快反沖離子動(dòng)量譜儀的研制.pdf

1、離子-原子的近距離劇烈碰撞是一種典型的多體、多自由度參與的量子體系間的劇烈碰撞過程，是研究強(qiáng)擾動(dòng)下量子多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)演化的一個(gè)理想實(shí)驗(yàn)對(duì)象。然而，當(dāng)前其實(shí)驗(yàn)研究手段仍限于傳統(tǒng)的散射、反沖離子能譜及角分布測量，或其符合測量，難以高效地獲得更精細(xì)的物理信息。本文搭建了一種全新布局的快反沖離子動(dòng)量譜學(xué)（FRIMS）實(shí)驗(yàn)裝置，設(shè)計(jì)出了快反沖離子動(dòng)量譜儀，可用于測量離子-原子的近距離劇烈碰撞中反沖離子的動(dòng)量矢量，獲得雙重微分截面。結(jié)合中國科學(xué)院近

2、代物理研究所320kV高電荷態(tài)離子綜合研究平臺(tái)，可將高電荷態(tài)離子-原子的近距離劇烈碰撞實(shí)驗(yàn)研究推進(jìn)到反沖離子動(dòng)量矢量測量新階段，獲得雙重微分截面。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴利用Inventor軟件對(duì)快反沖離子動(dòng)量譜儀的零部件進(jìn)行建模，將所建的零件和子裝配體進(jìn)行總體結(jié)構(gòu)的虛擬裝配，檢查設(shè)備在裝配上是否發(fā)生了干涉，并不斷修改設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤。⑵基于電荷分配的方法，構(gòu)造了帶電粒子的緊湊探測器系統(tǒng)。該系統(tǒng)由一對(duì)微通道板，一個(gè)二維位置靈敏菱形

3、交叉像素的電阻陽極和專門設(shè)計(jì)的前端電子學(xué)構(gòu)成，它可以直接驅(qū)動(dòng)模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器。分別對(duì)該探測系統(tǒng)的二維位置靈敏菱形交叉像素阻性陽極和前端電子學(xué)-集成能譜放大器做了電壓源測試，測試結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的二維位置靈敏菱形交叉像素阻性陽極和前端電子學(xué)-集成能譜放大器符合實(shí)驗(yàn)要求。⑶在320kV高電荷態(tài)離子綜合研究平臺(tái)，對(duì)二維位置靈敏MCP探測器用241Amα源進(jìn)行了測試。測試結(jié)果表明，我們所設(shè)計(jì)的有效直徑為100mm二維位置靈敏MCP探測器的位置分