/Lγ1与二阶勒让德函数P2(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L3亚壳层的定向度A20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L3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L3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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NHCl的高压相变及弹性性质实验研究

北京大学学报(自然科学版) 2024年

作者：张静宜黄圣轩秦善造山带与地壳演化教育部重点实验室北京大学地球与空间科学学院 Geodynamics Research Center Ehime University

在高压环境下,对天然卤砂（NH4Cl）进行同步辐射单晶X射线衍射（XRD）、拉曼光谱和红外光谱分析。结果表明,NH4Cl在13.6 GPa发生相变,从Ⅳ相（空间群为P43m）变为V相（空间群为P4/nmm）:Ⅳ相和V相NH4Cl的三阶Birch-Murnaghan状态方程参... 详细信息

在高压环境下,对天然卤砂（NH4Cl）进行同步辐射单晶X射线衍射（XRD）、拉曼光谱和红外光谱分析。结果表明,NH4Cl在13.6 GPa发生相变,从Ⅳ相（空间群为P43m）变为V相（空间群为P4/nmm）:Ⅳ相和V相NH4Cl的三阶Birch-Murnaghan状态方程参数分别为K0=24.9（1） GPa,V0=56.4（1）?3,K0'=5.5以及K0=35（25） GPa,V0=110（11）?3,K0'=3.8（13）。NH4Cl的拉曼光谱在13.7 GPa出现新峰和不连续变化,其拉曼位移和压强呈现线性关系,据此获得Ⅳ相和Ⅴ相NH4Cl各拉曼振动的位移量随压强的变化,并计算格林乃森参数。NH4Cl的红外光谱在11.7～14.8 GPa出现N—H振动峰分裂。NH4Cl,NH4Br和NH4I的Ⅳ-Ⅴ相变压强依次降低,表现出与阴离子半径成反比的规律。

关键词：氯化铵高压结构相变 X射线衍射拉曼光谱红外光谱

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镉离子微波钟研究进展

仪器仪表学报 2024年第2期45卷 17-30页

作者：苗胜楠张建伟王力军时空信息精密感知技术全国重点实验室北京100084 精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084 清华大学精密仪器系北京100084 清华大学物理系北京100084

基于囚禁离子的微波原子钟在小型化及可移动方面具有优势,因而受到广泛关注。其中,113 Cd+离子因其所需激光数量少,基态超精细能级分裂大等优势,成为新一代实用离子微波钟的主要候选离子。近几十年来,国内外多个实验团队开展了镉离子微... 详细信息

基于囚禁离子的微波原子钟在小型化及可移动方面具有优势,因而受到广泛关注。其中,113 Cd+离子因其所需激光数量少,基态超精细能级分裂大等优势,成为新一代实用离子微波钟的主要候选离子。近几十年来,国内外多个实验团队开展了镉离子微波钟的研究工作。本文按照时间顺序,详细介绍了国内外不同实验团队在镉离子微波钟研究方面采用的技术路线及最新进展。

关键词：镉离子微波钟缓冲气体冷却激光冷却协同冷却