[实用新型]原子核能级寿命的测量装置

说明书

技术领域

本实用新型属于原子核领域，具体涉及原子核能级寿命的测量装置。 

背景技术

原子核能级寿命的测量装置的基本原理如下： 

如图6所示，当运动的激发态核发射γ光子时，γ光子能量将因多普勒效应而发生线移，通过测量反冲核的飞行距离，就可以确定激发态的平均寿命。当入射离子束轰击靶膜21时，核反应生成的反冲核将脱离靶膜，以速度v在真空中飞行，这时如果反冲核退激并以与运动方向成θ角发射γ光子，则在固定在θ角方向的探测器23接收到的γ光子能量E_γ将因多普勒效应而发生线移，其能量为： 

Eγ=E0γ(1+vccosθ)]]>

其中E_0γ为核静止时发射的γ光子能量。那些衰变时间t≥d/v的反冲核是在进入阻停膜22被阻停后发射γ光子，则不会发生多普勒移动。在能谱上可以得到发生线移的γ和不发生线移的γ构成的双峰，根据衰变的指数规律，它们的强度分别为I_s、I₀： 

I_s=N(1-e^-d/vτ) 

I₀=Ne^-d/vτ

可以推导出无线移γ所占份额： 

R=I0I0+Is=e-d/vτ]]>

其中反冲核速度v可由核反应运动学求得。改变靶膜与阻停膜间距离，测量多次不同距离时能谱中移动峰和未移动峰的强度，便可得出能级平均寿命τ：τ=-dv1nR]]>

此方法的关键在于距离测量的精度，这就要求靶膜和阻停膜的平整度 要好，而且要严格平行。 

1968年，K．W.Jones和A.Z.Schwarzschild详细阐述了RDDS方法的原理，并成功地应用于²²Na，²²Ne和¹⁹F的能级寿命测量中。 

1970年，Alexander和Bell发表了一篇关于plunger装置的论文。这套装置是靠螺旋测微器的驱动来改变靶膜和阻停膜之间的距离d的。测微器可以读到的最小读数为2.54微米。靶膜和阻停膜之间的最短距离约为5微米。 

1975年，Du Marchie van Voorthuysen和Smith对一套静电plunger装置进行了报道。该装置通过在阻停膜和一个特殊的电极上施加高达4000V的电压，靠靶膜和阻停膜这两极之间的静电吸引来调节距离。这种方法可以实现对距离的连续调节。该装置测量靶膜和阻停膜之间的最短距离为（17±4）微米。 

1978年，L.CLEEMANN等人研发了一套plunger装置。此装置由两种驱动，距离在15微米以外时采用分辨率为1微米的螺旋测微器，15微米以内时通过给压电晶体施加0－1000V的电压来调节。