MeV 质子在 Kapton 聚酰亚胺薄膜中的阻止本领与能量损失歧离
仪器与探测器
2017-09-20 v1 核实验
摘要
通过透射测量了 MeV 质子穿过 Kapton 聚酰亚胺薄膜时的能量损失和能量损失歧离宽度。在前期步骤中，仔细研究了靶箔的厚度和不均匀性。阻止本领和能量损失歧离方差数据的总体相对不确定度分别小于 2% 和 8%。实验数据与已有的可用数据以及 ICRU-49 报告中汇编的数据高度吻合。它们在整个探测的质子能量范围内与 Sigmund-Schinner 的电子阻止二元碰撞理论的预测完全一致。然而，在低质子速度下，观察到相对于 SRIM-2008 代码计算值的平均偏差约为 2.5%，这可能是由于涉及键的价电子效应所致。据我们所知，我们所测得的能量损失歧离数据是独有的，它们在 keV 范围内与经典 Bohr 公式推导出的值吻合良好，但在较低质子速度下，当靶电子不再能被视为自由电子时，它们显著超过了 Bohr 的碰撞能量损失歧离。在低质子速度区域（ keV），它们也表现出与 Bethe-Livingston 和 Sigmund-Schinner 理论的预测相一致。然而，在中等和高质子速度区域，这些理论显著高估了这些数据，这可能是由于聚合物靶的内壳层电子的成团效应所致。此外，我们的能量损失歧离数据在 keV 范围内与 Yang, O'Connor 和 Wang 的经验公式具有更好的整体一致性，而在较低质子速度下观察到相对于后者的偏差高达约 18%。
关键词
引用
@article{arxiv.1709.06083,
title = {Stopping powers and energy loss straggling for MeV protons in a kapton polyimide thin film},
author = {S. Damache and S. Djaroum and S. Ouichaoui and L. Amari and D. Moussa},
journal= {arXiv preprint arXiv:1709.06083},
year = {2017}
}