《核与粒子物理实验方法》求取 ⇩

第一章束流的获得和传输2

第一节 由加速器产生初级粒子束2

一、低能加速器2

（一）倍压加速器2

（二）静电加速器2

（三）直线加速器3

（四）回旋加速器4

二、同步回旋加速器与同步加速器5

第二节 束流传输系统的基本单元8

一、偏转磁铁8

二、四极磁铁8

三、静电分离器10

四、射频分离器11

第三节 由高能加速器产生次级粒子束12

一、概述12

二、分离的带电粒子束13

三、中微子束14

第四节 对撞束16

一、为什么需要对撞束16

二、对撞束的获得18

第五节 同步辐射光源21

一、概述21

二、同步辐射光源的特性22

（一）辐射功率22

（三）频谱23

（二）角分布23

（四）高度偏振24

（五）脉冲的时间特性24

第六节 重离子束24

一、重离子束的特点25

（一）被加速粒子的种类25

（二）束流的能量26

（三）离子的电荷态、能散度和流强27

（四）束流的发射度27

（五）束流的时间结构28

二、重离子加速器的类型28

习题29

参考文献30

第二章符合测量31

第一节 符合测量的基本原理31

一、符合与反符合31

二、延迟符合32

三、快慢符合32

第二节 偶然符合和真符合33

一、偶然符合计数34

二、真符合计数35

三、真偶符合比36

第三节 符合测量系统的主要参量37

一、分辨时间37

（二）用延迟符合方法测量分辨时间39

二、符合系统分辨时间的测量方法39

（一）利用偶然符合计数测量分辨时间39

（三）分辨时间的快速测量方法40

三、符合测量系统的其它参量40

（一）符合效率40

（二）选择系数41

（三）最小脉冲重叠时间41

（四）死时间41

（五）灵敏度41

第四节 符合测量中的定时方法42

一、脉冲前沿定时法42

二、过零定时法43

三、恒比定时法43

四、幅度－上升时间补偿定时法44

五、外推脉冲前沿定时法45

第五节 符合测量装置46

一、符合能谱仪46

二、反符合能谱仪47

三、多道时间谱仪48

习题49

参考文献50

第三章β源活度的绝对测量51

第一节 放射性活度的相对测量和绝对测量51

一、概述51

二、放射性活度的相对测量和绝对测量51

一、小立体角法52

第二节 小立体角法和4π计数法52

二、4π计数法54

第三节 用符合法测源的活度56

一、β-γ与4πβ-γ符合法56

二、符合法测源活度时的修正因子56

（一）放射源的大小和计数系统的稳定性56

（二）β-γ角关联57

（三）β探测器的γ灵敏性57

（四）γ探测器的β灵敏性58

（五）偶然符合和死时间的修正58

（六）复杂衰变图情况60

（七）电磁跃迁的内转换60

一、液体闪烁计数法62

第四节 纯β源与低能β源活度的测量62

二、猝灭及其修正方法64

（一）内标准法64

（二）道比法65

（三）外标准法及外标准道比法65

三、双管符合技术66

四、用效率示踪技术测量β源的活度66

五、用内充气正比管测低能β源的活度67

习题67

参考文献67

一、电离室68

第一节 电离室和半导体带电粒子谱仪68

第四章带电粒子的能量－动量测量68

二、半导体带电重粒子谱仪69

三、半导体电子谱仪72

四、中能半导体带电粒子谱仪73

第二节 磁谱仪75

一、β磁谱仪的主要参量76

二、β磁透镜谱仪76

三、橘子形谱仪78

四、双聚焦β谱仪79

五、β磁谱仪的“在束”使用81

六、重离子磁谱仪概述82

七、重离子磁谱仪的例子85

第三节 高能粒子量能器88

一、概述88

二、电磁簇射探测器88

三、强子量能器92

（一）强子级联92

（二）强子量能器的结构93

（三）量能器的刻度94

（四）影响强子量能器能量分辨率的因素95

四、描迹仪型量能器98

一、概述100

二、谱仪的磁体100

第四节 高能谱仪100

三、双臂谱仪103

四、对撞机上的谱仪的例子105

习题108

参考文献108

第五章γ射线的能量和强度测量109

第一节 用NaI(Tl)γ谱仪测量γ射线的能量和强度109

一、γ射线在闪烁体中的吸收过程109

（一）光电效应109

（二）康普顿散射110

（三）正负电子对的产生110

二、影响γ谱形的干扰效应110

（三）正电子效应111

（四）加和效应111

（一）本底辐射、屏蔽和探测环境111

（二）轫致辐射效应111

三、探测环境和测量条件112

四、γ闪烁谱仪的刻度113

（一）能量刻度113

（二）效率刻度114

（三）全能峰面积的测定115

五、复杂γ谱的分析118

（一）剥谱法119

（二）逆矩阵法120

（三）最小二乘法122

一、正比计数管124

第二节 低能γ和X射线的测量124

二、闪烁计数器125

三、半导体探测器126

第三节 半导体γ谱仪128

一、概述128

二、Geγ谱仪的刻度130

（一）能量刻度130

（二）效率刻度131

三、Ge探测器γ谱的分析134

（一）谱的平滑134

（二）寻峰135

（三）求全能峰面积136

一、全吸收谱仪和反康普顿谱仪137

（四）核素识别137

第四节 高鉴别能力的γ谱仪137

二、康普顿谱仪139

三、电子对谱仪141

四、符合能谱测量144

习题146

参考文献147

第六章中子能量和通量的测量148

第一节 中子能量的测量方法148

一、反冲核法148

（一）测量反冲质子积分谱149

（二）测量反冲质子微分谱150

二、核反应法151

（一）3He电离谱仪152

（二）6Li谱仪153

三、中子衍射谱仪154

四、飞行时间谱仪155

（一）用两个计数器的谱仪156

（二）采用伴随粒子法的谱仪157

（三）脉冲中子源方法158

（四）脉冲中子源158

（五）中子探测器161

（六）飞行时间谱仪的主要特性162

第二节 中子通量和中子源强度的测量方法163

一、伴随粒子法164

（一）概述165

二、反冲质子法165

（二）计数器望远镜166

（三）有机闪烁计数器167

三、活化法169

四、锰浴法172

五、长计数器174

习题175

参考文献176

第七章质量和电荷测量177

第一节 质量测量177

一、质谱法177

（一）测量原理177

（二）测量方法179

二、从核反应和核衰变能量测定原子质量180

（一）测量原理180

（二）数据输入方式180

（三）方程的解183

（四）测量精度183

三、径迹法184

（一）电离－射程法184

（二）动量－射程法、动量－电离法和动量－多次散射法185

（三）乳胶叠测高能粒子质量186

四、奇异原子光谱法和核磁矩法187

（一）奇异原子光谱法187

（二）核磁矩法188

五、能谱形状法189

六、不变质量谱和丢失质量谱法189

（一）不变质量谱法189

（二）达力兹（Dalitz）图法193

（三）丢失质量谱法194

第二节 电荷测量196

一、整数电荷的测量方法196

（一）卢瑟福散射法196

（二）特征X射线谱法197

（三）电离径迹法199

二、分数电荷的测量方法200

（二）改进的密立根法201

（一）光谱法201

（三）磁漂浮法202

（四）其他方法205

习题206

参考文献206

第八章粒子鉴别208

第一节 △E-E望远镜法208

一、鉴别器运算公式208

二、△E-E望远镜系统211

三、望远镜系统中所使用的探测器212

四、鉴别器的分辨本领214

一、鉴别原理217

第二节 飞行时间鉴别法217

二、鉴别器系统218

三、飞行时间法中所使用的探测器220

四、飞行时间法的鉴别能力220

第三节 包含磁刚度Bρ的粒子鉴别法223

一、鉴别原理224

二、鉴别系统和鉴别能力225

三、鉴别系统所用的探测器226

第四节 布拉格（Bragg）谱学法227

一、鉴别原理227

二、鉴别测量和鉴别能力228

第五节 脉冲形状甄别法229

一、鉴别原理230

（一）比较法231

二、鉴别方法231

（二）空间电荷饱和法233

（三）上升时间法233

（四）双微分过零甄别法234

第六节 切伦科夫效应鉴别法236

一、鉴别原理236

二、鉴别探测器237

第七节 电离损失相对论上升法241

一、鉴别原理241

二、探测器系统244

第八节 穿越辐射效应法245

一、鉴别原理245

二、鉴别测量247

第九节 簇射量能法和射程法250

一、电磁簇射和强子级联法250

（一）鉴别原理250

（二）鉴别中所用的探测器252

二、射程法253

第十节 粒子鉴别综述和典型测量255

一、粒子鉴别综述255

二、几个典型的探测系统256

（一）对撞机上的探测系统256

（二）固定靶探测系统259

习题261

参考文献262

一、直接测量衰变法264

第九章寿命测量方法264

第一节 长寿命测量264

二、比活度测量法265

三、测量子核含量法266

第二节 短寿命测量267

一、延迟符合测量法268

（一）基本原理268

（二）延迟时间分布曲线的分析方法268

二、多普勒线移法271

（一）反冲距离法271

（二）多普勒线移衰减法276

（一）基本原理280

三、阻塞效应法280

（二）实验安排281

四、间接测量法282

（一）核共振荧光282

（二）库仑激发286

（三）非弹性电子散射287

（四）俘获反应288

五、其它测量方法289

（一）测量裂变同质异能态的直接定时法和反冲距离法289

（二）原子壳层空穴寿命比较法290

（三）电荷阻塞法291

（四）转换电子反冲距离法292

一、概述293

（五）微波法293

第三节 粒子寿命的测量293

二、电子学计数法294

（一）π+介子寿命的测量294

（二）K+介子寿命的测量295

（三）π-介子寿命的测量296

三、测距法297

（一）Λ°超子寿命的测量298

（二）π°介子寿命的测量298

四、质子寿命的测量299

（一）探测原子核衰变法300

（二）直接探测核子衰变法301

参考文献304

习题304

第十章相互作用截面测量306

第一节 微分截面和总截面306

第二节 透射法测量总截面307

一、基本原理307

二、实验的一般安排309

三、中子总截面的测量309

四、带电粒子作用总截面的测量313

第三节 微分截面的测量315

一、测量原理和方法315

二、粒子束通量的测量317

（一）法拉弟圆筒318

（二）束流监测器319

三、靶厚的测量320

（一）电离损失法320

（二）α粒子背散射法320

（三）称重法321

（四）光学法321

（五）核反应法321

四、靶粒子密度的计算322

五、立体角的确定322

六、出射粒子强度的测量323

七、入射粒子束能量的测量323

八、微分截面的计算324

第四节 对撞机上截面的测量325

一、测量原理325

二、对撞机上探测器的基本要求327

三、正负电子对撞机上的截面测量328

（一）正负电子对撞机的亮度测量328

（二）电子－正电子作用总截面的测量330

四、质子－质子（反质子）对撞机上的截面测量331

（一）亮度测量331

（二）质子－质子（反质子）作用总截面测量333

第五节 气泡室上的截面测量337

一、测量原理和方法337

二、中微子作用截面的测量338

参考文献340

习题340

第十一章 自旋、磁矩和极化测量341

第一节 引言341

第二节 基态原子核自旋和磁矩的测量341

一、光谱法341

（一）原子束实验342

（二）核磁共振347

第三节 激发态原子核自旋和磁矩的测量349

一、角关联实验350

（一）实验原理350

（二）实验方法351

二、扰动角关联354

三、穆斯堡尔谱357

第四节 粒子自旋的测量361

一、形成实验361

二、阿达尔分析法364

三、达力兹图分析法364

四、细致平衡原理法366

第五节 粒子磁矩的测量367

一、轻子g因子的测量367

（一）基本原理367

（二）电子的g-2实验368

（三）μ子储存环实验369

一、引言371

第六节 极化测量371

二、电子极化的测量372

（一）莫脱散射372

（二）米勒Mφller散射法375

（三）轫致辐射376

三、光子极化的测量377

（一）光子圆极化的测量377

（二）光子线极化的测量379

习题382

参考文献382

附录一 物理常数表384

附录三 常用材料的原子和原子核性质385

附录二 单位换算表385

附录四 常用X射线能量和强度标准387

附录五 常用γ射线能量和强度标准388

附录六 常用各种类型放射源表389

表1 常用放射源表389

表2 各种用途的γ放射原390

表3 常用β放射源390

表4 常用β+放射源390

表5 产生1—18MeVγ射线的一些核反应391

表6 常用穆斯堡尔源391

表7 其它穆斯堡尔源391

表8 常用轫致辐射源392

表9 常用的（a,n）中子源及其特性392

表10 常用的光中子源及其特性392