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王世陶: 作品数：21 被引量：26H指数：3; 供职机构：中国科学院近代物理研究所更多>>; 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划河南省高等学校青年骨干教师资助计划项目更多>>; 相关领域：理学核科学技术天文地球更多>>

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Si-Csl(TI)望远镜探测系统用于大动态范围空间重离子鉴别与测量的研究被引量：3: 2017年; 太阳极轨射电望远镜(SPORT)是一颗从事太阳活动研究的卫星。重离子探测仪是其中的高能粒子探测仪的关键组成部分。鉴于重离子探测仪对多种类离子(2≤Z≤26)的鉴别和大范围能段(8～300 Me V/u)的测量需求,中国科学院近代物理研究所设计并研制了一套Si-Cs I(Tl)望远镜探测系统样机,这套望远镜系统由1个Si探测器、1个入射面为正六边形的CsI(Tl)晶体及其专用电子学系统构成。利用兰州重离子加速器冷却储存环系统(HIRFL-CSR)提供的高品质束流对这套望远镜探测系统样机进行了在束测试,完成了种类为2≤Z≤18的重离子直接测量与鉴别,利用直接测量的重离子,进行外推得到,最高测量要求的300MeV/u Fe离子也在设计要求的范围内。实验结果显示这套望远镜探测器样机满足空间中对大范围能段重离子探测的设计需求,该套方案为SPORT计划中的重离子探测仪的设计及建造奠定了很好的技术基础。; 方芳岳珂孙志宇千奕余玉洪闫铎王世陶章学恒唐述文陈俊岭周勇孙宇王兆民孙亚洲; 关键词：大动态范围

RIBLL2上放射性次级束粒子鉴别能力的提升被引量：3: 2022年; 为了提升兰州重离子加速器冷却存储环(HIRFL-CSR)中放射性次级束流装置(RIBLL2)的粒子鉴别能力,在其F1色散面上研发、安装了一套可测量核反应产物起始时间和位置等信息的新型高性能探测器,并发展了一种利用测量的位置及飞行时间等实验数据提取束线光学参数从而修正粒子磁刚度的实验方法。使用F1色散面上的新型探测器,再结合粒子磁刚度修正方法,首次在RIBLL2-ETF分离器上实现了全动量接收度下300 MeV/nucleon ^(78)Kr弹核碎裂产物的清楚鉴别,结果显示:对于较重的^(75)As^(33+),其电荷分辨sZ~0.19、质核比分辨s_(A/Z)~5.8×10^(−3)。这一结果,有效提升了RIBLL2粒子鉴别能力,增加了奇异核收集效率,使研究范围由低质量核区(A<40)拓展到了中等质量核区(A~80),这将有效促进RIBLL2上放射性次级束物理实验的发展。; 方芳唐述文唐述文章学恒王世陶余玉洪章学恒金树亚孙志宇马少波余玉洪

基于SiPM双端读出的γ射线探测器研究被引量：2: 2020年; 研究高灵敏度的新型康普顿望远镜对于中能区空间γ射线探测具有重要的科学意义。量能器作为康普顿望远镜的重要组成部分,应具有优异的能量分辨率和位置分辨率。为此,设计了一种基于硅光电倍增管(SiPM)双端读出的CsI(Tl)γ射线探测器作为康普顿望远镜量能器的基本探测单元。同时,对于使用不同包装材料(Teflon、Tyvek和ESR)和不同晶体尺寸(5mm×5mm×60mm、5mm×5mm×80mm和5mm×5mm×100mm)的探测器进行了研究测试。测试结果表明,这三种包装材料对能量分辨率的影响不明显,但对光衰减长度和位置分辨率有较大影响,且二者表现出明显的相关性,即光衰减长度越短,探测器的位置分辨率越好;对于使用不同晶体尺寸的三种探测器,其性能并没有表现出显著的差异。经综合考虑,选用ESR包装的5mm×5mm×80mm的CsI(Tl)晶体探测器,可以满足新型康普顿望远镜对量能器的性能要求,其能量分辨率可达5.2%,位置分辨率约为5.2mm。; 刘相满唐述文刘伍丰刘伍丰孙志宇王伟余玉洪陈俊岭张永杰王伟陈若富王世陶陈俊岭张永杰周冰倩; 关键词：CSI(TL)晶体能量分辨率

一种基于SiPM的新型起始时间探测器研制被引量：4: 2019年; 本文介绍了一种新型起始时间探测器的研制。该探测器的灵敏面积为60 mm×60 mm,利用120根直径为1 mm的塑料闪烁光纤分成两层错位紧致排布,且上下相邻的3根光纤作为一个探测单元,每个探测单元均采用硅光电倍增管从双端读出信号。采用90Sr放射源对单根光纤进行了性能测试,结果表明,闪烁光沿着光纤方向的有效传播速度约为17 cm/ns,对应的时间分辨优于600 ps。此外,利用中国科学院近代物理研究所第二条放射性束流线(RIBLL2)提供的240 MeV/u的15N次级束研究了该探测器的性能。束流测试结果表明:该探测器的时间分辨为(150±15)ps,纵向位置分辨为(1.8±0.2)cm,并且结合该探测器以及RIBLL2束流线外靶实验终端上的其他探测器,可以对实验中产生的5Z8的各种同位素进行非常好的粒子鉴别。; 程泽辉余玉洪孙志宇孙志宇王世陶孙亚洲陈俊岭王世陶方芳唐述文孙宇陈俊岭章学恒刘相满方芳闫铎

下一代康普顿望远镜的量能器探测单元研究被引量：6: 2020年; MeV能区的γ射线天文研究远落后于其它能区,导致该能区的天文物理信息至今还没被充分挖掘,因此,研制下一代高灵敏度的康普顿望远镜对于开展MeV能区的γ射线天文研究具有重要的科学意义。量能器作为康普顿望远镜的重要组成部分,应具有高能量分辨率和高位置分辨率,为此,设计了一种双端读出的γ射线探测器作为量能器的基本探测单元,并对其进行细致的研究。结果表明:通过双端读出信号幅值,可以确定γ射线的总能量以及在晶体中的相互作用位置,采用硅光电倍增管(Silicon Photomultiplier,SiPM)匹配铊激活碘化铯(CsI(Tl))晶体时,探测单元获得比采用光电二极管(Photodiode,PD)和雪崩光电二极管(Avalanche Photodiode,APD)都更好的性能,对662 keVγ射线的能量分辨率可达5.9%(Full Width at Half Maxima,FWHM),位置分辨率约为5.7 mm(FWHM)。该探测单元能够很好地满足下一代康普顿望远镜对量能器的性能要求。; 刘伍丰刘相满唐述文孙志宇孙志宇王伟余玉洪方芳陈俊岭王伟陈若富王世陶方芳陈俊岭闫铎张永杰赵亦轩; 关键词：能量分辨率

基于WLS光纤及SiPM读出的反符合探测器单元研究: 2023年; 中高能区中完全运动学测量是研究丰中子奇异核结构与性质的常用实验方法。反符合(Veto)探测器是CSR-RIBLLII(CoolingStorageRing-RadioactiveIonBeamLineinLanzhou)外靶实验终端(ExternalTarget Facility,ETF)开展丰中子测量的关键设备之一,其功能是消除带电粒子干扰以提高丰中子的有效事例数。然而,原有的Veto探测器存在探测效率低、均匀性差等缺点,可能导致实验与理论计算结果出现偏差。为了解决原有探测器的问题,设计了一种新的Veto探测器单元构型,即采用在Veto探测器单元中嵌入波长位移转换光纤(Wave Length Shifter Fiber,WLS),并使用硅光电倍增管(Silicon Photomultiplier,SiPM)读出的方案。搭建了专门的测试平台并对新型Veto探测器单元进行细致研究,其关键性能参数反符合效率可大于99.9%,相比于原有的Veto探测器提升了22.74%。这一研究结果为CSR-RIBLLII外靶实验终端提供了有效的升级方案,为下一步丰中子奇异核的实验研究奠定了良好的基础。; 王珂宋海声宋海声方芳唐述文余玉洪孙志宇唐述文杨贺润王世陶孙志宇闫铎马朋

HIRFL-CSR外靶实验终端Veto探测器的刻度: 2024年; 使用宇宙射线对兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)外靶实验终端(ETF)的Veto探测器开展了刻度工作,工作主要分为位置刻度与时间刻度两部分。位置刻度可给出粒子在探测器上的击中位置,时间刻度则能为粒子在探测器上击中时刻的探测建立统一标准。这些信息是剔除入射到中子墙探测器的带电粒子事件的依据,可为中子墙探测器物理目标的实现提供重要支持。在刻度过程中,得到了Veto探测器的位置分辨半高全宽(FWHM)为2.53 cm,所有单元条时间归一后的时间分辨FWHM为1.09 ns。; 刘拓琦唐述文孙宇余玉洪余玉洪王世陶方芳孙志宇王世陶傅圣威章学恒魏啸宝孙志宇; 关键词：刻度宇宙射线

一种高计数率的能损探测器方案研究: 2024年; 正在建设中的强流重离子加速器装置HIAF配备了一条先进的放射性束流线HFRS,建成后将为中国高能放射性核束物理研究提供新的机遇。HFRS的特点是流强极高(初级束流强度1×10^(11) ppp),这对用于粒子鉴别的能损探测器提出了非常高的计数率要求。传统的能损探测器对信号处理一般依次采用电荷灵敏前放、主放大器、ADC的技术路线。该方案存在电子学响应速度较慢、灵活性较差、难以处理高计数率下信号堆积严重等问题。我们对此提出一种新的适用于高计数率的能损探测器方案:以耐辐照的多次取样电离室为能损探测器,优化结构和读出方式提高探测器响应速度,使用快电荷灵敏前放对能损探测器信号初步放大后、直接用波形数字化仪采集波形再进行后续数字算法处理。并利用放射源和束流对该方案进行了验证测试。利用3组分α源测试时,对采集的波形使用数字成形算法处理,能量分辨率(FWHM)可达1.31%。在放射性次级束流线RIBLL2提供300 MeV/u的~(56)Fe束流测试中,采用时间常数τ_(f)=2μs的快电荷灵敏前放在计数率接近1 MHz时仍未发生明显堆积。; 卢奋华唐述文傅圣威闫铎闫铎马朋余玉洪杨海波王世陶余玉洪方芳章学恒徐颖锋王世陶刘相满张永杰方芳; 关键词：HFRS 电离室高计数率

基于HIAF集群的高强度缪子、反质子次级束产生及其物理研究展望被引量：3: 2020年; 粒子物理高强度前沿研究可以揭示超出标准模型的新物理规律,是探索高能标物理的灵敏探针.本文概述了基于缪子和反质子束流开展的部分高强度前沿关键科学问题,包括带电轻子味破缺、缪子反常磁矩的高精度测量等实验的物理目标和当前进展,展望了基于我国惠州强流重离子加速器装置(High Intensity heavy-ion Accelerator Facility, HIAF)集群开展缪子物理和反质子物理的可行性.基于信号事例的统计量的初步分析表明, HIAF集群将能够提供极具国际竞争力的高流强缪子和反质子束流,具备将缪子电子转换效率R_(μe)上限推至10^(–19)量级、缪子反常磁矩的精度提高到0.07 ppm的潜力.; 孙志宇陈良文蔡汉杰李亮尤郑昀袁野王莹袁野冯兆庆谢聚军; 关键词：反质子

<'165>Er的高自旋态研究: 利用能量为42MeV和45MeV的9Be束流轰击160Gd自支撑靶，通过160Gd(9Be,4n)165Er熔合蒸发反应研究了165Er核的高自旋态结构。基于实验测量结果，扩展了基于v5/2-[523]和v5/2+[64...; 王世陶; 关键词：高自旋态电偶极跃迁熔合蒸发反应

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