利用接收函数散射核方法探测中国东北地区地幔转换带界面三维形态

地幔转换带是上下地幔物质运移和能量交换的必经通道,其速度结构和上下界面的起伏能够为认识地幔内部的温度和物质变化、地幔对流模式等地球演化相关的科学问题提供关键约束.本文利用布设在中国东北地区的高密度固定台网和流动台阵所记录的远震体波接收函数,采用Ps散射核叠前深度偏移成像方法,获得了台站下方地幔转换带界面及其内部速度间断面的三维精细图像.研究结果表明:西北太平洋俯冲板片上下界面在地幔转换带内清晰可见,在高纬度(44°N)区域存在约30°的倾角;660-km间断面的深度起伏具有明显的分区性,在与俯冲板片相交处以西200~300 km,界面出现约20~40 km的下沉,而长白山和龙岗火山的西北区域存在约5~15 km的抬升,分别与板片滞留引起的低温异常和局部热物质上涌相对应;410\|km间断面的起伏形态较复杂,在大部分区域观测到大于10 km的下沉,且表现出明显的区域性横向变化,与深俯冲动力学背景下冷的温度异常造成的影响不一致.我们认为板片俯冲、停滞和海沟后撤过程中引起的地幔转换带物质异常、含水状态及分布的变化是显著改变410\|km间断面形态的主要原因.本文获得的高精度地幔转换带界面三维形态为更好地认识东北亚地区俯冲板片在地幔物质分布和能量交换中的作用提供了重要参考.

基于笔形束散射核的非均匀模体透射平面散射线分析

目的:利用蒙特卡罗方法分析透射平面上散射光子的物理性质以及非均匀模体厚度对散射核的影响,为基于电子射野影像设备(EPID)的在体剂量验证研究提供基础。方法:利用EGSnrc建立笔形束散射核模型,并模拟获得X射线穿过非均匀模体(水肺水/水骨水模体)以及相应等效厚度水模后30 cm处透射平面上的多种散射线能量注量分布,并分析水肺水/水骨水模体与其等效厚度水模体在散射线能量注量分布上的差异。结果:散射核中一阶康普顿散射线最大能量注量在1×10-4 MeV·cm-2数量级,当离轴距离为8~12 cm时下降至最大值的一半,而散射核中其它散射线能量注量最大值在1×10-5 MeV·cm-2数量级附近或以下。对于水肺水/水骨水模体,散射核能量注量相对偏差变化为±1.2%~±11.5%,且随模体非均匀层厚度增大而增大。结论:散射核中一阶康普顿散射线占比最大,同时也贡献了大部分能量注量相对偏差,在通过散射核来重建非均匀模体后EPID平面上的射线分布时,应着重考虑一阶康普顿散射线对重建结果的影响,并对其进行有效的修正。

NECP-Atlas中共振弹性散射核处理模块的开发与验证

在多群截面和散射矩阵产生中考虑了靶核热运动以及共振弹性散射。首先,采用了任意勒让德阶数的各向异性共振弹性散射核公式,以计算准确的多普勒展宽能量转移核。使用了半解析积分方法来进行共振弹性散射核的计算。结合共振弹性散射核计算,提出了一种线性化方法来产生共振弹性散射核插值表。利用该插值表可精确插值共振弹性散射核以减少计算成本。其次,基于共振弹性散射核开发了慢化方程求解器从而代替传统的渐进散射核。该求解器可以正确地考虑中子上散射效应对于中子能谱的影响。在多群截面归并时使用更加精确的中子能谱,以此可以得到更加精确的多群截面。上述所有方法都已集成至核数据处理程序NECP-Atlas。数值结果表明,所提出的方法可以为下游计算提供准确的多群截面;相比于传统方法所产生的多群截面及散射矩阵,当上散射效应被考虑时,使用确定论程序所计算的燃料温度系数以及特征值有较大的变化。

K^(+)-核散射研究进展

本文简要回顾了K+ 核散射实验和理论方面近几年的研究进展。我们通过把介质中的K+ 核子相互作用与介质中的夸克凝聚联系起来 ,计算了K+ 核相互作用的非传统机制的贡献。结果表明核密度相关的介质内夸克凝聚可以解释K+ 核散射中的非传统介质效应。

K^+核散射的动量相关性与靶相关性

本文研究K＋核散射的动量相关性与靶核质量数相关性．在Glauber理论框架下推出总截面比、入射动量PK及靶核质量数A的解析关系式．计算结果较好地与PK＝450～800MeV／c的6Li、12C、28Si、40Ca散射的最新实验数据符合，说明本文的简单理论模型具有一定的合理性．

K~＋核散射与核介质效应

近年来中能Ｋ＋核散射的研究引起人们相当大的兴趣。本文评述Ｋ＋介子作为原子核深部的最“干净”的强子探针呈现出的主要特点；总结了实验数据和理论结果之间存在的系统而严重的偏离；着重讨论了Ｋ＋核散射中传统和非传统核介质效应；最后指出：（１）不能简单地由Ｋ＋核子散射来解释Ｋ＋核散射；（２）Ｋ＋介子可能用来探测核内核子性质的变化，成为轻子或电磁探针的有益补充；（３）文内指出的问题要求在实验上和理论上做更多的工作。

中能质子-核散射研究新进展

用相对论Brueckner—Hartree—Fock(RBHF)方法从微观现实的二体相互作用势出发求解相对论Brueckner—Bethe—Goldstone(RBBG)方程导出相对论微观光学势。用这种相对论微观学位研究了入射能量范围从160到800MeV质子与^(16)O,^(40)Ca,^(90)Zr,^(208)Pb散射的微分截面和自旋观测量并与相对论唯象光学势计算进行了比较。并对RBHF方法,Walecka模型和相对论唯象光学位模型作了比较,同时分析了各种方法的优点及局限性。相对论核多体方法对有限核结构及天体物理研究也有着广泛的应用前景。

偶偶核的K^＋散射

本文对８００ＭｅＶ／ｃＫ＋介子对４Ｈｅ，１２Ｃ，４０Ｃａ，和１２０Ｓｎ核弹性散射进行了非相对论冲量近似计算，其中考虑了核介质内夸克质量密度相关性的影响，这是由求解自洽能隙方程直接得到的。发现引入非常规效应可以解释Ｋ＋核微分裁面理论值的丢失。根据这些计算所选择的几种偶偶核显示出类似的行为，设有明显观察到文献中提出的可能存在的“重新标度”效应的Ａ─相关性。

核核散射Glauber振幅精确与近似计算的比较

文中用分类法计算了 1 .3 7Ge V的 α 1 2 C弹性散射 ,并与光学极限和硬球近似法作了比较 .

高能聚变产物与燃料粒子间的核加库仑相干散射

在具有较高电子温度的D 3He聚变等离子体中 ,强子弹性散射、核加库仑相干散射和核反应产物的传播等效应变得相对重要 ,而聚变产生的高能离子与电子的库仑相互作用变弱。部分本底燃料离子被聚变产生的高能离子轰击而成为麦克斯韦分布函数尾部的“超热”燃料离子 ,从而提高了D 3He聚变反应。

浅海表面散射敏感核函数特性研究

海水表面因海浪等因素引起的水面散射会造成声场的扰动,为研究高频条件下海面起伏对接收声场的影响,基于表面散射敏感核函数(SSK)的推导结果,分别从声场的数值仿真和敏感核正演两个角度对接收声场的声压相对变化进行了分析。结果表明表面散射敏感核的空间分布特性与本征声线在水面反射的位置有关,通过线性分析说明了在较小的扰动范围内,表面散射敏感核可以建立海面局部扰动与声压相对变化的线性关系,为海洋观测的研究提供了参考。

反质子—核非弹性散射

在Glauber多重散射理论的扭曲波冲量近似框架下,使用跃迁密度方法,考虑(?)N湮灭效应,计算了入射动量为600Mev/c的反质子在^(12)C上的非弹性散射。理论曲线与实验数据符合,在所考虑的角度范围内,湮灭效应不明显。

高能核——核散射Glauber振幅多重展开项的分类方法

本文提出Glauber多次散射项的快速分类方法,并讨论了α—^(12)C散射过程的分类。

基于相对论冲量近似研究58Ni的质子弹性散射

本研究基于相对论冲量近似研究了58Ni在95 MeV时的质子弹性散射。利用PK1和PC-PK1密度泛函以及费米分布三种基态核密度计算了对应的散射观测量。结果表明了58Ni的内部密度对质子弹散有一定的影响,因此可以通过质子弹性散射实验来提取58Ni的密度。

利用小角中子核磁散射分离研究AerMet100钢中纳米析出相的形貌和成分

AerMet100超高强度钢以其优异的力学性能广泛应用于飞机起落架。其超高强度主要源于合金回火过程中产生的大量M_(2)C型针状析出相的二次硬化作用。由于AerMet100高强钢中的纳米析出相与马氏体基体共格且尺寸细小,无法进行萃取,很难采用传统成像手段对其尺寸和成分进行准确表征。本工作结合TEM和XRD的观测结果,采用小角中子散射(SANS)技术分别对454、482、486和498℃回火5 h的AerMet100合金钢中M_(2)C型针状析出相的尺寸、分布和含量进行了定量表征。通过在SANS实验时施加1.1 T横向磁场并对数据沿平行和垂直磁场方向按角度规约,实现了对数据的核、磁散射分离。对核散射曲线的模型拟合结果显示,合金中针状析出相平均长度为6~16 nm,平均直径为1~2 nm,针状碳化物相的体积分数随退火温度升高由0.54%逐渐提高至5.19%。磁散射数据得到的碳化物结构参数均大于核散射结果,说明在碳化物与马氏体基体相界面存在自旋错排的纳米磁畴区。此外,通过对碳化物和基体相中子核磁散射长度密度的对比计算,推断出针状碳化物的可能的化学组成和密度分别为:(Cr_(0.4)Mo_(1.6))C和8.55 g/cm^(3)。

在+^（12）C弹性散射中对一种唯象的N湮灭势的研究

在Ｇｌａｕｂｅｒ多重散射理论近似下，采用泡里关联的核波函数，使用一种唯象的湮灭势，对１８０ＭｅＶ的在１２Ｃ上的弹性散射微分截面，极化角分布和自旋旋转参数进行了计算。结果表明，自旋效应可以忽略，这种势模型与实验符合得较好。

α粒子模型下的π^(±)──^(13)C弹性散射

应用Glauber理论，假定13C核由3α核心和1价中子组成。计算了π(±)──(13)C在Tπ=162MeV的弹性散射微分截面。计算结果与实验值符合较好，说明α粒子模型是一很好的近似，同时指出，核心对截面的影响很重要。

独立α粒子模型下的α-^(12)C弹性散射

本文以拟合实验的a—a散射振幅f_a为元振幅,用核的独立a粒子模型波函数,在Glapber理论框架下计算了1.37Gev的a粒子在(12)~C上的弹性散射微分截面。结果与实验较好地符合。

物质动态结构的非弹性散射研究

在静态结构的基础上 ,考虑原子的振动 ,分子键的振动、转动和振—转运动的结构称为动态结构 ,它是用非弹性散射方法来测定的。本文评述研究动态结构的实验方法 :中子非弹性散射、非弹性X射线散射、核非弹性散射和Raman散射以及红外吸收谱。简单介绍了声子散射理论基础。继后 ,分三节描述了用这些方法来研究动态结构的若干结果。 1 )结晶物质 ,包括晶内、表面和界面、高纯近完整晶体中杂质引起的、多晶中、薄膜和纳米晶体中的点阵动力学研究 ;2 )非晶物质 ,包括非晶固体、高聚合物、生物大分子、准晶和液体的动态结构研究 ;3 )高温超导体的点阵动力学研究。文末给出了小结和最后评论。