人类健康和环境保护是 PTB 第 6 部门的主要工作领域。在此,其任务不仅是为医疗应用提供直接计量支持(例如计算机断层扫描的剂量测定),而且还要开展对生物组织中电离辐射相互作用的基本理解的研究,处理人员和患者的辐射防护问题,并可靠地监测我们的环境以保护我们的公民免受放射性物质的危害。通过为重要的环境问题提供计量支持,我们为维护和改善我们的生活条件做出了贡献。通过开发用于测量电离辐射(无论是带电粒子、光子还是中子)的现代技术,我们参与了科学基础研究项目。下面将通过报告期间的几个例子来说明这一点。
在高能粒子碰撞中,带电轨迹查找是一项复杂而又至关重要的工作。我们提出了一种量子算法,特别是量子模板匹配,以提高轨迹查找的准确性和效率。通过引入数据寄存器并利用新颖的 oracle 结构来抽象量子振幅放大例程,可以将数据解析到电路并与命中模式模板匹配,而无需事先了解输入数据。此外,我们解决了命中数据缺失带来的挑战,证明了量子模板匹配算法能够从命中数据缺失的命中模式中成功识别带电粒子轨迹。因此,我们的研究结果提出了适合实际应用的量子方法,并强调了量子计算在对撞机物理学中的潜力。
SBND由两个时间投影室组成,每个投影室每个[1]每个[1]。在500 v / cm时,最大漂移时间为1。28 ms。当带电粒子进入低温恒温器时,它会沿其轨道电离液体氩气。所得的电子沿电场沿三个电线平面漂移。电线平面以3 mm的螺距分离,相对于垂直方向,以0°和±60°定向。三线平面允许轨道的空间分辨率。通过遍历粒子产生的闪烁光由120 8英寸的光电倍增管收集。这提供了相应轨道的立即时间邮票。图2显示了两个SBND TPC的示意图。还描述了坐标系。坐标系的起源定义为上游TPC壁的中心。z轴对应于梁线。此外,低温恒温器被7宇宙
电磁 (EM) 辐射光谱被划分为一些任意的频率区域(图 15-1)。光谱划分通常基于辐射的起源过程以及辐射与物质相互作用的方式。最有用的划分是电离辐射(X 射线、伽马射线和宇宙射线)和非电离辐射(紫外线 [UV] 辐射、可见光辐射、红外线 [IR] 辐射和射频 [RF] 波)。电离辐射和非电离辐射之间的划分通常被接受为波长 (λ) 约为 1 nm,在远紫外区域。当围绕稳定原子运行的电子被驱逐时,就会发生物质电离。所有元素的原子都可以电离,但只有伽马射线、X 射线、α 粒子和 β 粒子具有足够的能量来产生离子。由于离子是带电粒子,因此它们的化学活性比电中性形式更高。发生在
利用 Mainz Microtron MAMI 新开发的 530 MeV 正电子束和弯曲硅晶体,我们首次成功通过平面通道和体积反射高效操纵正电子轨迹。这揭示了带电粒子在弯曲晶体平面之间通道时,其角分布中存在精细结构。我们的实验结果与模拟结果的一致不仅表明对带电粒子束和弯曲晶体之间相互作用的理解更加深刻,而且标志着在 GeV 范围内运行的圆形加速器中慢速提取创新方法开发的新阶段,对全球加速器都有影响。我们的研究结果还标志着通过周期性弯曲晶体中的通道过程生成先进 x 射线源的重大进展,这源于对正电子束和此类晶体之间相互作用的全面理解。
了解空间辐射环境对于设计和选择用于空间应用的材料和部件至关重要。这种环境不仅以太阳的电磁辐射为特征,而且还以带电粒子为特征,带电粒子分为太阳风、太阳高能粒子 (SEP) 和银河宇宙射线 (GCR)。特别是对于材料工程和鉴定测试,需要从 keV 到 GeV 的粒子能量的微分和积分谱。到目前为止,已经有各种各样的模型可用,但很难保持概览。尽管欧洲空间标准化合作 (ECSS) 标准包括有关如何研究粒子辐射的说明,但它并未提供整体视图。本文将为那些需要全面概述的人提供支持,并提供有关质子辐射谱的全面信息,这些信息可能用于从任务分析到材料和组件设计以及鉴定测试等空间工程任务。检查了可公开访问的平台 OLTARIS、SPENVIS 和 OMERE,以获取可用的质子光谱。例如,考虑了第 23 个太阳周期的粒子辐射,该周期涵盖了 1996 年至 2008 年。可用模型的一个共同缺点是它们仅限于 MeV 范围。特别是当材料直接暴露在太空环境中时,低能粒子(特别是 keV 范围)会引起人们的高度关注,因为这些粒子会将所有能量转移到材料上。因此,使用了额外的数据源,以便将通常被忽略的低能质子纳入派生光谱中。数据被转移到通用单位集,最终可以进行比较和合并。这包括对最常见模型的比较,包括数据基础、适用性和可访问性。因此,拟合了广泛而连续的光谱,其中考虑了所有不同模型及其不同的能量和通量。每一覆盖年份都用拟合光谱表示,包括适用的置信度。针对太阳活跃和安静时期,提供光谱。
纳米尺度上的光与物质的相互作用是许多物理问题的核心,包括用于表征锂离子电池 (LIB) 的光谱技术。对于物理学家和化学家来说,时间相关量子力学中最重要的课题之一是光谱学的描述,它指的是通过物质与光场的相互作用来研究物质。从经典的角度来看,光与物质的相互作用是振荡电磁场与带电粒子共振相互作用的结果。从量子力学的角度来看,光场将起到耦合物质量子态的作用。光与物质的相互作用从根本上讲是量子电动力学的。在许多情况下,它们被描述为电子的量子跃迁,伴随着光量子的发射、吸收或散射 [1]。在过去的几十年里,一些实验已经研究了电磁波与 LIB 中使用的各种材料的相互作用,以造福社会 [2-4]。目前,电池界的研究
由于正则角动量守恒,在螺线管场内产生的带电粒子束在螺线管场外获得动能角动量。动能轨道角动量与阴极上的场强度和光束大小的关系称为 Busch 定理。我们以量子力学形式表述了 Busch 定理,并讨论了量化涡旋光束(即携带量化轨道角动量的光束)的产生。将阴极浸入螺线管场是一种产生电子涡旋光束的有效而灵活的方法,而例如,可以通过将电荷剥离箔浸入螺线管场来产生涡旋离子。这两种技术都用于加速器以产生非量化涡旋光束。作为高度相关的用例,我们详细讨论了在电子显微镜中从浸入式阴极产生量化涡旋光束的条件。指出了该技术用于产生其他带电粒子涡旋束的普遍可能性。
模块代码 模块标题 EC 1 2 3 4 AP3061 声学、弹性波和电磁波 6 AP3091 基本粒子 6 AP3113 量子光学 6 AP3122 高级光学成像 6 AP3132 高级数字图像处理 6 AP3152 光刻光学 6 AP3222 纳米技术 6 AP3242 激光器和光电探测器 3 AP3252 纳米级电子显微镜表征 3 AP3311 用于研究结构和动力学的中子、X 射线和正电子 6 AP3352 核科学与工程概论 6 AP3382 高级光子学 6 AP3391 几何光学 6 AP3401 带电粒子光学简介 6 AP3531 声学成像 6 AP3412 光学实验技术 3 AP3701 亚毫米波和太赫兹物理与应用 3 AE4896 空间仪器 4 EE4745 太赫兹超导天文仪器 5 ME46310 光机电一体化 4 SC42030 高分辨率成像控制 3 SC42065 自适应光学设计项目 3