Pantea, Monica (2005)
Untersuchung der Reaktion 2H(30Mg,p)31Mg* bei einer Energie von 2.2 MeV/Nukleon an REX-ISOLDE.
Technische Universität Darmstadt
Dissertation, Erstveröffentlichung
Kurzbeschreibung (Abstract)
Die Schalenstruktur eines radioaktiven sd-Schalenkerns, 31Mg*, wurde im Rahmen dieser Arbeit erstmals durch eine Transferreaktion bei einer Energie an der Coulombschwelle in inverser Kinematik untersucht. Das Experiment dazu fand am REX-ISOLDE Nachbeschleuniger am CERN bei Genf/Schweiz statt. Das hochauflösende und hocheffiziente Gamma-Spektrometer MINIBALL diente zum Nachweis emittierter Gamma-Quanten, ein vielfach segmentierter Siliziumdetektor wurde zum Nachweis der aus der Transferreaktion hervorgehenden leichten Reaktionsprodukte benutzt. Mit dieser Methode konnten mit der 2H(30Mg,p)31Mg* Reaktion die ersten drei angeregten Zustände des bislang experimentell schwer zugänglichen Kerns 31Mg, von dem nur das Termschema bis etwa 4 MeV Anregungsenergie sowie Spin und Parität des Grundzustands (1/2+) bekannt sind, untersucht werden. Aus dem vergleich der im ortsauflösenden Teilchenzähler gemessenen Protonenwinkelverteilungen und DWBA-Rechnungen ergeben sich Hinweise für den Spin und die Parität des zweiten angeregten Zustands bei 222 keV von 3/2-. Der Compoundkernanteil war in dieser Messung gering. Um diese Ergebnisse zu erlangen, mussten Effekte berücksichtigt werden, die sich aus den experimentellen Strahlparametern und der spezifischen Detektorgeometrie des Experiments ergeben. Dazu wurde ein Programm erstellt, um in einer Monte-Carlo-Simulation die Winkelverteilungen nachgewiesener Reaktionsprodukte zu berechnen. Das Programm erlaubt auch die Berechnung der Kinematik beobachteter Reaktionskanäle, wodurch eine Teilchenidentifikation in den gemessenen Verteilungen möglich ist. Damit konnte der Anteil der für die Analyse der Transferreaktionen relevanten Protonen von Beiträgen, die durch andere Reaktionen im Teilchendetektor verursacht wurden, abgetrennt werden. Für die Durchführung von Experimenten zur Gamma-Spektroskopie mit radioaktiven Strahlen ist eine kleine Strahlemittanz wegen der davon abhängigen Dopplerkorrektur der Gamma-Spektren von besonderer Bedeutung. Daher wurde ein in der Nähe des Targets montierter Parallelplattenzähler als Strahlmonitor wesentlich verbessert und getestet. Die Modifikationen beinhalteten zum einen ein kompakteres und stabileres Design des Detektors, zum anderen wurde die Gasversorgung durch eine Prozessorsteuerung automatisiert und die Empfindlichkeit der Elektronik bei der Stromauslese so erhöht, dass der Bereich nachweisbarer Strahlintensitäten erweitert wurde. In einem Testexperiment am Tandembeschleuniger des Maier-Leibnitz-Laboratoriums in Garching wurden mit einem stabilen 32S-Strahl das Auflösungsvermögen des Detektors sowie das Hochspannungs- und Druckverhalten des Detektors ermittelt.
| Typ des Eintrags: |
Dissertation
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| Erschienen: |
2005 |
| Autor(en): |
Pantea, Monica |
| Art des Eintrags: |
Erstveröffentlichung |
| Titel: |
Untersuchung der Reaktion 2H(30Mg,p)31Mg* bei einer Energie von 2.2 MeV/Nukleon an REX-ISOLDE |
| Sprache: |
Deutsch |
| Referenten: |
Richter, Prof. Dr. Achim ; Zilges, Prof. Dr. Andreas |
| Berater: |
Richter, Prof. Dr. Achim |
| Publikationsjahr: |
18 Oktober 2005 |
| Ort: |
Darmstadt |
| Verlag: |
Technische Universität |
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Datum der mündlichen Prüfung: |
25 April 2005 |
| URL / URN: |
urn:nbn:de:tuda-tuprints-6161 |
| Kurzbeschreibung (Abstract): |
Die Schalenstruktur eines radioaktiven sd-Schalenkerns, 31Mg*, wurde im Rahmen dieser Arbeit erstmals durch eine Transferreaktion bei einer Energie an der Coulombschwelle in inverser Kinematik untersucht. Das Experiment dazu fand am REX-ISOLDE Nachbeschleuniger am CERN bei Genf/Schweiz statt. Das hochauflösende und hocheffiziente Gamma-Spektrometer MINIBALL diente zum Nachweis emittierter Gamma-Quanten, ein vielfach segmentierter Siliziumdetektor wurde zum Nachweis der aus der Transferreaktion hervorgehenden leichten Reaktionsprodukte benutzt. Mit dieser Methode konnten mit der 2H(30Mg,p)31Mg* Reaktion die ersten drei angeregten Zustände des bislang experimentell schwer zugänglichen Kerns 31Mg, von dem nur das Termschema bis etwa 4 MeV Anregungsenergie sowie Spin und Parität des Grundzustands (1/2+) bekannt sind, untersucht werden. Aus dem vergleich der im ortsauflösenden Teilchenzähler gemessenen Protonenwinkelverteilungen und DWBA-Rechnungen ergeben sich Hinweise für den Spin und die Parität des zweiten angeregten Zustands bei 222 keV von 3/2-. Der Compoundkernanteil war in dieser Messung gering. Um diese Ergebnisse zu erlangen, mussten Effekte berücksichtigt werden, die sich aus den experimentellen Strahlparametern und der spezifischen Detektorgeometrie des Experiments ergeben. Dazu wurde ein Programm erstellt, um in einer Monte-Carlo-Simulation die Winkelverteilungen nachgewiesener Reaktionsprodukte zu berechnen. Das Programm erlaubt auch die Berechnung der Kinematik beobachteter Reaktionskanäle, wodurch eine Teilchenidentifikation in den gemessenen Verteilungen möglich ist. Damit konnte der Anteil der für die Analyse der Transferreaktionen relevanten Protonen von Beiträgen, die durch andere Reaktionen im Teilchendetektor verursacht wurden, abgetrennt werden. Für die Durchführung von Experimenten zur Gamma-Spektroskopie mit radioaktiven Strahlen ist eine kleine Strahlemittanz wegen der davon abhängigen Dopplerkorrektur der Gamma-Spektren von besonderer Bedeutung. Daher wurde ein in der Nähe des Targets montierter Parallelplattenzähler als Strahlmonitor wesentlich verbessert und getestet. Die Modifikationen beinhalteten zum einen ein kompakteres und stabileres Design des Detektors, zum anderen wurde die Gasversorgung durch eine Prozessorsteuerung automatisiert und die Empfindlichkeit der Elektronik bei der Stromauslese so erhöht, dass der Bereich nachweisbarer Strahlintensitäten erweitert wurde. In einem Testexperiment am Tandembeschleuniger des Maier-Leibnitz-Laboratoriums in Garching wurden mit einem stabilen 32S-Strahl das Auflösungsvermögen des Detektors sowie das Hochspannungs- und Druckverhalten des Detektors ermittelt. |
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Alternatives oder übersetztes Abstract: |
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Alternatives Abstract | Sprache |
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The shell structure of a radioactive sd-shell nucleus, 31Mg*, was investigated within this work for the first time via a transfer reaction at an energy close to the Coulomb barrier in inverse kinematics. The experiment has been performed at the REX-ISOLDE post-accelerator at CERN close to Geneva/Switzerland. The high resolution and highly efficient gamma-Spectrometer MINIBALL served for the detection of emitted gamma particles, a highly segmented silicon detector was used to detect the light reaction products that result from a transfer reaction. Using this method it was possible to investigate via the reaction 2H(30Mg,p)31Mg* the second excited state of 31Mg which has so far been hardly experimentally accessible. Only the level scheme up to about 4 MeV excitation energy and the spin and parity of the ground state (1/2+) are known. The shape of the with the segmented silicon detector measured angular distribution of protons by comparison with DWBA calculations leads to the spin and parity of the second excited state at 222 keV of 3/2-. The contribution from Compound reactions was small during this measurement. To obtain these results effects had to be taken into account that are due to the experimental beam parameters and the specific detector geometry of the experiment setup. A Monte-Carlo simulation program was developed in order to calculate angular distributions of detected reaction products. The program gave also the possibility to calculate the kinematics of the respective reaction channels, which allowed a particle identification within the measured distributions. This leaded to the separation of for the analysis important protons from contributions of other particles from different reaction channels. For the realization of gamma-spectroscopy experiments with radioactive beams the beam emittance which directly influences the quality of the Doppler correction of the gamma-spectra is of special relevance. Therefore a parallel plate avalanche counter that was mounted close to the target was considerably improved and tested. The modifications concern on one hand a more compact and stable design of the detector, on the other hand the gas system was automatized by a processor system and the sensitivity of the electronics in current readout mode was improved so the span of detectable beam intensities was broadened. The resolution and the systematics of the voltage and pressure behaviour of the detector could be determined with a stable 32S beam in a test experiment at the tandem accelerator of the Maier-Leibnitz-Laboratory in Garching. | Englisch |
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| Freie Schlagworte: |
Magnesium-31, CERN, REX-ISOLDE |
| Schlagworte: |
| Einzelne Schlagworte | Sprache |
|---|
| magnesium-31, CERN, REX-ISOLDE | Englisch |
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| Fachbereich(e)/-gebiet(e): |
05 Fachbereich Physik |
| Hinterlegungsdatum: |
17 Okt 2008 09:22 |
| Letzte Änderung: |
05 Mär 2013 09:26 |
| PPN: |
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| Referenten: |
Richter, Prof. Dr. Achim ; Zilges, Prof. Dr. Andreas |
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Datum der mündlichen Prüfung / Verteidigung / mdl. Prüfung: |
25 April 2005 |
| Schlagworte: |
| Einzelne Schlagworte | Sprache |
|---|
| magnesium-31, CERN, REX-ISOLDE | Englisch |
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