用于AMS測(cè)量的充氣磁譜飛行時(shí)間方法的初步研究.pdf

1、加速器質(zhì)譜技術(shù)（AMS）又稱超靈敏質(zhì)譜技術(shù)，是在80年代發(fā)展起來(lái)的一種超微量核分析方法，它對(duì)某些同位素分析的豐度靈敏度可達(dá)10-15。在AMS測(cè)量中同量異位素的干擾制約著測(cè)量靈敏度的進(jìn)一步提高，如何提高同量異位素的鑒別能力一直是AMS方法學(xué)中研究的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。粒子探測(cè)器是AMS裝置中的關(guān)鍵部件。對(duì)質(zhì)量數(shù)不同的核素，探測(cè)器的選擇也不同。為了提高對(duì)中重核素同量異位素的鑒別能力，中國(guó)原子能科學(xué)研究院AMS小組提出了一種新的鑒別同量異位素的方

2、法——充氣磁譜飛行時(shí)間（GFM-TOF）探測(cè)方法。本課題的工作是設(shè)計(jì)和建立一套GFM-TOF裝置并進(jìn)行性能測(cè)試研究。論文介紹了GFM-TOF探測(cè)器的基本原理、結(jié)構(gòu)、開(kāi)展的工作及所取得的結(jié)果。
　　 GFM-TOF探測(cè)方法是將充氣磁譜儀法與飛行時(shí)間方法相結(jié)合的一種新方法，該方法充分利用充氣磁譜儀法和飛行時(shí)間方法這兩種探測(cè)方法的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)同量異位素粒子從時(shí)間、位置、能量三方面進(jìn)行鑒別，從而提高對(duì)同量異位素粒子的鑒別能力。
　　

3、 GFM-TOF探測(cè)系統(tǒng)主要由充氣磁譜儀、微通道板、金硅面壘半導(dǎo)體探測(cè)器、位置靈敏半導(dǎo)體探測(cè)器組成。在中國(guó)原子能科學(xué)研究院串列加速器的Q3D磁譜儀上用144 MeV的36S和36Cl粒子對(duì)GFM-TOF系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)試，采用1.5μm厚的Mylar膜作為密封窗，得到真空下系統(tǒng)的時(shí)間分辨（FWHM）為1.6 ns，氣壓為6 mbar時(shí)系統(tǒng)的時(shí)間分辨（FWHM）為12 ns。GFM-TOF探測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)36Cl和36S鑒別，實(shí)驗(yàn)得到系統(tǒng)對(duì)3

4、6S和36Cl的分辨能力S（S=D/FWHM）分別為：時(shí)間分辨因子為3.5，位置分辨因子為3.8，能量分辨因子為3.3。在2.4 mbar氣壓下，GFM-TOF探測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)入射能量為161 MeV的74Se和74Ge的鑒別，實(shí)驗(yàn)得到系統(tǒng)對(duì)74Se和74Ge的分辨能力S（S=D/FWHM）分別為：時(shí)間分辨因子為3.6，位置分辨因子為3.9，能量分辨因子為1.3。與△E-E法相比，GFM-TOF探測(cè)方法對(duì)同量異位素干擾的壓低因子至少可提