Abstract
藉由量測核融合反應的截面積，可以得知原子核間作用位能的形式。例如，量測16O+13C與17O+12C的核融核反應截面，不但可以推算出碳氧同位素間作用位能的形式， 16O+13C與17O+12C均生成28Si的激發核，也為Compound nuclear model提供直接的證明。由於碳的熔點非常高(碳是所有元素中熔點最高的)，碳膜能以單一元素形式存在，且碳同未素靶均能製作95%以上的純度以，因此從事氧碳同位素間的核反應實驗，最佳的方式便是以碳為靶，以氧射束轟擊之。本實驗目的即為製作12C、13C薄膜靶，以供量測「16O+13C、17O+12C庫侖勢以下核融合反應截面」之需要。本實驗主要有兩部分：靶的製作與靶的量測。靶的製作是利用電子束蒸鍍，在銅片上蒸鍍12C、13C薄膜；12C薄膜的蒸鍍材料是99.9%的石墨塊，13C薄膜的蒸鍍材料是以 99%的13C粉末加入水作為結合劑壓製而成的13C塊。在靶的量測方面，本實驗以離子束分析法來量測12C及 13C的面積密度，主要的原因是離子束分析法能作絕對且非破壞的分析。由於一般的拉賽福離子背向散射分析無法 接量測銅片上的碳膜(碳的散射事件容易被銅的散射事件遮蔽)，因此本實驗是利用12C(p,p)12C Ep(Lab)=1.735MeV與13C(p,p)13C Ep(Lab)=1.46 MeV兩個共振彈性散射來量測碳及其同位素。這兩個共振散射在背向的散射角其散射微分截面積十分高，12C及13C的散射事件便能凸顯於銅的背景散射事件中，而能對12C及13C作量測。由於共振散射缺乏足夠的散射微分截面積數據，本實驗另外製作12C及 13C的自撐靶並以RBS標定，作為12C及13C的標準靶，供共振散射分析中比對之用本實驗製作的12C、13C靶，量測的結果為12C靶(natural carbon target)的12C面積密度為(29.9±3.9%)microgram/cm2； 13C enriched靶的13C面積密度與12C面積密度分別為(21.4± 4.3%)microgram/cm2及(1.01±4%)microgram/cm2。