利用储存环内靶装置可以高精度、低本底地研究各种反应过程,并能够研究一些传统外靶不能研究的特殊反应道。但内靶实验中探测绝对截面要比在传统实验中难得多,因为内靶厚度的精确测量是个难题。因此,即时、精确、快捷的测量内靶的厚度是一个迫切需要解决的问题。 我们拟在HIRFL-CSRe上用重离子能量损失法测量内靶厚度。其原理是储存环中的离子束循环打靶时,在关闭电子冷却装置下,由于与靶原子相互作用,其能量在一段较长的时间内逐渐损失,通过肖特基探针测量即时能量损失可以反推出即时靶厚。这种方法不依赖于内靶喷束的速度和轮廓,测到的是参与碰撞的有效靶厚,且可以与物理实验同步测量而几乎不影响该实验的正常进度。本工作将为HIRFL-CSR上的物理实验测量绝对截面提供准确的靶厚参数,同时对研究储存环中重离子的损失机制也有一定的参考价值。
Heavy ion;Storage ring;Internal target;Thickness;Energy loss
本项目是根据HIRFL-CSRe的实际供束情况来调节具体实验计划的,在本研究项目执行期间,用于HIRFL-CSRe内靶终端的束流均为Xe54+离子,靶束是氪、氙等较重的靶,氮靶和氩靶主要用于实验前靶-束交叉调试,因此研究内容也进行了相应的调整。本研究项目完成197 MeV/u的全裸氙离子穿过氮、氩、氪、氙等靶后的频谱变化和能量损失测量,发现了明显的频谱移动、测得了有效靶厚;完成146 MeV/u、95 MeV/u的全裸氙离子分别穿过氪、氙等靶后的频谱变化和能量损失测量,发现了明显的频谱移动、测得了有效靶厚。考虑基于不同动量分散的离子束在内靶模式下和内靶的交叉程度有所不同,由此测量了不同束流注入方式、不同电子冷却装置状态等影响下得离子回旋频率的变化。设备方面,在设备方面,改进了PMT的立体角,拓展了PMT波长响应范围,优化了内靶装置的温度控制系统。并成功实现束流和氢靶的首次交叉。完成了预定的研究目标。