中能p-He碰撞实验研究与高能电子磁谱仪优化设计中期报告

中能p-He碰撞实验研究与高能电子磁谱仪优化设计中期报告中能p-He碰撞实验研究与高能电子磁谱仪优化设计中期报告一、研究背景中能碰撞物理是现代核物理的一个重要研究领域，对于理解核子结构、核反应机制等问题具有重要意义。其中，p-He碰撞是一种经典的中能碰撞过程，能够探测核子的内部结构以及其与介质的相互作用。同时，高能电子磁谱仪也是核物理研究中不可或缺的仪器，能够提供精确的粒子能量、动量和自旋信息。本研究旨在通过p-He碰撞实验研究，结合高能电子磁谱仪优化设计，深入探究核物理的基本问题。二、研究内容1.p-He碰撞实验研究本研究将借助NIMROD实验装置，通过p-He碰撞实验研究，探究碰撞过程中产生的次级粒子的能量、动量和相对于原核的散射角分布等信息，从而反推出原核子的内部结构以及与介质的相互作用。实验过程中将采集大量的粒子散射数据并进行精确分析，得到与本领域有关的一系列物理量，并结合理论模型进行拟合比对。2.高能电子磁谱仪优化设计为了更加准确地测量粒子能量、动量和自旋等信息，本研究将对高能电子磁谱仪进行优化设计。具体包括：改善磁场均匀性，提高探测器灵敏度，优化数据采集与分析系统等。同时，还将对装置进行相关的数值模拟，验证及优化设计方案。三、预期成果1.所有p-He碰撞实验数据的精确测量与分析2.对核子内部结构和与介质相互作用的研究结果3.优化设计后的高能电子磁谱仪，并对其性能进行评估4.相关科研论文的发表四、存在的问题1.p-He碰撞实验的数据量大，数据处理量也较大，需要建立高效的数据处理流程。2.磁谱仪的优化设计需要对现有硬件进行大量改造和测试，需要投入大量时间和精力。3.微小的实验误差和数字误差会对实验结论产生较大影响，需要采取一系列精细的数据处理和分析方法。五、研究计划1.2021年6-8月：对p-He碰撞实验进行初步调研和测试，并对装置进行初步优化设计。2.2021年9-12月：对装置的优化设计进行深入研究和实现，并开展p-He碰撞实验测量。3.2022年1-6月：采集的实验数据进行处理和分析，并进行初步的结论总结和评估。4.2022年7-12月：针对实验结果进行细致的讨论和分析，并进行优化设计后的磁谱仪的测试和性能评估。5.2023年1-6月：对实验结果进行进一步的总结和撰写相关论文，力争在核物理领域引起广泛关注。六、参考文献1.B.Fabbro,“Theselectivefusionofnucleiintheover-barrierregionandcorrelationswiththepotentialbarrier,”PhysicsReports,vol.104,pp.1–85,1984.2.H.V.Klapdor,“Thep−3Handp−4Hefusionreactionsandthe4Hegroundstate,”ProgressinParticleandNuclearPhysics,vol.39,pp.119–153,1997.3.R.C.Johnson,“Breakupreactions,”PhysicsReports,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