极化 电子自旋 束流寿命 自旋共振退极化 EGSnrc 束流损失探测系统.doc

极化论文：电子储存环束流损失测量系统的研制【中文摘要】合肥光源是以真空紫外和软X射线为主的第二代专用同步辐射光源,属于低能光源,其储存环的电子能量设计值为800MeV。束流能量是储存环十分重要的一个参数,必须精确测量,合肥电子储存环准备采用精确度更高的自旋共振退极化法来测量能量。本文就是立足于此课题,介绍了自旋共振退极化法的基本原理和实验方法,理论模拟了储存环中电子与真空室的相互作用,研制了一套用于实验的束流损失探测系统,为下一步能量的精确测量做好了准备。电子储存环中的同步辐射效应会使电子的自旋方向趋于一致,最终导致束流建立起自发极化。而极化的束流在一定频率的外场作用下同样可以退极化,退极化后束流参数的一个显著变化就是寿命变短,即束流损失变大。已知,引起束流共振退极化的外场频率与束流能量存在着特定的函数关系式,因此可以利用这一原理来间接测量储存环的能量:即通过观察束流损失的变化确定退极化的共振点,由此点的频率根据公式反推出能量的数值。由此可见,建立起一套精确的束流损失测量系统,对于实验的成功至关重要。因此,论文在引入自旋极化和束流寿命相关概念的基础上,根据自旋共振退极化方法的实验需要,采用模特卡罗软件EGSnrc模拟得到了真空室外的次级粒子分布情.【英文摘要】HLS is the second-generation special synchrotron radiation light source which based on vacuum ultraviolet and soft X-ray. HLS is low-energy light source, and the designed energy of the electron storage ring is 800MeV. Beam energy is a very important parameter in electron storage ring, so it is should to be measured accurately. We prepare to adopt the spin resonance depolarization method to measure energy in Hefei electron storage ring. This article is based on this topic. It introduced the basic principle a.【关键词】极化 电子自旋 束流寿命 自旋共振退极化 EGSnrc 束流损失探测系统【英文关键词】polarization electron spin beam life spin resonance depolarization EGSnrc beam loss detection system【索购全文】联系Q1：138113721 Q2：139938848【目录】电子储存环束流损失测量系统的研制摘要4-5ABSTRACT5-6第1章 绪论9-141.1 研究目的91.2 国内外研究现状9-101.3 研究内容101.4 研究创新之处10-111.5 合肥同步辐射光源介绍11-131.6 小结13-14第2章 自旋和极化理论14-252.1 电子的自旋14-182.1.1 自旋概念的提出14-162.1.2 自旋的磁矩16-182.2 束流的极化18-212.2.1 极化的建立过程18-202.2.2 平衡极化的建立机制20-212.3 自旋极化方程21-25第3章 束流寿命25-353.1 储存环的束流寿命25-263.2 量子寿命26-273.3 真空寿命27-293.4 Touschek 寿命29-323.5 三种寿命的分析32-333.6 束流的极化与寿命之间的联系33-35第4章 自旋共振退极化法测量能量35-414.1 实验原理35-364.2 实验方法36-41第5章 蒙特卡罗软件模拟41-625.1 EGSnrc 软件介绍41-465.2 粒子与物质的相互作用46-545.2.1 带电粒子与物质的相互作用46-495.2.1.1 韧致辐射475.2.1.2 电离和激发47-485.2.1.3 弹性碰撞485.2.1.4 湮灭辐射485.2.1.5 核相互作用48-495.2.2 光子与物质的相互作用49-545.2.2.1 光电效应49-505.2.2.2 康普顿效应50-515.2.2.3 电子对效应515.2.2.4 瑞利散射51-525.2.2.5 光致核反应52-545.3 EGSnrc 的程序机制及应用系统54-565.4 模拟储存环电子与真空室的相互作用56-62第6章 实验及其初步测量结果62-916.1 实验装置62-706.1.1 探测器62-646.1.2 光电倍增管64-666.1.3 甄别器以及与门66-696.1.4 计数器69-706.2 Touschek 效应损失电子的探测70-756.3 结果分析75-766.3.1 结果分析756.3.2 现有仪器存在的问题75-766.4 新的束流损失测量系统的研制76-816.4.1 需求分析766.4.2 电路板设计及软件编程76-806.4.3 Labview 界面设计80-816.5 新设备的调试及实验结果81-896.5.1 电路调试81-8