Experimental study of the two-proton correlated emission from the excited states of Ne-17,Ne-18 and S-28,S-29

A series of experiments have been performed by complete kinematics measurements to study two-proton (2p) correlated emission from the excited states of Ne-17,Ne-18 and S-28,S-29 via the Coulomb excitation by bombarding on Au-197 target. 2p and residua coincident events were picked Out under strict conditions. Visible p-p correlations were observed. It is shown that 2p can be emitted from the high-lying excited states. 2p halo may lead to 2p emission with large spectroscopy factor for the states close to or beyond the threshold.

Secondary electron time detector for mass measurements at CSRe

The Isochronous Mass Spectrometry is a high accurate mass spectrometer. A secondary electrons time detector has been developed and used for mass measurements. Secondary electrons from a thin carbon foil are accelerated by ail electric field and deflected 180 degrees by a magnetic field onto a micro-channel plate. The time detector has been tested with alpha particles and a time resolution of 197 ps (FWHM) was obtained in the laboratory. A mass resolution around 8 x 10(-6) For Delta m/m was achieved by using this time detector in a pilot mass measurement experiment.

230Ac的 b 延发裂变的观测及新核素合成

第一部分：β延发裂变（βDF）是一种稀有的核衰变模式,它在天体物理学和研究中具有重要价值;为研究远离β稳定线核素提供了可能性,是研究新核素合成的新台阶.第二部分：采用放射化学分离法从中能<'18>O离子辐照过的天然铀靶以及钍靶中分离出放射性Ba同位素,用高分辨的HPGe探测器测量Ba部分的γ射线谱,对测得的时间累计谱进行分析,用常规的计算产额生成截面的方法得到了Ba同位素的生成截面,并对其中的一些截面数据进行了讨论.第三部分：在中子发生器上用14-15MeV的中子轰击天然白金箔,通过<'198>Pt(n,2p）反应产生<'197>Os.使用两台HPGe探测器做γ（X）单谱和X-γ-t符合测量.对测得的数据进行了分析,结果显示我们合成并鉴定了新丰中子同位素<'197>Os,确定它的半衰期为2.8±0.5min.第四部分：用<'133>Ba作示踪剂对Ba在不锈钢片上的分子镀进行了研究.对在异丙醇溶液中的影响Ba分子镀的因素：电镀时间和电流密度等做了条件实验.在电流密度为4.0～6.0mA/cm<'2>,沉积时间30min的实验条件下,可在不锈钢片上获得厚度为0.5～1.0mg/cm<'2>的Ba镀层,也确定了Ba的电镀效率.

206At的高自旋态能级结构研究

利用能量为60MeV到80MeV的~(12)C束流，通过~(197)Au(~(12)C, 3n)~(206)At反应，产生并布居了~(206)At的高自旋态。用七台BGO(AC)HPGe探测器和一台用于探测低能γ跃迁的小平面探测器进行了γ射线的激发函数、γ-γ-t 符合及γ射线的DCO测量。基于这些测量，首次建立了~(206)At的能级纲图，发现了一个新的同质异能态，提取了它的寿命值。本工作首次建立了包括25条γ跃迁的~(206)At高自旋能级纲图，确定了一个半寿命为908 ± 400 ns. 、自旋字称为10~-的同质异能态。基于较重的双奇At核能级结构的系统性，用半经验的方法对~(206)At的10~-同质异能态进行了解释。通过与在实验上和理论上进行了详细研究的~(208)At的能级结构的比较，研究了~(206)At, ~(208)At 能级结构的系统性。

中能核反应中的统计发射过程及核温度参量

在过去的几年里，利用兰州重离子加速器（HIRFL）提供的束流，以及在OUVERTURE合作研究中，利用意大利国家核物理研究院南方实验室（INFN-LNS）超导回旋提供的束流，进行了多次中能区重离子核反应实验研究工作。如，最初的46.7MeV/u ~(12)C+~(58)Ni，~(115)In，~(197)Au的实验及30MeV/u ~(40)Ar+~(58)Ni，~(64)Ni~(115)In和30MeV/u Ni轰击Ni，Au，Al在MULTICS+MEDEA：4π装置上进行的实验工作。此外，本人还从事过一些理论研究工作，包括多粒子散射形式理论和相关数学物理问题研究，量子分子动力学和量子统计模型计算。本文是从事这些核物理研究工作的积累，主要侧重于实验结果的物理内容分析，而不强调实验技术，数据处理的技巧。主要的物理内容有以下几个方面：1.对于利用双同位素产额比提取同位素核温度的方法进行研究推广，使得对于实验中碰到的仅有部分能谱可以实现很好同位素分辩的情况，即使不能得到总的同位素产额，仅仅通过一段能区的同位素产额也可提取核温度。用于具体的实验研究工作中后，对于46.7MeV/u ~(12)C+~(58)Ni，~(115)In，~(197)Au核反应过程，同一体系利用这种方法得到的同位素核温度和利用粒子非稳态布居提取的核温度一致。2.围绕核反应过程中核温度的参量的提取，对于双同位素产额比与核温度的刻度关系进行了分析研究，通过计算考虑中等质量碎片（IMF）内部激发能后的内部配分函数表明，中等质量碎片的内部激发对刻度关系有重要影响。零阶近似下区域密度近似的结果和Gemini模拟计算的结果反映了相同的情况。3.研究核反应机制，多个粒子散射的形式理论的必需的，对于两体散射，其形式理论已经比较成熟，但是对于多个粒子散射问题出现的严重的困难是多体Lippmann-Schwinger方程无唯一收敛的解。作为一种探索性的研究工作，开展了多体散射理论研究工作，发展了一些具有普遍意义的数学物理方法。在本项研究工作中，通过能基础数学中的约当引理的推广，发现一个特例：对非连接图，Lippmann-Schwingwer方程存在收敛的解，因此多体散射形式理论，有可能重新建立。由于核力和多体问题是当今核物理研究的两大难点，世界各国的科学家都在努力以图攻克它们，而且多体问题还是物理学的其它许多领域的难题，因而多体散射还是引起诸多研究学科广泛兴趣的课题。通过发展一些新的数学理论和方法，我们已得到一些有意义的结果。4.将量子分子动力学这种中高能量区域所用的理论分析方法扩展至较低能区，通过对相空间中初始位置和动量抽样增加限制条件。如结合能和实验值要求一致，平均核势，核内Pauli阻塞更强一些，在演化中能量和动量守恒等等。得到一个很稳定的初始基态。均方半径保持不弥散的时间可达1600fm/c，用于研究10.6MeV/u Ne~(20)+Al~(27)的实验分析过程中。另外，量子统计模型（QSM）主要描述中心核-核碰撞，将它和碎裂模型结合，作一些改进后，可以对核-核碰撞进行统一描述。5.在中能核反应研究中发现，核反应过程中有大量的中子，轻带电粒子以及中等质量碎片发射出来，可以将这些粒子发射机制大致分为两大类。其中一类可以归结为动力学发射过程的产物。另一类则可以归于统计发射的产物。在低能核反应中，其发射能谱的斜率的负倒数，可作为复合核的核温度。而在中能重离子核反应中，其发射能谱变得很复杂，不再具有Maxwell分布。通常的三源拟合所给出的温度参数，已不能反映物理实质。提出多阶矩分析方法用于分析中能核反应中统计发射规律及受动力学过程的影响。

35 A×MeV 40Ar + 159Tb/197Au 反应中高激发核性质与反应机制研究

中能重离子碰撞的反应机制及其形成的高激发核的性质研究是当前中能重离子核物理研究的重要领域。本文通过对35 MeV/u~(40)Ar+~(159)Tb/~(197)Au反应中出射的轻粒子、中等质量碎片(IMF)和复合核裂变碎片的符合测量，研究了中等质量碎片的发射机制、类靶核的形成机制及其裂变时标、复合核的温度与激发能以及两者之间的关系等。利用前角探测器组的测量对前角区出射的IMF的单举和关联数据进行了分析。由弹核碎裂理论中的Gozdhaber关系式拟合了类弹碎片的能谱，由此提取的弹核的动量分布约化宽度为σ_0 ≈ 100MevV/c。通过Gemini模拟与IMF-IMF关联数据的对比揭示出激发的类弹碎片的裂变是关联IMF的一个重要来源。由IMF与裂变碎片以及IMF与后角轻粒子的关联数据显示出，在前角区域，当IMF的能量低于10 MeV/u时，复合核的蒸发对较轻IMF有较大的贡献；当IMF能量在10-24 MeV/u的区域时，IMF能量与复合核平均速度以及激发能之间存在着很强的依赖关系，说明这些IMF主要来源与弹靶之间的耗散反应；当IMF的能量超过24 MeV/u后，IMF能量与复合核平均速度以及激发能之间没有关联或关联很弱，说明在弹核碎裂的同时，靶核也发生了碎裂，它们共同贡献出部分核子形成了"中速源"或"颈部"。通过对复合核裂变时出射的关联裂片以及后角轻带电粒子的测量，提取了复合核的激发能以及在不同激发能能下所对应的核温度。对于中心碰撞，Au靶形成了E~* = 4MeV/u、T_(init) = 7.1 MeV的热核，Tb靶形成了E~* = 4.7MeV/u、T_(init) = 7.7MeV的热核。对其量热曲线的研究显示出，在当前入射能下没有观测到原子核液气相变的特征。由类弹碎片（PLF)与类靶核两个裂片的关联数据，提取了类靶核裂变轴在反应平面内的转动角度，并由此计算出类靶核的、裂变时标。在对称裂变时，类靶核的寿命约5 * 10~(-20) s，在非对称裂变（η =0.6）时降为约1.7 * 10~(-21) S。同时我们认为类靶核的裂变存在两种机制，即动力学裂变和统计裂变，分别对应于裂变轴在反应平面内的非各相同性分别和各相同性分布。

热核的衰变行为研究

中能重离子碰撞（10－100 MeV/u）为研究热核性质提供了有力的工龄。为此我们利用HIRFL提供的46.7 MeV/u ~(12)C束轰击~(159)Tb/~(197)Au/~(209)Bi研究了线动量转移分析、出平面角分布和质量分布，实验结果的分析证实了非完全熔合核的裂变和蒸发。编写了一个Monte-Carlo统计衰变程序（SAGEE）并用于详细比较C＋Au、C＋Bi的实验数据，C＋Tb的质量分布由统计两体发射理论（GEMINI）得到了解释。理论与实验的符合说明：通常类熔合反应方式形成了高激发的复合核，其后以统计两体衰变而退激。实验也统计了与裂变符合的γ能谱、三裂变的相对角度和相对速度分布，没有观察到GDR，对称三裂不是唯一的三裂方式。本文分析了HIRFL上其他小组的实验结果。研究了46.7MeV/u ~(12)C＋~(58)Ni反应的复杂粒子发射，也研究了复杂粒子出射对用放射化学方法测量的24MeV/u ~(12)C＋~(64)Cu和42MeV/u ~(12)C＋~(115)In的质量产额分布的解释。GEMINI计算很好地符合了实验结果，这意味着非完全熔合反应形成的复合核的两体衰变仍是主要的发射过程。本文也简要讨论了多重碎裂过程。基于卡西尼亚卵形体裂变形状，计算了转动核的对称和非对称形变势能，用此模型得到了核的静态裂变位垒、鞍点能并与RLDM和RFRM作了比较。我们考虑了YPE核势对核表面的弥散作用以及弥散核表面对库仑能、转动惯量的影响完善了RCOM，我们的RFCOM比RLDM和RFRM都有明显的改进，可以用于重核裂变性质研究。发展了熔合－裂变过程的宏观模型，计算了形成复合核~(149)Tb、~(194)Hg的熔合过程及其相应的裂变过程。本工作对研究热核的形成及其衰变性无疑是很有用的

中能重离子引起的碎裂及转移反应研究

重离子核反应机制的研究一直是人们关注的课题。入射能量较低时，集体效应占主要地位，反应为熔合反应及深部非弹性碰撞，实验可用平均场理论进行解释。当入射能量较高时，平均场效应消失，核子-核子碰撞起主要作用，实验可用参加者-旁观者模型来描述。中能区（10-100 MeV/u）的重离子反应既具有低能下一体耗散的特点，又具有高能下核子-核子碰撞的特征，由于作用时间短，非平衡现象变得很重要。在这一能区，多种反应机制共存并相互竞争。对这一能区的重离子核反应制的研究将有助于我们更清楚地了解原子核的结构。为此，我们在兰州重离子加速器HIRFL上进行了46.7 MeV/u ~(12)C引起的重离子反应中前方向出射产物的测量，着重讨论了周边反应中的弹核碎裂和转移反应以及它们的相互竞争。实验中用46.7 MeV/u ~(12)C束流轰击四种靶核：~(58)Ni、~(64)Ni、~(115)In和~(197)Au。通过对前方向出射的类弹碎片的测量，发现它们的平行动量分布宽度满足Goldhaber关系式，提取的约化平行动量分布宽度σ_0 = 80 ± 10 MeV/c，与相对论情形下的值接近，并且σ_0对于各种反应系统均相同。反应中弹核碎裂产物的最可几能量可用Abrasion图象来解释。对于质量接近弹核的类弹碎片，将碎裂部分和转移部分分开后，提取的转移部分的约化平行动量分布宽度为44 ± 10 MeV/c，这比弹核碎裂部分的宽度要窄，说明转移反应比弹核裂受到相空间中更严格的限制。弹核碎裂和转移反应的几率都随靶核质量增加而增加，并且与被转移结团的结构有关。转移反应主要对弹核附近的类弹碎片有贡献，当类弹碎片质量与弹核质量相差较大时，主要是弹核碎裂的贡献。对反应中的同位素产额分布也进行了分析，结果表明，类弹碎片的同位素分布对靶核有依赖关系，当靶核的N/Z增加时，产物的N/Z也增加，并且低能部分的N/Z比高能部分的N/Z要大。当角度变大时，~7Li/~6Li、~9Be/~7Be、~(11)B/~(10)B等同位素产额比随之变化，低能部分变化缓慢，高能部分则变化明显。产物的同位素产额分布或同位素产额比反映了系统由非平衡向平衡演化的过程。实验中对于BaF_2晶体与半导体组成的望远镜探测器的性能进行了测量。圆柱形BaF_2晶体后配以XP2020Q型光电倍增管，输出信号送入不同的QDC，以获得BaF_2中光输出的快慢成分。ΔE-E方法可以得到较好的元素鉴别，即使对低能的p、d、t也能分开，用快慢成分关联方法可对较高能量的轻带电粒子很好地鉴别。入射离子越重，相同能量的离子在BaF_2晶体中引起的光输出越小。BaF_2对入射离子的响应在较大的能区内是线性的，在低能时存在轻微的非线性。对80 cm大面积位置灵敏电离室与一维位置灵敏塑料闪烁体组成的探测系统首次在中能重离子反应中进行了测试。电离室可以测量较重的低能离子，有较好的粒子鉴别能力，能给出能量信息及两维位置信息。闪烁体则使得该系统可用于较高能量轻带电粒子的测量，它能给出能量吸一维位置信息，与电离室配合可以进行元素鉴别。它将在以后的中能重离子实验中得到广泛的应用

中能重离子碰撞中的涨落和中间质量碎片发射的机制

在QMD模型的基础上，系统研究了~(40)Ca+~(40)Ca中心碰撞系统能量从10MeV/A～120MeV/A变化时，碎块形成的几何结构、密度分布的二矩随时间的演化，平均中间质量碎片、相对涨落与能量的关系以及反应机制的跃迁，并由此确定了碎裂的时间尺度。对~(197)Au+~(197)Au系统在200MeV/A的入射能量下的阶乘矩的计算，清楚地观察一了阵发混沌的存在，并对临界现象做了初步的讨论。

轻粒子关联测量对热核的研究

小相对动量的两粒子关联能够提供发射系统的时—空演化和温度的信息。本文利用13单元ΔE—E 望远镜组对25 MeV/u ~(40)AR + ~(197)Au 反应中的轻带电粒子进行了关联测量，得到一组轻粒子的关联函数。利用α-α关联函数提取出~8Be 的相对态布局，在对~9Be与~9Be_(g.s.)的跟随衰变作了仔细修正后得到粒子的发射温度为3.5 ± _(0.8)~(1.3) MeV。由p-t关联函数得到~4He的相对态布局后，在对~4He基态引入30％跟随衰变的产额修正，得到的温度为3.6 ± 0.4 MeV

长白山不同海拔岳桦非结构碳水化合物含量的变化

通常认为,随着林木不断接近其海拔分布极限,光合作用产量不断下降,导致碳水化合物供应不足(碳供应限制),或者低温限制了碳投资(生长限制)。植物组织内非结构性碳水化合物(Nonstructural carbohydrates,NSC)的含量反映了植物碳供应与碳吸收的平衡。为了检验"碳供应限制"和"生长抑制"假说,我们对长白山海拔1700~2050m的自然生境下生长的岳桦(Betula ermanii)的叶片和枝条组织的NSC含量进行了比较。结果表明:岳桦叶片的NSC含量随海拔升高变化不显著,枝条的NSC含量随海拔升高显著增加;叶片和枝条中淀粉含量与可溶性总糖含量的比值均随海拔的升高而减小;林线附近的岳桦林木不存在碳水化合物供应不足的问题,这在一定程度上表明生长限制导致长白山岳桦林线的形成。