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B(E2)-Stärke des 2+1-Zustandes von 12C aus (e,e‘)-Daten & Neuplanung des Vieldraht-Driftkammer Detektors am QCLAM-Spektrometer

D'Alessio, Antonio (2020)
B(E2)-Stärke des 2+1-Zustandes von 12C aus (e,e‘)-Daten & Neuplanung des Vieldraht-Driftkammer Detektors am QCLAM-Spektrometer.
Technische Universität Darmstadt
doi: 10.25534/tuprints-00014222
Dissertation, Erstveröffentlichung, Verlagsversion

Kurzbeschreibung (Abstract)

Der erste Teil dieser Arbeit beschreibt die Untersuchung der Übergangsstärke des 2+1-Zustandes von 12C mit (e,e’)-Experimenten. Hierfür wurden Messungen am Lintott-Magnetspektrometer am S-DALINAC durchgeführt. Durch die Elektronenstrahlenergie von 42,5MeV und Streuwinkel von 69°, 81° und 93° konnten extrem niedrige Impulsüberträge von 0,252 fm^-1 bis 0,322 fm^-1 erreicht werden. Über Relativmessungen des Grundzustandes zum angeregten Zustand wurden Wechselwirkungsquerschnitte des 2+1 Zustandes von 12C bestimmt. Die daraus resultierenden Messdaten dienen als Grundlage einer Extrapolation des Formfaktors über ein analytisches Modell zum Impulsübertrag am Photonenpunkt q = 0,023fm^-1. Durch die neu gemessen Daten konnte die Ungenauigkeit des B(E2,2+1->GZ) von 5,5% auf 2,5% verringert werden, da insbesondere die Daten bei niedrigen Impulsüberträgen die Genauigkeit der Extrapolation bestimmen. Diese Präzision ermöglicht es, die Unsicherheiten des Quadrupolmoments des 2+1 -Zustandes von momentan 35% auf 23% zu reduzieren. Dies bietet neue Möglichkeiten zur Überprüfung von theoretischen ab inito-Methoden wie dem No Core Shell-Model. Im zweiten Teil dieser Arbeit wird die Neuplanung des Vieldraht- Driftkammer Detektors des QCLAM-Spektrometers vorgestellt. Der Augenmerk wurde bei der Neuplanung auf eine verbesserte Energieauflösung und Effizienz des Detektors gelegt. Hierfür wurde ein Gehäuse entworfen, indem die eigentlichen Drahtkammern liegen. Der neue Entwurf besteht aus zwei X-Ebenen und zwei U-Ebenen. Der Abstand der Signaldrähte in den X-Ebenen wurde von 3mm auf 2,5mm reduziert. In den U-Ebenen sind die Drähte um 28,32° zu den Drähten in den X-Ebenen verdreht, hierdurch ergibt sich ein Abstand der Drähte von 2,84mm. Der verringerte Abstand führt zu einer Verbesserung der Auflösung und zu einer Erhöhung der Effizienz insbesondere im Niederenergiebereich des Spektrums.

Typ des Eintrags: Dissertation
Erschienen: 2020
Autor(en): D'Alessio, Antonio
Art des Eintrags: Erstveröffentlichung
Titel: B(E2)-Stärke des 2+1-Zustandes von 12C aus (e,e‘)-Daten & Neuplanung des Vieldraht-Driftkammer Detektors am QCLAM-Spektrometer
Sprache: Deutsch
Referenten: Pietralla, Prof. Dr. Norbert ; Enders, Prof. Dr. Joachim
Publikationsjahr: 2020
Ort: Darmstadt
Kollation: xi, 149 Seiten
Datum der mündlichen Prüfung: 19 Oktober 2020
DOI: 10.25534/tuprints-00014222
URL / URN: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/14222
Kurzbeschreibung (Abstract):

Der erste Teil dieser Arbeit beschreibt die Untersuchung der Übergangsstärke des 2+1-Zustandes von 12C mit (e,e’)-Experimenten. Hierfür wurden Messungen am Lintott-Magnetspektrometer am S-DALINAC durchgeführt. Durch die Elektronenstrahlenergie von 42,5MeV und Streuwinkel von 69°, 81° und 93° konnten extrem niedrige Impulsüberträge von 0,252 fm^-1 bis 0,322 fm^-1 erreicht werden. Über Relativmessungen des Grundzustandes zum angeregten Zustand wurden Wechselwirkungsquerschnitte des 2+1 Zustandes von 12C bestimmt. Die daraus resultierenden Messdaten dienen als Grundlage einer Extrapolation des Formfaktors über ein analytisches Modell zum Impulsübertrag am Photonenpunkt q = 0,023fm^-1. Durch die neu gemessen Daten konnte die Ungenauigkeit des B(E2,2+1->GZ) von 5,5% auf 2,5% verringert werden, da insbesondere die Daten bei niedrigen Impulsüberträgen die Genauigkeit der Extrapolation bestimmen. Diese Präzision ermöglicht es, die Unsicherheiten des Quadrupolmoments des 2+1 -Zustandes von momentan 35% auf 23% zu reduzieren. Dies bietet neue Möglichkeiten zur Überprüfung von theoretischen ab inito-Methoden wie dem No Core Shell-Model. Im zweiten Teil dieser Arbeit wird die Neuplanung des Vieldraht- Driftkammer Detektors des QCLAM-Spektrometers vorgestellt. Der Augenmerk wurde bei der Neuplanung auf eine verbesserte Energieauflösung und Effizienz des Detektors gelegt. Hierfür wurde ein Gehäuse entworfen, indem die eigentlichen Drahtkammern liegen. Der neue Entwurf besteht aus zwei X-Ebenen und zwei U-Ebenen. Der Abstand der Signaldrähte in den X-Ebenen wurde von 3mm auf 2,5mm reduziert. In den U-Ebenen sind die Drähte um 28,32° zu den Drähten in den X-Ebenen verdreht, hierdurch ergibt sich ein Abstand der Drähte von 2,84mm. Der verringerte Abstand führt zu einer Verbesserung der Auflösung und zu einer Erhöhung der Effizienz insbesondere im Niederenergiebereich des Spektrums.

Alternatives oder übersetztes Abstract:
Alternatives AbstractSprache

The first part of this thesis describes the investigation of the transition strength of the 2+1 state of 12C with (e,e’)-experiments. For this purpose, measurements were performed on the Lintott magnetic spectrometer at the Superconducting-DArmstadt-LINear-ACcelerator (S-DALINAC). Due to the electron beam energy of 42.5MeV and scattering angles of 69°, 81° and 93° extremely low momentum transfers from 0.252 fm^-1 to 0.322 fm^-1 could be achieved. Interaction cross sections of the 2+1 state of 12C were determined by relative measurements of the ground state to the excited state. The resulting form factor data serve as the basis for extrapolating the form factor via an analytical model to the momentum transfer at the photon point 0,023 fm

Englisch
Status: Verlagsversion
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-142225
Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC): 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
Fachbereich(e)/-gebiet(e): 05 Fachbereich Physik
05 Fachbereich Physik > Institut für Kernphysik
05 Fachbereich Physik > Institut für Kernphysik > Experimentelle Kernphysik
05 Fachbereich Physik > Institut für Kernphysik > Experimentelle Kernphysik > Experimentelle Kernstruktur und S-DALINAC
Hinterlegungsdatum: 11 Dez 2020 12:42
Letzte Änderung: 08 Okt 2024 11:31
PPN:
Referenten: Pietralla, Prof. Dr. Norbert ; Enders, Prof. Dr. Joachim
Datum der mündlichen Prüfung / Verteidigung / mdl. Prüfung: 19 Oktober 2020
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