快符合时间测量技术的发展及应用前景郭 松近代物理研究所，核结构组

提纲LaBr3 探测器

时间数据处理技术如何配合探测体系？讨论什么物理问题？

分离 探测RDT

带传输RIBLL

SSC

SFC

252Cf阵列

产生实验室建设

寿命 磁矩以 γ阵列升级为契机与核心，使实验条件进行全面升级

探测端：多物理量测量Clover

LaBr3

δ

寿命g 因子

线性极化

延迟符合

电四极矩M1/E2 跃迁

E2 跃迁

φ40*40mm ； φ25*25mm

设计方案

4025

R2083

LaBr3 闪烁体尺寸： φ 51mm有效光接收面积：φ 46mm高压： 3000V级数： 8放大倍数：2.5*106

上升时间：0.7ns

100 10000.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

Ge-90mm

LaBr3-50mm

LaBr3-40mm

LaBr3-30mm

性能

LaBr3

NaI

时间分辨

效率 能量分辨

寿命测量

T1/2=1.66(12)ns斜率法

T1/2=149(12)ps中心距离

MSCDMirror Symmetric Centroid Difference Method

J.-M. Regis- PhD work 2010

各种寿命测量方式sm ssn sp sfsa s

带 传 输脉 冲 束

延迟符合

微 波 调 制

反 冲 飞 行距 离

多 普 勒 位 移多 普 勒 位 移 衰 减

有 反 冲 共 振 散 射穆 斯 堡 尔效 应

粒 子 俘 获

电 子 非弹 性 散 射库 仑 激 发

稳定核的

低位能级

堵 塞 效应

HpGeBaF 2

LaB r 3

核反

冲法

能 级宽 度

非 弹 性散 射

核激发态

能级寿命

核 素寿 命

复 合核

符合测量

直 接 测 量

寿命 10ps以上核需要速度；寿命 ns 以下；光子能量较高为宜

如何采购 252Cf裂片源？

衰变时间分辨类似

能量分辨提升

次级束流线

RDT带传输

分离 较少本底测量

分离 符合复杂本底 时间谱γ-γ-γ/ γ-γ-γ-γ

在束短寿命 较干净新建 γ阵列

252Cf？

物理问题——偶偶核 2+态

得到 2+ 态寿命：

2+ 态寿命

电四极矩

形变

Cologne

172W: 970(29)ps ； 178W: 1642(21)ps

Cologne

174Hf ： 1.797(10)ns;176W:1.431(9)ns

原子能院174Os ： 508(16)ps

偶偶核 2+态寿命

lo g T 21 /2：+

球形核 形变核

252Cf裂变产物中偶偶核 2+态寿命

3 8

4 0

4 2

4 4

4 6

5 2

5 4

5 6

5 8

6 0

5 8 6 0

9 8

S r9 6

S r

1 0 0

Z r9 8

Z r1 0 2

Z r1 0 4

Z r

1 0 2

M o

6 2 6 4

1 0 4

M o1 0 6

M o1 0 8

M o

1 0 6

R u1 0 8

R u1 1 0

R u1 1 2

R u

6 6

6 8

1 0 8

P d1 1 0

P d1 1 2

P d1 1 4

P d1 1 6

P d

7 0

8 0

1 32

Te1 3 4

Te

8 2 8 4

8 6 8 8

9 0

1 3 6

Te

1 34

X e1 3 6

X e1 3 8

X e1 4 0

X e1 4 2

X e

1 3 8

B a1 4 0

B a1 4 2

B a1 4 4

B a1 4 6

B a1 4 8

B a

9 2

9 41 4 4

C e1 4 6

C e1 4 8

C e1 5 0

C e

1 5 0

N d1 5 2

N d1 5 4

N d

331

199

560

759

144Ba

308

<10ps<24ps

34ps

0.71ns

11.5s 0+

2+

4+

3

1

寿命精度

裂变产额

高-----低

无 低-----

高

法国 LAUE-LANGEVIN研究所 LOHENGRIN质谱仪 热中子诱发 235U裂变 β-γ-γ

其他低激发态98Zr

Sofia γ-γ-γ50MeV　 12C　串列加速器 ALTO β-γ-γ

50MeV电子束诱导的 235U裂变

137,139Cs

103 ， 105 ， 107Cd

兴趣点

10ps<T1/2<10ns

直接符合测量>Doppler

在束 > 衰变

抛一块砖

143 ， 145Eu 的 l 禁戒 寿命约数百 ps 较高能级的同质异能态制约 Doppler 方法 难以通过衰变布居

谢谢Thank

s

！