储存环中有效鉴别衰变事件的方法及在^(94m)Ru^(44+)寿命测量中的应用

兰州重离子加速器冷却储存环上的等时性质量谱仪是开展高电荷态、短寿命同核异能态衰变研究的理想装置。在短寿命高电荷态离子^(94m)Ru^(44+)的寿命测量实验中,我们直接观测到了^(94)Ru的8^(+)态isomer衰变到基态的过程。在观测时间窗口(20μs,180μs)范围内,鉴别出了49个衰变事件。为了能够鉴别出更多的衰变事件,研究了一种基于频谱幅度来指认衰变事件的方法。基于模拟结果,该方法可以有效鉴别(15μs,185μs)内的衰变事件。将新的鉴别方法应用到实验数据处理中,在(15μs,185μs)内,鉴别出了54个衰变事件。基于这54个衰变事件,计算得到^(94m)Ru^(44+)在实验室坐标系下的寿命为194(121)μs。新的寿命结果与之前的结果218(148)μs在误差范围内一致。

HIRFL-CSR上全剥离同核异能态离子的寿命测量

高电荷态离子的寿命数据被广泛应用于核物理及核天体物理等多个研究领域,在核废料处理等应用领域具有潜在应用价值。在兰州重离子加速器装置(HIRFL-CSR)上建立了一套基于等时性质量谱仪测量全剥离同核异能态离子寿命的实验方法。该实验方法在测量几十微秒到几百微秒时间尺度上发生的核衰变具有独特优势,尤其适用于开展全剥离同核异能态离子的衰变研究。飞行时间探测器记录离子的时间信号,通过这些时间信号可提取出每个离子的飞行时间信息并得到飞行时间与循环圈数的直线拟合残差。直线拟合残差就可以来鉴别衰变事件,基于衰变事件可得到全剥离同核异能态离子^(94)m Ru^(44+)的寿命。实验证明了基于储存环开展短寿命高电荷同核异能态离子衰变研究的可行性。