基于RIBLL束线开展超重核合成的可行性研究

超重元素合成研究是当今国际上核物理研究的热点领域之一，也是中国科学院近代物理研究所的一个重要研究方向。根据实际情况，我们确定了两步走的发展方案。针对第一步发展方案，我们对RIBLL放射性束流线进行了改造。具体做法就是在RIBLL入口的前段增加一个速度选择器，并将原束流传输线的前半段改造为充气谱仪。本论文详细论述了RIBLL改造所涉及到的硬件设计和建造以及改造后系统的各项性能测试。硬件部分主要包括反应靶室、转靶系统、速度选择器、充气及气压控制系统、焦平面的衰变探测器等。性能测试方面主要开展了以下工作：(1) 利用放射源对速度选择器的接收立体角和动量接收度进行了测试；(2) 测量了铀离子经不同厚度碳膜后的电荷态分布，并与经验公式计算进行了比较；(3) 利用已知截面的反应道和靶反冲核分别对系统的传输效率、充气谱仪的最佳气压值和重离子在氦气中的平衡电荷态进行了研究。基于以上测试的结果，论文对在改造后的RIBLL上开展超重核合成研究的可行性进行了讨论。结论是由于RIBLL的二极磁铁的分析能力太强，大大降低了系统的传输效率，因此该谱仪只可用于原子序数Z≤107的超重核合成研究和生成截面较高的短寿命滴线核的合成及性质研究，对于更高原子序数的超重核合成研究应该放到正在建造的SHANS谱议上进行