低能正电子与原子、分子相互作用散射靶室的设计
正电子在科学和技术上的重要应用取决于正电子与物质基本相互作用的定量了解,而最基本的正电子与原子、分子相互作用过程是了解这些知识的基础。基于捕获的正电子束由于具有很窄的能谱和很高的计数率非常适合于正电子与原子分子散射的基础研究,可探测一些以前无法获得的现象。武汉大学已经建立了一套基于捕获的正电子束,目前己成功用于材料科学的研究,本文尝试基于我们现有正电子束发展适用于在强磁场下工作的正电子散射技术,建立高分辨低能正电子散射测量系统。图1给出实验室现有正电子束设备及新建正电子散射靶室后的比较示意图,正电子束流在磁场的引导下通过两个直角(即Z型)管道使捕获阱和散射靶室连接。散射靶室核心部分由散射室(Scattering cell)和两个减速势分析器(Retarding Potential Analyzer,简称RPA)构成,散射室可更换不同种类的试验气体,其它部分还包括强磁场供给系统,试验气体供给系统,探测系统,真空系统等。冷正电子束从捕获阱中提取,首先通过第一个小RPA,实验时施加略低于束流平均能量的电压,限制低于入射能量的正电子通过,可获得更高的能量分辨率；随后正电子束经散射室与原子、分子气体发生碰撞后,被引进第二个RPA(用于测量沿轴向正电子能量),在RPA后面放置微通道板(Microchannel Plates,简称MCP)探测器,MCP后增加一个荧光屏,这样可直接观察束斑大小、强度和位置,便于实验过程最佳状态的调节,实验中使用NaI探测器测量正电子束流强度。靶室建成后,可拓宽国内正电子研究新领域,开展低能正电子与原子、分子相互作用的实验研究,为理论计算提供实验依据。
正电子束 散射 原子 分子
李培海 薛旭东 姜静 曾辉 吴奕初 郁伟中 P.G.Coleman
武汉大学物理科学与技术学院,湖北省核固体物理重点实验室,武汉,430072 清华大学物理系,北京,100084 Department of Physics, University of Bath, Bath BA2 7AY, UK
国内会议
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16-17
2012-09-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）