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李湘庆
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科研进展与成果

中子能谱测量在聚变能源方面的等离子体诊断应用、反转岛区放射性核束的b衰变、A~150区高自旋态

1) 作为973ITER项目“聚变等离子体中子能谱测量与诊断及相关磁流体模式研究”(2008CB717803)的骨干人员建立了一系列高探测效率的有机闪烁中子谱仪并成功地在国内大型托卡马克装置EAST和HL-2A两个大型托卡马克装置上进行了中子能谱测量。

  • 2014年在EAST托卡马克装置上建成了国际上第一个大型全数字化双环结构球形阵列动态双能选聚变中子诊断性能强化型飞行时间谱仪(TOFED),该装置建成后立即受到国内外同行的关注,日本LHC和国内585所都要求在他们的装置上,由我们组参与设计并建造相同的设备。

2) 2008年获得国家自然基金面上项目《反转岛边界核33Al的结构研究》资助(46万元),开展放射性核束丰中子核的b衰变研究。

  • 2016年又获得国家自然基金面上项目《N=20壳附近Al同位素beta衰变的研究》资助(62万元)继续开展该方面的研究。

  • 相关实验方面的内容,已经有4篇论文(作为共同第一作者或者第一通讯作者发表),分别是“Northern boundary of the “island of inversion” and triaxiality in 34Si”Phys.Lett.B 772C(2017)529-533、“b-decay study of neutron-rich nucleus 34Al”Science China, Physics, Mechanics & Astronomy, Vol.60 No.4 (2017) 042021、 “An implantation and b detection system applied in b-decay studies”NIMA 747(2014)52-55和“连续束模式下b衰变研究的实验装置”中国科学: 物理学 力学 天文学 42,9, (2012)1–6(选为封面推荐论文)。

  • 这个实验方法是利用我们设计并建造的b粒子注入和重离子鉴别系统,在弱放射性核束流条件下,一次实验同时测量到数十种丰中子放射性核束的半衰期,并运用壳模型理论计算程序NUSHELLX code结合Gogny D1S和SDPF-M两种不同相互作用分析了反转岛区核素34Si的不同能级的组态结构。

3) 从2005年起,多次做为主要成员参加核物理和高自旋态核结构实验工作。

  • 国内主要在北京串列加速器核物理国家实验室束流进行高自旋态核结构研究,其中作为负责人申请的“变形核134Sm的结构研究”获得批准,于2009年5月进行了测量,并分析了157Yb核具有多种形状共存和形状演化的现象,该结果已经发表在PRC83(2011)014318。

  • 国外实验主要是在南非iThemba国家实验室开展,我作为实验团队主要成员多次全程参加实验,其中2012年作为主要人员参加中国南非首次高自旋态领域合作研究,在A~80区核素发现手征特性,相关结果在2016年发表文章在PRL116(2016)112501上,并作为封面文章推送;2014年作为项目设计和负责人在南非开展155Yb核形状演化研究,该实验通过熔合蒸发反应测量到155Yb的能级结构,并运用Semiempirical Shell-Model (SESM)计算不同能级组态的能量间隔与实验结果符合很好,同时还根据adiabatic and configuration-fixed constrained triaxial covariant density functional theory (CDFT)计算得到155Yb核内同时存在扁椭和长椭的不同形状。该实验结果已经发表在PRC94(2016)024337(第一作者),