C_(60)薄膜的荷能离子束辅照损伤效应的研究

本文简要介绍了C60的基本属性，以及荷能离子与固体相互作用的基本理论，回顾了C60辐照损伤的国内外研究现状，重点描述了在中国科学院近代物理研究所的低能离子注入机及兰州重离子加速器（HIRFL）上完成的C60薄膜的辐照实验和辐照样品的拉曼谱、X光电子谱和X射线衍射谱分析。分析结果表明荷能离子的辐照破坏了C60的分子结构和晶体结构。我们用热峰模型解释了在电子能损起主导作用能区的实验现象，分析了电子能损与核能损在C60损伤建立过程中的作用，并通过与聚合物中辐照损伤结果比较，确定了C60辐照样品中，石墨成分和无序碳成分的产生及其随辐照剂量和能损值的变化规律。在此基础上，建立了C60辐照损伤的物理图像。

SFC控制系统软件设计

兰州重离子研究装置（Heavy Ion ReSearch Facility at Lanzhou, HIRFL）是我们研究所得一个大型实验装置，它包括SFC和SSC两个加速器和两条束运线。本论文比较系统地介绍了HIRFL束流诊断系统的改造和SFC分布式控制系统的设计。 在第一章中，简单介绍了国际加速器控制系统的现状和HIRFL控制系统中存在的问题。在第二章一般性地阐述了描述束流品质的各个参数，这些参数的测量原理以及测量这些参数的装置。本论文的第三章详细叙述了HIRFL束流诊断系统的改造方法、过程和结果，结果准确可靠，人机界面非常友好，给调束带来很大的方便。第四章介绍了计算机网络的基本概念，描述了在选用TCP/IP协议的条件下，利用Socket（套接字）实现Windows环境下的实时网络通信的具体过程和步骤，其中参与通信的双方是以客户机和服务器的形式存在的。第五章讲述了SFC分布式控制系统的实现，并在实时网络通信的基础上完成了ECR源扫谱程序和I/O级的网络通信程序。 论文的最后一章，介绍了对HIRFL束运线进行优化控制的一个设想，利用系统辨识的方法可以得到束运线的数学模型，并提供了自适应控制的实现细节，这也是作者对实现HIRFL优化控制的一个愿望。

重离子冷却储存环CSR的校正及动力学孔径研究

本文对设计中的兰州重离子加速器冷却储存环CSR主环（CSRm）和实验环（CSRe）在扰动情况下（即包含各种场缺陷和元件的安装校准误差）的非线性动力学进行了较全面的研究。分析了各种误差对一阶动力学的影响，闭轨畸变及其校正，较大动量分散情况下的色散效应，以及色品和色散的校正；同时，使用李变换的方法，对一个一维的非线性加速器模型进行了数值研究，并对CSRm和CSRe在存在非线性高阶场的情况下的非线性效应以及动力学孔径进行了模拟研究，得到了定性和定量的结果。对CSR的线性耦合效应亦进行了专门的分析。 在最后确定的可容许的一阶场差和安装校准误差的情况下，20次抽样模拟的结果显示，CSRm和CSRe在校正后的闭轨畸变之最大值小于3mm，均方根值小于1mm。采用两组六极透镜对色品及色散效应校正的结果达到了预期的效果；Tune值的移动被控制在足够小的范围内，闭轨随动量散度的偏移亦很小（<3mm）。 对线性耦合的模拟研究显示了由于CSRm和CSRe工作点足够远离一阶差共振线。因此在标称的发射度下，由场缺陷和安装校准误差导致的线性耦合对一阶运动的影响较小。对冷却段的直螺线管的耦合效应进行了补偿，补偿后的耦合效应消失。 在较保守的二极磁铁和四极磁铁的高阶场分量下，较严重的非线性效应仅作用于初始粒子为大振幅的情况，因此，CSRm和CSRe均有足够大的动力学孔径。对Tune值对动力学孔径的影响进行了模拟，在有限的变化范围内，这种影响较弱。此外，对稳定 边界上粒子的混沌运动的特点及粒子的损失机制也进行了研究。

一种新型阻性板室（RPC）探测器的研制

气体探测器在核物理及粒子物理领域有着广泛的应用，尤其是阻性板室探测器，以其低廉的造价、优异的性能在各个大型实验室中都发挥着重要的作用。日本国家高能物理实验室(KEK)的Belle探测器，斯坦福大学斯坦福直线加速器中心(SLAC)的BaBar大型探测器，欧洲核子中心(CERN)的大型强子对撞机(LHC)的CMS与ATLAS谱仪，北京高能物理研究所(IHEP)的BESⅢ谱仪都使用阻性板室作为触发系统或缪子探测器。 随着HIRFL-CSR项目的完工。RIBLL2开展高能放射性束物理实验成为可能，而为了鉴别高能重离子碰撞实验中出射的高能轻粒子，有必要测量粒子的飞行时间(TOF)。为此，我们研制了单隙定时RPC，并作了简单性能测试。在CSR实验终端上，它可以作为传统塑料闪烁晶体+PMT时间探测器的替代，成为反应出射产物测量的大型探测器系统(4π)中的重要成员。 本论文对RPC的发展历史以及被广泛应用的原因做了深入而详细的研究，并对RPC的结构、性能、工作模式、特点、气体系统等进行了深入探讨。研制了一套单气隙RPC探测器样机，测设了一些相关性能，并对所遇到问题的产生原因以及解决方案进行了分析。为了测试RPC的需要，搭建了一套多组分工作气体配气系统，论文中还对包括质量流量计的选定，相关配件的选择，以及后期整个配气系统的组装与调试进行了详细描述