First Direct Measurement of an Astrophysical p-Process Reaction Cross Section Using a Radioactive Ion Beam
我们首次用入射能量为2.4和2.7 A MeV的~(83)Rb的放射性核束直接测量了~(83)Rb(p,g)辐射俘获反应截面。在有效相对动能Ecm = 2.393 MeV处测得的横截面小于统计模型计算的预测值,该能量处于核心坍缩超新星的相关能量窗口内。这导致在天体物理学p过程中产生的84 Sr丰度高于先前计算的丰度。此外,目前的数据与理论预测的差异表明,进一步的实验研究涉及不稳定的弹丸的p-过程反应是明确的保证。
2021-09-14 nucl-ex
Nuclear Astrophysics with Radioactive Beams
对理解核过程如何影响天体物理现象的探索正在推动世界范围内的实验和理论研究计划。核天体物理学的主要目标之一是了解恒星如何产生能量,如何在恒星事件中合成元素以及中子星的性质。新的实验能力、放射性核束的可用性和计算能力的提高,再加上新的天文观测,都促进了现有的知识。本文综述了核天体物理领域的进展,重点介绍了间接方法和涉及稀有同位素束流的反应的作用。
2009-10-06 astro-ph.IM nucl-ex nucl-th
Stable beam experiments in wide energy ranges serving low energy nuclear astrophysics
在实验核天体物理学中,众所周知,反应截面必须在天体物理学相关的低能范围内测量,或者至少尽可能接近低能范围。然而,在大多数情况下,不可能达到如此低的能量。因此,必须在较高能量下研究反应,并且必须将截面外推到较低能量下。本文强调了宽能区截面测量的重要性,并从氢燃烧过程和重元素核合成等领域列举了几个例子。
2019-12-18 astro-ph.SR nucl-ex
Origin of a maximum of astrophysical $S$ factor in heavy-ion fusion reactions at deep subbarrier energies
深亚垒能重离子聚变截面的阻碍现象往往伴随着一个最大的天体物理$S$因子在阈值能量的融合障碍。我们认为,这种现象可以自然地解释时,融合激发函数与两个潜在的,具有较大(较小)的对数斜率在能量低于(高于)阈值能量。这一分析清楚地表明,天体物理$S$因子提供了一个方便的工具来分析深亚势垒阻碍现象,即使$S$因子可能有一个很强的能量依赖性的重离子系统不同于天体物理反应。
2018-01-29 nucl-ex nucl-th
KeV Astrophysics With GeV Beams; Blazing a New Trail on the Summitt of Nuclear Astrophysics
利用GeV的轻离子和电子束产生高通量的实光子和虚光子,研究了核天体物理中的一些问题。GeV的8B束被用来研究8B的库仑解离,从而7 Be(p,γ)8B反应。这个反应是估计8B太阳中微子通量的不确定性的主要来源之一,也是计算8B太阳中微子通量的关键输入。8B的库仑解离似乎提供了一种可行的方法来测量7 Be(p,gamma)8B反应速率,RIKEN 1、RIKEN 2、GSI 1和MSU公布的结果的加权平均值为S17(0)= 18.9 +/- 1.0 eV-b。然而,该结果不包括估计为+/-10%的理论误差。另一方面,GeV电子束,用于创建一个高通量的真实和虚拟的光子在隧道HIGS和MIT贝茨,分别,我们讨论了两个新的建议,研究12 C(α,γ)16 O反应与真实和虚拟的光子。12 C(alpha,gamma)16 O反应对于理解II型和Ia型超新星是必不可少的。指出GeV轻离子和电子束产生的虚光子和实光子对研究核天体物理中的某些问题是有用的。
2001-07-12 astro-ph nucl-ex nucl-th
Trojan Horse method and radioactive ion beams: study of $^{18}$F(p,$α$)$^{15}$O reaction at astrophysical energies
首次将特洛伊木马方法应用于放射性离子束诱导的反应,研究了在与天体物理相关的低能下,通过三体反应$^{18}$ F(d,$α$ $^{15}$ O)n生成的反应$^{18}$ F(p,$α$)$^{15}$ O.新星爆发中$^{18}$ F的丰度对于理解这种天体物理现象是一个重要问题。因此,有必要研究新星中产生或破坏$^{18}$ F的核反应。$^{18}$ F(p,$α$)$^{15}$ O是主要的$^{18}$ F破坏通道之一。本文介绍了初步结果。
2012-10-31 astro-ph.SR nucl-ex
Development and commissioning of ion-optical elements for ion and antiproton beams with energies up to 5 keV
针对PUMA实验低能离子与反质子束输运需求,研制并调试脉冲漂移管、混合单透镜和真空分隔光阑快门,给出其设计原理与性能。
2024-10-22 nucl-ex physics.acc-ph
A linear radiofrequency ion trap for accumulation, bunching, and emittance improvement of radioactive ion beams
研制了一种用于放射性离子束操纵的离子束冷却聚束器。充气线性射频离子阱系统安装在ISOLDE/CERN的Penning阱质谱仪ISOLTRAP上。它的目的是积累60 keV的连续ISOLDE离子束与高效率,并将其转换成低能量低发射度离子脉冲。与模拟结果一致,效率超过10%。可以实现ISOLDE束流发射度的超过10倍的减小。该系统已成功地用于第一次在线实验。将讨论其原理,设置和性能。
2000-11-30 nucl-ex physics.ins-det
Heavy ion collisions in the 1A GeV regime: how well do we join up to astrophysics?
从HIC观测中获得有助于理解致密恒星内部物理的信息是一项艰巨的任务。由于有限的尺寸,不同的化学,非绝热压缩,不完全停止和结构效应的并发症必须克服。这只能令人信服地实现了一个成功的模拟许多实验观察到不同的入射能量,系统的大小和同位旋内容。使用现在可用的SIS能量范围内的系统FOPI数据,我们试图跟踪要采取的路径。
2013-07-16 nucl-ex nucl-th
Investigation of heat release in the targets during irradiation by ion beams
在LPI的HELIS离子加速器上研究了DD反应和离子束辐照靶时的热辐射。观察到的热发射是显着较高的Ti/TiO 2:Dx-目标的照射的情况下,由D+束,相比H+和Ne+束。此外,它还取决于靶中氘的浓度和氘束的电流密度。
2015-07-31 nucl-ex physics.ins-det
Indirect methods in nuclear astrophysics with relativistic radioactive beams
相对论能量的放射性核束的反应为阐明恒星演化和涉及恒星和大爆炸时期的灾变事件的机制打开了新的大门。许多具有天体物理学意义的核反应无法在实验室实验中直接评估。具有讽刺意味的是,描述这种反应所需的一些信息,在极低的能量(例如,keV),只能在地球上通过使用GeV能量的重离子之间的相对论碰撞来研究。在这篇文章中,我们对相对论性放射性核束的实验和理解恒星物理所需的理论方法进行了简短的回顾,增加了从天文观测中推断出的知识。我们继续介绍如何使用相对论性放射性核束可以帮助解决天体物理学难题和几个成功的实验方法更详细的描述。国家的最先进的理论进行了一定程度的讨论,目的是帮助我们理解的实验结果报告。这篇综述是不完整的,我们主要集中在传统的方法上,目的是确定对称和非对称核物质的状态方程和对称能的作用。只要有可能,在我们目前对实验数据和理论的理解的限制下,我们就试图找出仍然缺失的信息,以进一步了解恒星如何演化,爆炸以及它们的内部结构。
2019-12-23 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
Heavy ion beam loss mechanisms at an electron-ion collider
目前有几个建议,建立一个高光度的电子-离子对撞机,研究物质的自旋结构和测量重核中的部分子密度,并寻找胶子饱和和新的现象,如有色玻璃凝聚体。这些测量需要重核操作。我们计算了两个重要的过程,将影响加速器和检测器的操作:束缚自由对生产,和库仑激发的核的截面。这两种反应都有很大的横截面,28-56 mb,这会导致束离子损失,产生电荷质量比改变的粒子束,并在零度量热计中产生大通量的中子。射束粒子的损失将可持续的电子-离子光度限制在$10^{32}/$ cm $^2$ /s的几倍的水平。
2014-09-18 nucl-ex physics.acc-ph
Time Projection Chamber (TPC) Detectors for Nuclear Astrophysics Studies With Gamma Beams
在美国的HIgS设施和预计在ELI-NP设施,现在在罗马尼亚建造的伽玛束,提出了独特的新的机会,以推进核天体物理学的研究;其中最重要的是解决开放的问题,在恒星氦燃烧过程中通过精确测量12 C(a,g)反应的氧形成。时间投影室(TPC)探测器与低压气体(作为一个积极的目标)的工作非常适合这样的研究。本文综述了HIγS装置光读出TPC(O-TPC)和ELI-NP装置电子读出TPC(ELITPC)的研究进展和未来计划。
2018-12-22 nucl-ex physics.ins-det
Constraining the density dependence of nuclear symmetry energy with heavy-ion reactions and its astrophysical impact
最近对重离子反应中的几种同位旋效应的分析使我们能够将核对称能在亚饱和密度下的密度依赖性限制在一个很窄的范围内。结合对相对论重离子碰撞中椭圆流分析得到的对称核物质物态方程的约束条件,丰中子核物质物态方程得到了部分约束.本文报道丰中子核物质部分约束状态方程对(快速)旋转中子星的质量半径关联、转动惯量、椭圆形变和引力辐射的影响。
2008-06-14 astro-ph nucl-ex nucl-th
Collinear laser spectroscopy of highly charged ions produced with an electron beam ion source
本研究针对电子束离子源引出的类氦C⁴⁺离子开展共线激光光谱实验,优化引出模式并结合频率梳参考的共线/反共线光谱技术,实现了优于2 MHz的高精度跃迁频率测量,为其他同位素与元素的相关研究提供了方法基础。
2023-11-27 nucl-ex physics.atom-ph
Progress In Nuclear Astrophysics Using Secondary Radioactive Beams
本文综述了核天体物理中两个核心问题的研究进展:\be 7 pg反应是估算\b 8太阳中微子通量的主要不确定性来源之一,对太阳中微子问题至关重要。我们讨论了一种新出现的方法来提取这个截面从库仑离解的放射性核束的\b 8。库仑解离似乎为测量\be 7 pg反应速率提供了可行的替代方法。已经进行了几次尝试,使用\n 16的β延迟α粒子发射来限制在氦燃烧温度(200 MK)下\c 12 ag反应的p波S因子,并且声称该S因子是已知的,如TRIUMF协作所引用的。与此相反,再分析(由G.M. hale)的所有迄今为止可用的数据(包括\n 16数据)不排除小S因子的解决方案。此外,我们改进了我们以前对\n 16的β延迟α粒子发射的耶鲁-康州大学研究。我们新测量的\n 16的β延迟α粒子发射光谱与TRIUMF('94)数据不一致,但与西雅图(' 95)数据一致,以及更早的(未更改!)Mainz的数据('71)。这种差异提取的天体物理p波s因子的含义进行了简要讨论。
1997-12-03 astro-ph nucl-ex nucl-th