中能重离子核反应中的轻带电粒子关联研究

根据轻带电粒子小相对动量关联测量中得到的关联函数来研究轻带电粒子发射的时间与空间的演化是天体物理中Hanbury-Browm及Twiss效应在核物理中的一个应用，在1977年及1986年Kooning及Davi.Boal分别将这种概念应用于pp关联及复杂粒子关联。在这些理论模型的基础之上，小相对动量关联粒子的测量已成为当今中能重离子核反应中研究反应时空发展动力学的重要研究方法。由于这种方法在实验上还可能测至某些非稳态粒子的衰变，因此在统计平衡的假定下，可以通过测量非稳态粒子的相对布居来得到某些有关核温度的信息，为此我们在兰州HIRFL加速器上开展了~(12)C (46.7MeV/u)诱发核反应的轻带电粒子小相对动量的关联测量。通过对pp关联函数的研究得出对于~(58)Ni靶质子发射的空间大约为4.8fm，通过对~5Li、~6Li~*、~8Be等非稳态粒子的测量，得到的核温度约为3MeV。通过比较不同靶核对关联函数的影响，发现随着靶核质量的增加，pp关联的关联函数的Rmax值越来越小，说明了质子来源的空间越来越大。通过研究pp关联对两个关联粒子能量之和的依赖关系我们发现对于高能的条件下pp关联的关联函数的最大值要高一些，对于~(58)Ni靶相应的空间大小为r_0 = 3.5fm，并且发现在高能条件下关联函数的峰值对靶核依赖关系不是十分强，相反，当两个关联质子的总能量比较低时，关联函数更强烈地依赖于靶核。对于α-α关联，研究其关联函数对二粒子能量之和的依赖关系发现对于高能条件下得出的温度为T = 1.6MeV，而低能时的结果为T = 2.3MeV，一种解释可以认为在探测器所在的角度(θ = 20°)高能轻带电粒子很可能来自于类产弹物的发射。因此也可以解释为什么对应的质子的发射空间比较小、相应的温度比较低。较低能量的轻带电粒子主要来自中心碰撞，相应的温度要高一些，对应的质子发射的空间要大一些。在该实验中我们还研究了H元素各种同位素的产额比，实验发现对于p/d比值及d/t比值随角度的变化不是非常大，同时我们还在测量角为20°处，比较了H元素各种同位素产额比对靶核的依赖关系，并对这些结果进行了讨论。为了进行上述实验研究，我们研制了一个九单元的CsI(Tl)阵列探测器，并采用了光二级管读出这种新技术，实验中采用过零时间法及新型的电子学线路非常好地鉴别了p,d,t,~3He,~4He五种轻带电粒子，并且得到了比Si半导体ΔE-E望远镜低的能量下阈，（在离线分析中E_(th) = 8MeV），通过该项实验研究我们认为CsI(Tl)十光二级管读出探测器具有各方面的优越性，是中能重离子核反应中测量轻带电粒子的一种非常有前途的探测器