نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه فیزیک تجربی و کاربردی

2 پژوهشکده فیزیک و شتابگرها، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای

3 پژوهشکده‌ی فیزیک و شتابگرها، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی ایران

10.24200/nst.2020.535.1358

چکیده

هدف این کار تحقیقاتی، اندازه‌گیری پارامترهای فیزیکی موثر بر سطح مقطع دیقرانسیلی واکنش‌های گسیل پرتو گاما ذره-القایی در خط باریکه o45 راست شتاب‌دهنده واندوگراف بود. ثابت مدرج سازی، ارتباط بین انرژی ذره و فرکانس NMR، با استفاده از واکنش‌های هسته‌ای مناسب تعیین شد. نمودار بازده مطلق آشکارساز HPGe در بازده 60 تا keV10800، با استفاده از پرتوهای گامای حاصل از چشمه‌های رادیواکتیو استاندارد و پرتوهای گامای آبشاری حاصل از واکنش‌های گیراندازی پروتون بدست آمد. زاویه فضایی آشکارساز ذرات باردار با استفاده از دو روش متفاوت تعیین شد. با استفاده از طیف‌های ذرات پس پراکنده، جریان باریکه و تعداد هسته‌های هدف اندازه‌گیری شدند. همچنین بر ضرورت کاهش زمینه آزمایشگاه و شناسایی قله‌های مزاحم حاصل از واکنش‌های القایی با نوترون بحث شد. با ایجاد شرایط آزمایشگاهی مطلوب، عدم قطعیت‌ سیستماتیک برای اندازه‌گیری سطح مقطع، کمتر از %9 تخمین زده شد.
کلید واژه‌ها: شتابدهنده واندوگراف، واکنش‌های گسیل پرتو گاما ذره-القایی، سطح مقطع دیقرانسیلی

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Favorable experimental conditions for differential cross section measurement of PIGE reactions using the Van de Graaff accelerator of Tehran

نویسندگان [English]

  • ALIREZA JOKAR 1
  • Omidreza Kakuee 2
  • mohammad Lamehi-Rachti 3

2 Physics and Accelerators Research School, Nuclear Science and Technology Research Institute

3 Physics and Accelerators Research School, Nuclear Science and Technology Research Institute

چکیده [English]

The aim of this research work is to measure the physical parameters affecting the differential cross sections of PIGE reactions in the 45°R beamline of the Van de Graaff accelerator. The calibration coefficient, the correlation between particle energy and NMR frequency, was determined using the relevant nuclear reactions. The absolute efficiency of the HPGe detector within the energy range of 60 – 10800 keV was obtained using the gamma-rays of the standard radioactive sources and the cascade gamma-rays due to the proton capture reactions. The solid angle of the charged particle detector was determined by two different techniques. Using the spectra of the backscattered particles, the beam current and the number of target nuclei were calculated. Also, the necessity for reducing the laboratory background and identification of the undesired peaks due to the neutron-induced reactions was discussed. Under the favorable experimental conditions, the systematic uncertainty for cross section measurement was estimated to be less than 9%.
Keywords: Van de Graaff Accelerator, Particle Induced Gamma-ray Emission, Differential Cross Section

کلیدواژه‌ها [English]

  • Van de Graaff Accelerator
  • Particle Induced Gamma-ray Emission
  • Differential Cross Section