正电子寿命测量

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1、本科生毕业论文（设计）题R止电子湮没寿命测量学院物理学院专业核工程与核技术学生姓名孙世超学号0942024012年级2009级指导教师梁勇飞教务处制表二0—三年五月二十日正电子湮没寿命测量专业：核工程与核技术学生：孙世超指导教师：梁勇飞摘要正电子寿命测量实验是大学核电子学实验课程的主要内容，而很多文献资料中具体实验过程的描述相对较少。实验中用22Na为放射源Al为湮没材料，测量22Na的级联辐射和淹没光子之间的时间差作为正电子在AI中的淹没寿命。主要研究正电子寿命测量实验中具体的试验方法和过程，包括延时调节

2、，阈值调节，能量刻度，时间分辨率测量，以及数据分析等内容。关键字正电子湮没寿命阈值分辨率英文摘要Positronlifetimemeasurementexperimentsarethemaincontentofuniversitynuclearelectronicsexperimentalcourse、andthedescriptionoftheexperimentprocessinthedocumentliteratureisrelativelysmall,wasusedasaradioactivesou

3、rce,andAlwasusedasAnnihilationmaterial.TheintervalbetweentheoccuranceofcascadephotonsandtheoccuranceofSubmergedphotonisbeenmeasuredasPositronannihilationlifetime.theexperimentmainlyresearchinexperimentaloperationandprocessjncludingtheadjustmentofdelaytime,

4、thresholdadjustment,energycalibration,measurementofTimeresolutionandexperimentaldataanalysis・摘要英文摘要1第一章引言3第二章正电子与正电子湮没概述4笫一节正电子与正电子淹没4第二节正电子在介质中的行为4第三节正电了湮没寿命谱5第四节正电子湮没谱学5第章实验原理6笫一节实验原理及框图6第二节仪器介绍72.1时幅转换器72.2恒比定时甄别器82.3快符合电路82.4多道分析器9第四章实验内容91.阈值调节92.延时调节

5、123.参数设置134.读取数据135.时间刻度146.时间分辨率测罐157.数据处理16讨论对实验寿命值产生影响的若干问题181.背散射182.能窗设置193.统计谋差19致谢20参考文献21第一章引言1930年Dirac预言了正电子的存在，Anderson于1932年在宇宙射线中发现了正电子，揭开了研究物质与反物质的序幕，正电子素的发现加深了对正电子物理的研究，也形成了一门独立的课题正电子淹没谱学。随着对正电子与正电子素，及其与物质相互作用的深入研究，正电子淹没技术在原子物理，分子物理,态物理，表面物理

6、，化学，医学等领域得到广泛应用。正电子的淹没有自由淹没态和捕获淹没态和、正电子素淹没三种当材料的晶格为完整晶格时，正电子在其中往往发生自由淹没，当材料晶格中出现缺陷时，正电子在其中就会发生捕获态淹没。由于缺陷中电子密度较低，束缚态正电子的寿命一般大于自由态正电子的寿命。缺陷的线度越大，正电子越容易被捕获，寿命越长，故寿命的长短反映了缺陷的大小和种类。缺陷的浓度越高，相应长寿命成分的相对强度也越大，长寿命成分的强度反映了缺陷的浓度。因此对正电子寿命谱的研究和测量，可以为材料的微观结构提供很多信息。现在正电子淹

7、没技术是研究材料的微观结构，物质内部的电子动量分布的重要手段，尤其慢正电子在研究材料的表面特性方面具有重要意义。现在正电子湮没寿命测量来研究物质微观结构的手段已发展为一门独立的课题：正电子湮没谱学。主要的实验手段有，正电子湮没寿命谱，湮没Y射线多普勒展宽谱以及湮没Y角关联谱。国内研究主要集中在正电子湮没寿命谱测量的应用上，比如：通过分析不同材料中的寿命谱得到该材料内结构信息等，尤其从慢正电子的寿命谱可以得到材料表面纳米级缺陷分部信息。在寿命谱解谱工作，以及实验谱仪的组装测试都有大量研究。实验中用22Na为放

8、射源AI为湮没材料，测量的级联辐射和淹没光子之间的时间差作为正电子在AI中的淹没寿命。正电子寿命测量实验是大学核电子学实验课程的主要内容，而很多文献资料中具体实验过程的描述相对较少。本实验主要研究正电子寿命测量实验中具体的试验方法和过程，包括延时调节，阈值调节，能量刻度，时间分辨率测量，以及数据分析等内容，为以后的正电子湮没寿命测量实验提供参考。第二章正电子与正电子湮没概述第一节正电子与正电子淹没正电子是电子的反