《高分辨冷正電子束研究低能正電子散射》是依託武漢大學，由吳奕初擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：高分辨冷正電子束研究低能正電子散射
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：吳奕初
- 依託單位：武漢大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目在我們已建成慢正電子束和低能正電子捕獲裝置，並且具備產生高能量解析度（FWHM為25meV）冷正電子束的條件基礎上，致力於發展冷正電子束在原子、分子物理中的套用研究。主要研究內容為：1、發展適用於在強磁場工作正電子散射技術，建立高分辨低能正電子散射測量系統；2、利用該系統產生的冷正電子束具有低能、束流強和能散小的優點，研究正電子與簡單原子（如Ar, Xe）接近正電子素形成域值附近的彈性微分散射截面，以及其它截面，驗證理論計算結果。3、研究正電子與簡單分子（如CO2,H2O）總散射和正電子素形成截面，獲得散射實驗的基本數據，為理論計算提供實驗依據。本項目的研究拓寬了新型正電子束在低能正電子物理學研究領域中套用的能力和潛力，將為高精度研究正電子與原子、分子相互作用提供重要實驗平台，可望國內首次開展低能正電子散射實驗前沿研究。
結題摘要
正電子在科學和技術上的重要套用取決於正電子與物質基本相互作用的定量了解，而最基本的正電子與原子、分子相互作用過程是了解這些知識的基礎。基於捕獲的正電子束由於具有很窄的能譜和很高的計數率非常適合於正電子與原子分子散射的基礎研究，可探測一些以前無法獲得的現象。本項目基於我們現有正電子束髮展適用於在強磁場下工作的正電子散射技術，初步建立基於捕獲的低能正電子散射測量系統。正電子束流在磁場的引導下通過兩個直角（即Z型）管道使捕獲阱和散射靶室連線。散射靶室核心部分由散射室和兩個減速勢分析器（簡稱RPA）構成，散射室可更換不同種類的試驗氣體，其它部分還包括強磁場供給系統，試驗氣體供給系統，探測系統，真空系統等。冷正電子束從捕獲阱中提取，首先通過第一個小RPA，實驗時施加略低於束流平均能量的電壓，限制低於入射能量的正電子通過，可獲得更高的能量解析度；隨後正電子束經散射室與原子、分子氣體發生碰撞後，被引進第二個RPA（用於測量沿軸向正電子能量），在RPA後面放置微通道板（簡稱MCP）探測器，MCP後增加一個螢光屏，這樣可直接觀察束斑大小、強度和位置，便於實驗過程最佳狀態的調節，實驗中使用NaI探測器測量正電子束流強度。靶室建成後，可拓寬國內正電子研究新領域，開展低能正電子與原子、分子相互作用的實驗研究，為理論計算提供實驗依據。另外，在本項目支持下，開展正電子束在材料中套用研究，取得一批有意義的結果，已在PRL，PRB, Metall. Mater. Trans. A等國內外刊物上發表論文14篇。國內外學術合作與交流成效顯著，小組成員多次參加國內外學術會議或赴國外從事合作研究。
