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利用质子能损检测气体靶区有效靶原子密度的实验研究

陈燕红 程锐 张敏 周贤明 赵永涛 王瑜玉 雷瑜 麻鹏鹏 王昭 任洁茹 马新文 肖国青

利用质子能损检测气体靶区有效靶原子密度的实验研究

陈燕红, 程锐, 张敏, 周贤明, 赵永涛, 王瑜玉, 雷瑜, 麻鹏鹏, 王昭, 任洁茹, 马新文, 肖国青
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  • 准确测量气态靶区的有效靶原子密度能够提升离子与气体和离子与等离子体靶相互作用实验结果的精度和对物理过程的认识.实验中利用离子加速器引出的100 keV质子束穿过一定长度的氢气靶,对质子的剩余能量进行了精确测量,获得了在气体靶内的质子能损数据,结合已有的能损研究结果,重新标定了气体靶区内的有效靶原子密度.分别比较了能损、电离型真空计IonIVac ITR 90和薄膜电容型真空计Varian CDG-500的实验测量结果,对比了修正后的电离型真空计有效气压曲线,结果发现质子束能损的测量方式具有原位、高准确性、在线监测等突出优势,为诊断气态靶有效原子密度提供了新的方法.
      通信作者: 程锐, chengrui@impcas.ac.cn;zhaoyongtao@xjtu.edu.cn ; 赵永涛, chengrui@impcas.ac.cn;zhaoyongtao@xjtu.edu.cn
    • 基金项目: 国家重点基础研究发展计划(批准号:2017YFA0402303)和国家自然科学基金(批准号:U1532263,11505248,11375034,11775042,11775278,11605147)资助的课题.
    [1]

    Bohr N 1913 Philos. Mag. 25 10

    [2]

    Hoffmann D H H, Weyrich K, Wahl H, Gardés D, Bimbot R, Fleurier C 1990 Phys. Rev. A 42 2313

    [3]

    Jacoby J, Hoffmann D H H, Laux W, Mller R W, Wahl H, Weyrich K, Boggasch E, Heimric B, Stöckl C, Wetzler H, Miyamoto S 1995 Phys. Rev. Lett. 74 1550

    [4]

    Grande P L, Schiwiztz G 1998 Phys. Rev. A 58 3796

    [5]

    Bethe H 1930 Ann. Phys. 397 325

    [6]

    Gardes D, Bimbot R, Rivet M F, Servajean A, Fleurier A, Hong D, Deutsch D, Maynard G 1990 Laser Particle Beams 8 575

    [7]

    Koshkarev D G 2002 Las. Part. Beams 20 595

    [8]

    Deutsch C, Maynard G, Bimbot R, Gardes D, DellaNegra S, Dumail M, Kubica B, Richard A, Rivet M F, Servajean A, Fleurier C, Sanba A, Hoffmann D H H, Weyrich K, Wahl H 1989 Nucl. Inst. Meth. Phys. Res. A 278 38

    [9]

    Weyrich K, Hoffmann D H H, Jacoby J, Wahl H, Noll R,Haas R,Kunze H, Bimbot R, Gardes D, Rievt M F, Deutsch C, Fleurier C 1989 Nucl. Inst. Meth. Phys. Res. A 278 52

    [10]

    Servajean A, Gardes D, Bimbot R, Dumail M, Kubicard B, Richard A, Rivet M F, Fleurier C, Hong D, Deutsch C, Maynard G 1992 J. Appl. Phys. 71 2587

    [11]

    Casas D, Barriga-Carrasco M D, Rubio J, Moralea R 2014 Glob. Nest. J. 16 1085

    [12]

    Belyaev G, Basko M, Cherkasov A, Golubev A, Fertman A, Roudskoy I, Savin S, Sharkov B, Turtikov V, Arzumanov A, Borisenko A, Gorlachev I, Lysukhin S, Hoffmann D H H, Tauschwitz A 1996 Phys. Rev. E 53 2701

    [13]

    Hoffmann D H H, Weyrich K, Wahl H, Peter T, Meyer T V J, Jacoby J, Bimbot R, Gardès D, Rivet M, Dumail M, Fleurier C, Sanba A, Deutsch C, Maynard G, Noll R, Haas R, Arnold R, Masuimann S 1988 Z. Phys. A:Atom. Nucl. 330 339

    [14]

    Wang Y N, Ma T C, Gong Y 1993 Acta Phys. Sin. 42 631 (in Chinese)[王友年, 马腾才, 宫野 1993 物理学报 42 631]

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    Tsuneta S 1996 Astrophys. J. 456 840

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    Deng J C, Zhao Y T, Cheng R, Zhou X M, Peng H B, Wang Y Y, Lei Y, Liu S D, Sun Y B, Ren J R, Xiao J H, Ma L D, Xiao G Q, Gavrilin R, Savin S, Golubev A, Hoffmann D H H 2015 Acta Phys. Sin. 64 145202 (in Chinese)[邓佳川, 赵永涛, 程锐, 周贤明, 彭海波, 王瑜玉, 雷瑜, 刘世东, 孙渊博, 任洁茹, 肖家浩, 麻礼东, 肖国青, Gavrilin R, Savin S, Golubev A,Hoffmann D H H 2015 物理学报 64 145202]

    [17]

    Cheng R, Zhou X M, Sun Y B, Lei Y, Wang X, Xu G 2011 Phys. Scr. T114 014015

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    Lu T X 2000 Atomic Nuclear Physics (Vol. 2) (Beijing:Atomic Energy Press) pp55-56 (in Chinese)[卢希庭 2000 原子核物理(第二版)(北京:原子能出版社)第55–56页]

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    [2] 李闯, 李伟伟, 蔡理, 谢丹, 刘保军, 向兰, 杨晓阔, 董丹娜, 刘嘉豪, 陈亚博. 基于银纳米线电极-rGO敏感材料的柔性NO2气体传感器. 物理学报, 2020, 69(5): 058101. doi: 10.7498/aps.69.20191390
    [3] 刘家合, 鲁佳哲, 雷俊杰, 高勋, 林景全. 气体压强对纳秒激光诱导空气等离子体特性的影响. 物理学报, 2020, 69(5): 057401. doi: 10.7498/aps.69.20191540
    [4] 李翔艳, 王志辉, 李少康, 田亚莉, 李刚, 张鹏飞, 张天才. 蓝移阱中单个铯原子基态磁不敏感态的相干操控. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20192001
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-09-13
  • 修回日期:  2017-12-11
  • 刊出日期:  2018-02-20

利用质子能损检测气体靶区有效靶原子密度的实验研究

    基金项目: 

    国家重点基础研究发展计划(批准号:2017YFA0402303)和国家自然科学基金(批准号:U1532263,11505248,11375034,11775042,11775278,11605147)资助的课题.

摘要: 准确测量气态靶区的有效靶原子密度能够提升离子与气体和离子与等离子体靶相互作用实验结果的精度和对物理过程的认识.实验中利用离子加速器引出的100 keV质子束穿过一定长度的氢气靶,对质子的剩余能量进行了精确测量,获得了在气体靶内的质子能损数据,结合已有的能损研究结果,重新标定了气体靶区内的有效靶原子密度.分别比较了能损、电离型真空计IonIVac ITR 90和薄膜电容型真空计Varian CDG-500的实验测量结果,对比了修正后的电离型真空计有效气压曲线,结果发现质子束能损的测量方式具有原位、高准确性、在线监测等突出优势,为诊断气态靶有效原子密度提供了新的方法.

English Abstract

参考文献 (18)

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