Sub-millimeter nuclear medical imaging with high sensitivity in positron emission tomography using beta-gamma coincidences
我们提出了一种核医学成像技术，采用从β ^+ -γ符合的三重γ轨迹相交，能够达到亚毫米空间分辨率的3维与减少的要求，重建每个体素的交叉相比，传统的PET重建分析。这种“$γ$ -PET”技术利用特定的β ^+衰变同位素，同时发射出额外的光子。利用正电子湮没和第三光子之间的三重符合，可以将重建的“真实”事件与背景分离。为了表征这种技术，已经进行了蒙特卡罗模拟和图像重建。已发现可实现的空间分辨率达到ca。0.4 mm（FWHM），用于22 Na点源的可视化。只有40个交叉点足以对嵌入在大约1 mm^3的体素体积内的水的散射体积中的点源进行可靠的亚毫米图像重建（“高分辨率模式”）。此外，从400 MBq的^76Br注入活度开始，在2 x 2 x 3 mm^3的较大体素体积（“高灵敏度模式”）的情况下，仅需要大约40个重建交叉点的相同数量。需要这样低数量的重建事件显著地减少了图像重建所需的采集时间（在上述情况下为大约140秒），并且因此可以打开准实时成像的前景。
2014-02-15 nucl-ex physics.med-ph
Double Beta Decay of $^{100}$Mo to Excited Final States
系统地研究了$^{100}$ Mo到$^{100}$ Ru的各种激发末态的包容性（$0ν+2ν$）双β（$ββ$）衰变。利用两个大的HPGe探测器同时运行，搜索随后的去激发伽马-伽马级联进行。对1.05 kg同位素富集（98.4%）的$^{100}$ Mo样品进行了455天的研究，明确观察到$^{100}$ Mo到$^{100}$ Ru的$0_1^+$态（1130.3 keV）的双β衰变。这种激发的最终状态通过$0_1^+ \to 2_1^+ \to 0_{gs}^+$序列（其中$E_{\gamma1}$ = 590.8 keV和$E_{\gamma2}$ = 539.5 keV）衰减，并且检测到22个这样的符合事件，其中连续背景估计为2.5个事件。该计数率对应于$ββ($ 0^+右箭头0_1^+）$ transition of $ T_{1/2} ^{（0ν+2ν）} = [ 6.0^{+1.9}_{-1.1}（\rm{stat}）\pm 0.6（\rm{syst}）] \times 10^{20}$年的衰变半衰期。衰变半衰期的下限达到较高的激发终态。
2005-12-20 nucl-ex
Two-neutrino double-beta decay of $^{150}$Nd to excited final states in $^{150}$Sm
双β衰变是一种罕见的核过程，其中原子核中的两个中子转化为两个质子，并发射两个电子和两个电子反中微子。通过探测子核的去激发γ射线，测量了$^{150}$ Nd到$^{150}$ Sm激发末态的双中微子双β衰变的半衰期。本研究首次探测到来自$^{150}$ Sm的0 $^+_1$激发态的符合γ射线。这些伽马射线具有333.97 keV和406.52 keV的能量，并且通过0 $^+_1\rightarrow$ 2 $^+_1\rightarrow$ 0 $^+_{gs}$跃迁同时发射。富集Nd的$_2$ O $_3$样品由40.13 g $^{150}$ Nd组成，在金巴顿地下研究设施中观察了642.8天，在感兴趣的区域产生了21.6个净事件。该计数率给出了$T_{1/2}=(1.07^{+0.45}_{-0.25}(stat)\pm0.07(syst.))\times 10^{20}$年的半衰期。发现有效核基质元素为0.0465 $^{+0.0098}_{-0.0054}$。最后，得到了较低的限制衰变到更高的激发终态。我们的半衰期测量结果与另一个最近的测量结果一致，其中没有采用巧合。我们的核矩阵元计算可能对最近的一个无中微子双β衰变核矩阵元计算产生影响，该计算暗示了$^{150}$ Sm中第一激发态的衰变比基态的衰变更有利。
2014-11-13 nucl-ex physics.ins-det
Evidence for a beta-decaying 1/2- isomer in 71Ni
我们报告的调查的人口机制的454-KeV的水平在71铜。这一水平是首次确定在最近的库仑激发测量与放射性核束的71铜。库仑激发过程的选择性以及核结构的考虑将新观察到的状态的可能自旋值限制为Ipi=1/2-。对LISOL分离器β衰变研究中获得的数据集的重新检查显示，这种状态也存在于71 Ni的衰变中，最有可能是由新发现的T1/2=2.34（25）s的1/2 β衰变异构体直接提供的。在本文中，我们研究所提出的方案，通过重新分析β-γ和γ-γ符合β衰变研究在LISOL。
2009-03-11 nucl-ex
Detailed beta-decay study of 33Ar
在GANIL的SPIRAL低能设施中，用详细的质子和伽马射线光谱学研究了富质子核33 Ar。质子和伽马射线单和符合测量允许建立一个准完整的衰变计划，这个核。通过比较不同子态的质子强度，对33 Cl的一些态进行了初步的自旋归属。推导了伽莫夫-泰勒强度分布，并与壳模型计算进行了比较，确定了淬火因子。状态接近的同量异位素类似状态的搜索相对于同位旋混合。
2010-01-15 nucl-ex
Search for $2β$ decay of $^{106}$Cd with enriched $^{106}$CdWO$_4$ crystal scintillator in coincidence with four HPGe detectors
一个放射性纯钨酸镉晶体闪烁体，富集在$^{106}$镉到66%，质量为216克（$^{106}$ CdWO $_4$），被用来寻找双β衰变过程中的$^{106}$镉在一个单一的低温恒温器与四个超低背景高纯锗探测器一致。$^{106}$ Cd中双β过程的新的改进的限制已被设置在$10^{20}- 10^{21}$年的水平上，经过13085小时的数据采集。特别是，在两个中微子电子捕获与正电子发射，$T_{1/2}^{2ν\varepsilonβ^+}\geq 1.1\times 10^{21}$年的半衰期限制，已达到理论预测的区域。在此半衰期限制下，$2ν\varepsilonβ^+$衰变的有效核基质元素被限定为$M^{2ν\varepsilonβ^+}_{eff}\le 1.1$。共振无中微子双电子俘获到$^{106}$ Pd的2718 keV、2741 keV和2748 keV激发态被限制在$T_{1/2} \geq (8.5\times10^{20}-1.4\times10^{21}$）yr能级。
2016-04-13 hep-ex nucl-ex
Precision measurement of the half-life and the decay branches of 62Ga
在于韦斯屈莱大学加速器实验室进行的一项实验中，使用IGISOL技术高精度地研究了62 Ga的β衰变半衰期。测得的半衰期为T1/2 = 116.09（17）ms。利用β-γ符合，提取了954 keV跃迁的γ强度和0+_2态β衰变馈电的上限。目前的实验结果进行了比较，以前的测量和它们对我们的理解的弱相互作用的影响进行了讨论。
2004-11-16 nucl-ex
$β$-Decay Spectroscopy of $^{23}$Al
本研究利用GADGET探测系统测量丰质子核23Al的β衰变，构建了完整衰变纲图，获得了绝对β分支比、质子分支比及迄今最精确的半衰期，并发现19条新γ射线和一条新的β缓发质子跃迁。
2024-12-19 nucl-ex
Competition between normal and intruder states inside the "Island of Inversion"
本文报道了奇异~（30）Ne（N=20）的β衰变。首次利用碎片-β-γ-γ符合从β延迟γ谱获得了N=19，30 Na（Tz = 4）的低能级结构。层次结构明显表现为“倒置”，即，主要具有2 p2 h构型的侵入态将正常态置换为更高的激发能。激发能和弱的和电磁的衰减模式与蒙特卡罗壳模型计算的SDPF-M相互作用在sdpf价空间中的良好的一致性说明了小的d3/2 - f7/2壳隙。“正常主导”和“入侵者主导”的激发态的相对位置提供了有价值的信息，以更好地理解N=20壳层间隙。
2007-03-08 nucl-ex
Precision measurement of $^{65}$Zn electron-capture decays with the KDK coincidence setup
利用KDK符合装置精密测量了65Zn电子俘获衰变中EC*与EC0分支的相对强度，重新评估其衰变纲图，将1115 keV伽马射线强度精度提高约2倍，为验证或更新65Zn衰变纲图提供新途径。
2023-08-08 nucl-ex
Results of experimental investigations of cobalt beta decay rate variation
提供了从2010年12月28日至2012年2月8日钴β衰变率变化的长期研究结果。用带有两个LaBr 3探测器的闪烁谱仪记录了伴随钴β衰变的能量为1.173和1.332 MeV的γ量子。每个探测器的计数率和它们的γ-量子符合在连续的时间间隔10秒内被收集。采用统计Kolmogorov-Smirnov方法进行数据分析。分析了温度对实验结果的影响。在这几十年中，检测到β衰变计数率偏离恒定分布的情况：从11.03到21.03，显著性水平a = 0.1;从22.04到02.05，显著性水平a = 0.0125;从24.06到04.07，显著性水平a = 0.05;从04.08到14.08，显著性水平a = 0.05。
2013-04-25 nucl-ex physics.ins-det
Beta-delayed gamma decay of 26P: Possible evidence of a proton halo
背景资料：对$β$衰变的测量提供了重要的原子核结构信息，可用于探测同位旋不对称性并为核天体物理学研究提供信息。目的：测量$^{26}$ P的$β$延迟$γ$衰变，并将结果与以前的实验结果和壳模型计算结果进行比较。方法：将核碎裂产生的$^{26}$ P快束注入平面锗探测器。它的$β$ -延迟$γ$ -射线发射是用16个高纯度锗探测器阵列测量的。在衰变中发射的正电子被同时检测到以减少背景。结果：测定了$^{26}$ P $β$延迟$γ$射线的绝对强度。在$^{26}$ P $β$ -衰变中，首次观测到6个新的$β$ -衰变分支和15条新的$γ$ -射线.对$^{26}$ Si的束缚激发态跃迁建立了一个完整的$β$ -衰变方案. $ft$值和Gamow-Teller强度也被确定为这些转变，并与壳模型计算和镜像$β$ -衰减的$^{26}$ Na，揭示显着的镜像不对称性进行比较。结论：观察到与基于USDB壳模型的理论预测非常一致。在向第一激发态（$δ=51(10)\%$）的跃迁中观察到的显著镜像不对称性可能是$^{26}$ P中质子晕的证据。
2016-06-21 nucl-ex
The beta Decay of 32Cl: Precision gamma-Ray Spectroscopy and a Measurement of Isospin-Symmetry Breaking
背景：近年来，计算超允许费米衰变中小的同位旋对称性破缺效应的模型一直受到严格的审查。这些模型的一个严格的测试是测量预测修正很大的过渡。32 Cl衰变提供了这样一个测试案例。目的：为了提高~（32）Cl的β衰变的γ产额，测定~（32）S的β分支，特别是到同量异位素类似态的β分支的ft值。方法：反应产生的和反冲光谱仪分离的32 Cl被收集在磁带中，并被运送到一个计数位置，在那里用精确校准的HPGe探测器测量β-γ符合。结果如下：大多数已知的β分支的γ产额的精度已经提高了大约一个数量级，并且已经观察到许多新的跃迁。我们测定了~（32）Cl衰变跃迁强度，其范围可达E_x~11 MeV。测量了~（32）S衰变到同量异位素类似态的ft值。与壳模型计算的比较显示出良好的一致性。结论：我们在实验上确定了该衰变超允许跃迁的同位旋对称性破缺修正为（δ_C-δ_NS）_exp=5.4（9）%，明显大于已知的任何超允许费米跃迁。这种修正与壳模型计算结果一致，得到δ_C-δ_NS=4.8（5）%。我们的结果也提供了一种方法来改善测量的32 Ar的β衰变的ft值。
2011-12-12 nucl-ex nucl-th
Background Estimation Studies for Positron Double Beta Decay
无中微子双β衰变的研究因其能提供有关中微子质量和性质的有价值的信息而备受关注。双β衰变（DBD）本身也是核物理中的一个有趣的现象。虽然在大约十几个原子核中观察到了DBD，但正电子双β衰变（$β^{+}β^{+}$ /EC- $β^{+}$）仍然是一个难以捉摸的问题。$β^{+}β^{+}$衰变的一个重要特征是四个511 keV伽马射线的同时发射，并且这些伽马射线的重合检测可以提高测量灵敏度。本文提出了用两个高纯Ge（HPGe）探测器的符合测量法估算$β^{+}$和$β^{+}β^{+}$的灵敏度。利用GEANT 4对不同源几何结构的HPGe探测器对511 keV γ射线的符合探测效率进行了模拟，以优化质量效率积（M $ε_c$）。发现夹在探测器正面之间的尺寸为$55\,mm \times 55\,mm \times 5\,mm$（厚度）的源对于本探测器设置中的2对511 keV伽马射线是最佳的。一致的背景估计在海平面与中度铅屏蔽。利用该设置，$^{112}$ Sn中的EC-$β^{+}$和$^{106}$ Cd中的$β^{+}β^{+}$的TPDMATHABMQ测量的灵敏度估计为对于1 y的测量时间，$\sim$ 10 $^{19}$ - 10 $^{20}$ y。
2021-11-12 nucl-ex physics.ins-det
Structure of collective modes in transitional and deformed nuclei
介于球形和四极形变结构之间的原子核集体结构对理论理解提出了挑战。然而，最近有人提出了相对于四极变形变量β较软的势模型。为了检验这些模型，需要过渡核的低自旋态的信息。目前的工作涉及测量的电磁衰变性质的低自旋态的核在A=100（γ软）和N=90（轴对称）过渡区。使用β衰变和热中子捕获中的粒子数，并使用伽马射线符合光谱学、快速电子闪烁计时和伽马射线诱导多普勒展宽技术进行测量，这些测量在耶鲁大学、TRIUMF ISAC和ILL的实验中进行。为了便于解释这些核，开发了一种新的方法，简化了应用程序的几何集体模型通过使用缩放属性。对于有限阱深的E（5）哈密顿量也得到了解。
2020-01-06 nucl-ex nucl-th
Decay of neutron-rich Mn nuclides and deformation of heavy Fe isotopes
在CERN/ISOLDE使用化学选择性激光电离结合β延迟中子计数，可以识别和测量623-ms Mn-61至14-ms Mn-69的半衰期。测得的半衰期被认为是显着更长的N=40附近比计算值与QRPA壳模型使用基态变形的FRDM和ETFSI模型。对Mn-64和Mn-66衰变到Fe-64和Fe-66的能级进行了γ射线单谱和符合谱，揭示了这些核素中第一个2+态的能量显著下降，这表明在N=40附近集体性意外增加。
1998-12-21 nucl-ex
The NUMEN project: NUclear Matrix Elements for Neutrinoless double beta decay
本文介绍了NUMEN项目的主要成就，以及相关的R&D活动和理论发展的最新和详细的概述。NUMEN提出了一种创新的技术，通过重离子诱导双电荷交换（DCE）反应的截面测量，获得进入双β衰变寿命表达式的核基质元素。尽管这两个过程，即无中微子双β衰变和DCE反应，分别由弱和强相互作用触发，重要的类比建议。其基本点是两类过程的初、终态多体波函数的重合性和跃迁算符的形式相似性。在INFN-LNS实验室获得的40 Ca（18 O，18 Ne）40 Ar反应在270 MeV的第一个实验结果，给令人鼓舞的指示所提出的技术的能力，以获得相关的定量信息。该项目的两个主要方面是K800超导回旋加速器和超导X射线光谱仪。前者用于加速所需的高分辨率和低发射度的重离子束，后者是大接受度磁谱仪，用于探测抛射体。高阶轨迹重建技术的使用，在XNUMX中实现，允许达到精确测量的DCE截面在向前的角度所需的实验分辨率和灵敏度。然而，这种截面的微小值和分辨率要求要求的光束强度远大于用本设备可管理的。从这个角度来看，INFN-LNS设施正在进行的升级是NUMEN项目的一部分，将在本文中讨论。
2018-11-21 nucl-ex physics.ins-det
A new method of measuring the half-life of ^{10}C
对正电子发射体10 C的半衰期进行了新的测量。10 C衰变属于超允许的0+ -> 0+ β衰变的集合，其Ft值为守恒矢量流（CVC）假设提供了严格的检验，并且可以用于计算|Vud|，这是标准模型的Cabibbo-Kobayashi-Maskawa（CKM）夸克混合矩阵的最大元素。该实验方法使用四个塑料闪烁体探测器以3重符合模式探测10 C独特的2x 511 keV +718 keV伽马射线衰变特征。从数据中获得的半衰期值强烈依赖于检测器计数率，但通过将依赖性外推至零计数率确定最终值为19.303 +/- 0.013 s。本研究强调了由于精密度半衰期实验中的高计数率而导致的系统误差的重要性，并对先前接受的10 C半衰期的两个值提出了质疑。
2009-11-27 nucl-ex physics.ins-det
Double-beta decay of $^{150}$Nd to excited levels of $^{150}$Sm
INFN sezione Roma “Tor Vergata”（罗马大学托维尔加塔分校INFN分部）；Institute for Nuclear Research of NASU（乌克兰国家科学院核研究所）；National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine（乌克兰国立大学生命与环境科学大学）；INFN sezione Roma（罗马INFN分部）；Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院近代物理研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso（INFN大萨索国家实验室）；Faculty of Mathematics, Physics and Informatics, Comenius University in Bratislava（布拉迪斯拉发康斯坦丁尼茨大学数学、物理和信息学院）；International Centre for Advanced Training and Research in Physics（国际高级物理培训与研究中心）；“Horia Hulubei” National Institute of Physics and Nuclear Engineering（“霍里亚·胡卢贝伊”核物理与核工程国家研究所）；State Scientific Institution “Institute for Single Crystals” of NASU（乌克兰国家科学院单晶研究所）；Institute of Experimental and Applied Physics, Czech Technical University in Prague（捷克布拉格理工大学实验与应用物理研究所）；Institute for Scintillation Materials of NASU（乌克兰国家科学院闪烁材料研究所）
研究通过高纯度锗γ能谱仪测量$^{150}$Nd双β衰变至$^{150}$Sm激发能级的半衰期，与理论计算一致，并设定了其他双β和零β转变的上限。
2025-02-02 nucl-ex nucl-th
