A fotoneutron-reakció keresztmetszete kulcsfontosságú paraméter a magfizikai, magasztrofizikai és nukleáris technológiai alkalmazásokban. Az 1960-as évek óta szisztematikus eltérések maradtak fenn az Egyesült Államok Lawrence Livermore National Laboratory és a francia Saclay Nukleáris Kutatóközpont által pozitronrepülési megsemmisítési gammaforrások segítségével mért adatok között. A többszöri kísérleti értékelés ellenére ezeket az eltéréseket nem sikerült teljesen feloldani, ezért újramérésre és újraértékelésre van szükség.
A Shanghai Laser Electron Gamma Source (SLEGS) a világ első 22 MeV alatti gamma{0}}sugárnyalábja, amely a sanghaji szinkrotron sugárzási létesítmény második fázisának részeként épített, ferde beesési móddal rendelkező lézeres Compton-szóráson alapul. A lézer és az elektronsugár közötti kölcsönhatási szög beállításával a Shanghai Synchrotron Radiation Facility tárológyűrűjében a SLEGS kvázi-monokromatikus gamma-sugarakat állít elő, amelyek energiája 0,66 MeV és 21,7 MeV között folyamatosan állítható. A 2023 óta működő SLEGS 5-15%-os energiafelbontást és 10-es magas fluxust kínál.510-re7foton/s, amely fejlett kísérleti platformot biztosít a fotonukleáris reakciók kutatásához. A lézer gamma kutatócsoport megmérte a ( , 1n) fotoneutron reakció keresztmetszetét197Au és159Tb, a SLEGS{0}}specifikus módszertan érvényesítése a fotoneutron-keresztmetszet mérésére. Ez a munka megalapozza a kutatást, és kísérleti feltételeket biztosít a fotonukleáris adatok szisztematikus eltéréseinek feloldásához.
A közelmúltban a Kínai Tudományos Akadémia Sanghaji Fejlett Kutatóintézete, a Kínai Tudományos Akadémia Sanghaji Alkalmazott Fizikai Intézete, a Kínai Tudományos Akadémia Egyeteme és a Fudan Egyetem együttműködése során a SLEGS által generált kvázi-monokromatikus gamma-sugarat használták fel a fotoneutron keresztmetszeteinek mérésére.197Au és159Tb egy saját fejlesztésű{0}}Ft Efficiency Neutron Detector Array (FED-detektor) segítségével.
A kísérlet során a beeső gamma spektrumot direkt dekonvolúciós módszerrel rekonstruálták, és arányos technikát alkalmaztak az átlagos neutronenergiára és a detektor hatásfokára következtetni. A monoenergetikai keresztmetszeti adatokat az oslói módszerrel kaptuk. Az eredmények azt mutatják, hogy a SLEGS-adatok összhangban vannak a japán NewSUBARU lézeres Compton szóródó gammaforrás méréseivel, és felülmúlják a Lawrence Livermore National Laboratory és a Saclay Nukleáris Kutatóközpont által használt pozitronrepülést megsemmisítő gammaforrások adatait. Ez igazolja a SLEGS létesítmény és mérési módszertanának megbízhatóságát, megalapozva a jövőben más nuklidok adataiban mutatkozó eltérések feloldását.
A kapcsolódó kutatási eredmények a Science Bulletinben jelentek meg. A tanulmányt többek között a Kínai Nemzeti Kulcsfontosságú K+F Program és a Kínai Nemzeti Természettudományi Alapítvány támogatta.