用于核天体物理实验的活性靶时间投影室

ZHANG Zhichao,ZHANG Ningtao,LU Chengui,PU Tianlei,ZHANG Jinlong,CHEN Han,DUAN Limin,GAO Binshui,LI Kuoang, LI Yutian,QIAN Yi,RU Longhui,TANG Xiaodong,WANG Xinyu,XU Xiaodong,ZHAO Hongyun,CAI Ziwei, JI Binfei,LI Qite,XU Jinyan,LIN Weiping

Nuclear Physics Review（2020）

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摘要

发生在中子星壳层内的丰中子熔合反应对中子星演化以及X射线超级爆等现象均会产生影响.受限于放射性束流强度和反应机制的复杂性,实验数据极其缺乏,难以有效约束理论模型.基于活性靶技术的时间投影室(Time Projection Chamber,TPC)将工作气体作为反应靶,具备近4π立体角接受度和三维径迹重建能力,能够实现对反应事件的全记录,显著提高了探测效率,大幅降低了熔合反应截面测量对束流强度的要求.我们研制了240路信号读出的TPC,并使用放射性束流16N对探测器进行了测试,探索了该实验方法的可行性和有效性.为了得到更加精确的反应产物径迹,对反应事件做出更好的筛选,进一步发展了1024路信号读出TPC,并开展了12C+12C库仑位垒附近熔合反应截面测量实验,初步实验结果与已有实验数据符合较好.

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