中能电荷交换反应（3He，t）的实验研究

Based on the Department of Nuclear Physics jointly built by Lanzhou University and Institute of Modern Physics and the Key Subject of Particle Physics and Nuclear Physics in Lanzhou University, aiming at the urgent demand for carrying out the nuclear study on radioactive nuclei far from the  stability line using radioactive beam, the present proposal plans to carry the experimental study of charge-exchange reaction (3He, t) between radioactive nucleus and 3He. The nuclear reaction doesn’t require high beam current and the t ion produced by it is easy to be detected. It is a powerful useful tool to study the spin-isospin correlations and weak processes in nuclei. Meanwhile ，the information of nuclear radius and structure can also be provided by it. This program will fill the blank of concerned research in our country. It is the first step in doing research on polarization nuclear physics with CSR beam and the pioneer of the same research with HIAF.

本项目依托兰州大学核科学与技术学院粒子物理与原子核物理国家重点学科以及兰州大学与中科院近物所新共建的核物理系，瞄准利用放射性束开展远离β稳定线核特性与核反应研究的迫切需求，通过放射性核素与3He气体靶相互作用开展（3He，t）电荷交换反应的实验研究。该电荷交换反应对待测放射性核素流强要求极低，所产生的t离子容易探测，是研究原子核中自旋-同位旋耦合的有力手段，也是研究探索原子核中弱过程的重要渠道，同时还能提供相关放射性核素的核结构与核半径信息。本项目将填补我国相关研究空白，既是在我国放射性束流上利用极化3He靶进行极化核物理研究迈出的第一步，也是HIAF大科学装置上从事极化核物理研究的先导。

此项目为在中科院近代物理研究所利用极化3He开展电荷交换反应（3He，t）的前期预研项目，本项目的研究目标在于为该电荷交换反应研究在实验技术以及物理分析上趟出一条可行之路。本项目的主要任务在于研制集探测器以及3He靶于一体的实验装置，探测器用于测量电荷交换反应所产生的轻带电离子。通过本项目的实施，完成了基于THGEM的TPC的研制；完成了CsI(Tl)闪烁体阵列设计、加工与测试；完成了探测器的研制；完成了3He气体靶设计与加工以及3He气体的充气与密封；完成了总体实验装置的搭建、封装以及相关部件的测试；完成了研究所需的计算机模拟。研究表明了在中科院近代物理研究所利用极化3He开展电荷交换反应（3He，t）的可行性，完成了项目的预设目标。