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球形核~(87)Sr高自旋态能级结构研究

李红伟  
【摘要】:本论文主要介绍了两方面的研究工作。第一部分是球形核87Sr高自旋态能级结构的研究。第二部分是BGO闪烁体探测器的组装和测试。 一、球形核87Sr高自旋能级结构的研究 处在N50附近的原子核展示许多有趣的特征。例如,球形结构,无规则的射线能量和单粒子性。87Sr核的能级结构的研究是非常有意义的,它的质子处于Z=38半闭壳,中子数接近N50闭壳层,作为球形核能级结构可以用壳模型给出很好的解释,同时为壳模型的发展提供重要的实验数据。 在中国原子能科学研究院的HI13串列加速器上利用重离子熔合蒸发反应82Se(9Be,4n)87Sr布居了奇A核87Sr的高自旋态,选取的最佳入射束流能量为46MeV。实验采用带有Au衬的82Se靶,靶厚度为0.85mg/cm2,Au衬的厚度为4.45mg/cm2,探测阵列由9套BGO-HPGe反康谱仪、2台HPGe小平面探测器和一个Clover探测器组成,用来探测核反应产物退激时发射的射线。实验总共获取了大约1.1×108个两重以上的符合事件,利用133Ba和152Eu标准源对各个探测器进行了能量刻度和效率刻度。通过离线反演分别生成对称化的E E两维矩阵和非对称的DCO矩阵,利用基于PC Linux的Radware软件对两维矩阵进行射线开窗分析,建立了87Sr新的能级纲图,发现了近32条新的射线和18个新的能级,其中正宇称拓展到自旋31/2,能级约7.5MeV,负宇称态至自旋29/2,能级约7.6MeV。 关于本核区的大量的研究发现,大部分核的能级结构可以用壳模型给出很好的解释。87Sr利用Nushellx壳模型程序进行了理论计算,采用jun45相互作用势,壳模型空间没有进行截断。计算了87Sr的能级能量和自旋,并提取相对应能级的组态。理论计算能级与实验能级符合的很好,计算的组态也能很好解释87Sr的能级结构。低位能晕态能被描述为3准粒子组态π(f5/2p3/2)-1(p1/2g9/2)1(?)vg-19/2。更高自旋正宇称态能被很好的描述为π(f5/2p3/2)-1(p1/2g9/2)1(?)vg-19/2。更高自旋负宇称态能被的描述为π(f-15/2p-13/2p11/2g19/2)(?)vg-19/2。或π(f-15/2p-23/2g39/2)(?)vg-19/2。组态。 二、BGO闪烁体探测器的组装和测试 BGO晶体通常用来降低HPGe探测器逃逸出来的康普顿计数、在束实验本底和提高峰康比。为了进一步提高反康谱仪抑制能力,同时为将来能更好和更多的制作和组装反康谱仪,对新购进的BGO晶体进行了组装和测试。使用光电倍增管作为光子读出器件,设计出分压器电路搭配光电倍增管。根据前人文献资料,并设计出BGO晶体封装外壳。经过测试,信号输出幅值约有320mv和噪音控制的也比较小。并把设计的分压器应用到部分反康谱顿谱仪上,反康抑制比和峰损都都达到了很好的效果。


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