动量空间中的计算成像及其在兰州重离子加速器冷却储存环上的应用

项目名称： 动量空间中的计算成像及其在兰州重离子加速器冷却储存环上的应用

项目编号： No.11275240

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 于得洋

作者单位： 中国科学院近代物理研究所

项目金额： 90万元

中文摘要： 基于广义拉东变换，我们提出了动量空间中的计算成像方法，并拟在兰州重离子加速器冷却储存环上建立一个原型装置。这种方法可获得动量空间中的全景图像且不依赖于离子飞行时间，可用于传统动量谱仪不适用的领域，实现相对论能区离子与原子双重非弹性碰撞实验测量，实现强脉冲激光与团簇或大分子作用爆炸产物的动量分布函数或连续束溅射离子的动量分布函数的测量。 相对论能区高电荷态离子与原子的双重非弹性碰撞对深入理解高能少体碰撞动力学过程具有不可替代的作用；兰州重离子加速器冷却储存环是世界上两台有条件开展此项工作的研究装置之一。通过对比测量100－400MeV/u非全裸（类氢或类氦）及全裸重离子与原子碰撞反应中的反冲离子动量分布函数，可获得离子内部自由度对相对论碰撞动力学演化过程的影响。

中文关键词： 计算成像；动量分布函数；双重非弹性碰撞；重离子冷却储存环；高电荷态离子

英文摘要： Based on the generalized Radon transform, we propose the method of computed tomography in the momentum space, and propose to build a prototype setup at the Heavy Ion Research Facility at Lanzhou - Cooling Storage Ring (HIRFL-CSR). This method is able to obtain the overall perspective in the momentum space without the time-of-flight of the ions, and therefore it is useful when the traditional spectrometers limp. It can be utilized in measurement of the ionic momentum distribution function of relativistic ion-atom doubly inelastic collisions, strong pulsed laser-cluster or laser-big molecular interaction, or continuous beam sputtering. The relativistic highly charged ion-atom doubly inelastic collision is irreplaceable in research of high energy few-body collision dynamics, and HIRFL-CSR is one of the two facilities which can carry out this research. By measuring the momentum distribution function of the recoiled ions in 100 - 400MeV/u partially and fully stripped ions with atoms collisions, the effect of the internal degree of freedom of the projectile in relativistic collision dynamics can be extracted.

英文关键词： Computed Tomography；Momentum distribution Function；Doubly Inelastic Collisions；Heavy Ion Storage Ring；Highly Charged Ions