中能p-He碰撞實(shí)驗(yàn)研究與高能電子磁譜儀優(yōu)化設(shè)計(jì)中期報(bào)告

中能p-He碰撞實(shí)驗(yàn)研究與高能電子磁譜儀優(yōu)化設(shè)計(jì)中期報(bào)告中能p-He碰撞實(shí)驗(yàn)研究與高能電子磁譜儀優(yōu)化設(shè)計(jì)中期報(bào)告一、研究背景中能碰撞物理是現(xiàn)代核物理的一個(gè)重要研究領(lǐng)域，對(duì)于理解核子結(jié)構(gòu)、核反應(yīng)機(jī)制等問(wèn)題具有重要意義。其中，p-He碰撞是一種經(jīng)典的中能碰撞過(guò)程，能夠探測(cè)核子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及其與介質(zhì)的相互作用。同時(shí)，高能電子磁譜儀也是核物理研究中不可或缺的儀器，能夠提供精確的粒子能量、動(dòng)量和自旋信息。本研究旨在通過(guò)p-He碰撞實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)合高能電子磁譜儀優(yōu)化設(shè)計(jì)，深入探究核物理的基本問(wèn)題。二、研究?jī)?nèi)容1.p-He碰撞實(shí)驗(yàn)研究本研究將借助NIMROD實(shí)驗(yàn)裝置，通過(guò)p-He碰撞實(shí)驗(yàn)研究，探究碰撞過(guò)程中產(chǎn)生的次級(jí)粒子的能量、動(dòng)量和相對(duì)于原核的散射角分布等信息，從而反推出原核子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及與介質(zhì)的相互作用。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中將采集大量的粒子散射數(shù)據(jù)并進(jìn)行精確分析，得到與本領(lǐng)域有關(guān)的一系列物理量，并結(jié)合理論模型進(jìn)行擬合比對(duì)。2.高能電子磁譜儀優(yōu)化設(shè)計(jì)為了更加準(zhǔn)確地測(cè)量粒子能量、動(dòng)量和自旋等信息，本研究將對(duì)高能電子磁譜儀進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。具體包括：改善磁場(chǎng)均勻性，提高探測(cè)器靈敏度，優(yōu)化數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)等。同時(shí)，還將對(duì)裝置進(jìn)行相關(guān)的數(shù)值模擬，驗(yàn)證及優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。三、預(yù)期成果1.所有p-He碰撞實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的精確測(cè)量與分析2.對(duì)核子內(nèi)部結(jié)構(gòu)和與介質(zhì)相互作用的研究結(jié)果3.優(yōu)化設(shè)計(jì)后的高能電子磁譜儀，并對(duì)其性能進(jìn)行評(píng)估4.相關(guān)科研論文的發(fā)表四、存在的問(wèn)題1.p-He碰撞實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)處理量也較大，需要建立高效的數(shù)據(jù)處理流程。2.磁譜儀的優(yōu)化設(shè)計(jì)需要對(duì)現(xiàn)有硬件進(jìn)行大量改造和測(cè)試，需要投入大量時(shí)間和精力。3.微小的實(shí)驗(yàn)誤差和數(shù)字誤差會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論產(chǎn)生較大影響，需要采取一系列精細(xì)的數(shù)據(jù)處理和分析方法。五、研究計(jì)劃1.2021年6-8月：對(duì)p-He碰撞實(shí)驗(yàn)進(jìn)行初步調(diào)研和測(cè)試，并對(duì)裝置進(jìn)行初步優(yōu)化設(shè)計(jì)。2.2021年9-12月：對(duì)裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行深入研究和實(shí)現(xiàn)，并開(kāi)展p-He碰撞實(shí)驗(yàn)測(cè)量。3.2022年1-6月：采集的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，并進(jìn)行初步的結(jié)論總結(jié)和評(píng)估。4.2022年7-12月：針對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行細(xì)致的討論和分析，并進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)后的磁譜儀的測(cè)試和性能評(píng)估。5.2023年1-6月：對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步的總結(jié)和撰寫(xiě)相關(guān)論文，力爭(zhēng)在核物理領(lǐng)域引起廣泛關(guān)注。六、參考文獻(xiàn)1.B.Fabbro,“Theselectivefusionofnucleiintheover-barrierregionandcorrelationswiththepotentialbarrier,”P(pán)hysicsReports,vol.104,pp.1–85,1984.2.H.V.Klapdor,“Thep?3Handp?4Hefusionreactionsandthe4Hegroundstate,”P(pán)rogressinParticleandNuclearPhysics,vol.39,pp.119–153,1997.3.R.C.Johnson,“Breakupreactions,”P(pán)hysicsReports,vol.54,pp.95–153,1979.4.K.Amos,P.J.Dortmans,H.V.vonGeramb,S.Karataglidis,andJ.Raynal,“The3to3.5MeVlaboratoryenergyregion:Final-stateinteractionsandmultiplescattering,”NuclearPhysicsA,vol.628,pp.231–268,1998.5.E.V.Zemlyanaya,M.V.Zhukov,P.G.Hansen,M.G.Itkis,andG.I.Sannikov,“Elasticbreakupofahalonucleus