New methods for the γ-ray spectroscopy with position-sensitive detector systems

Stahl, Christian (2015)
New methods for the γ-ray spectroscopy with position-sensitive detector systems.
Technische Universität Darmstadt
Dissertation, Erstveröffentlichung

URL / URN: http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/4955

Kurzbeschreibung (Abstract)

This doctoral thesis describes two new experimental techniques for in-beam γ-ray spectroscopy that exploit the position-sensitivity of the latest generation of high-purity Germanium detectors, so-called γ-ray tracking detectors. These detectors allow to determine the interaction points of γ-ray quanta within the detector material with unrivaled accuracy. The continuous-angle Doppler-Shift Attenuation Method extends the well-known DSA Method for the measurement of nuclear level lifetimes by providing a complete description of the observed characteristic, Doppler-broadened γ-ray lineshapes as a function of the energy and detection polar angle of the γ-rays. The method’s power is demonstrated by the precise lifetime determination of the 2+1 and 3−1 state of 136 Xe from data taken with the AGATA demonstrator. The method of Coulex-Multipolarimetry with relativistic heavy-ion beams allows for the measurement of electromagnetic multipole-mixing ratios of γ-radiation. The core of the method is the determination of velocity-dependent Coulomb excitation cross sections at two different relativistic ion energies. These can be determined in one single measurement by distinguishing excitations in two spatially separated targets via different observed Doppler-shifts that can be reliably separated in γ-ray tracking detectors. This method was employed during the PreSPEC-AGATA campaign in the experiment S426 at GSI’s FRS in 2014.

Typ des Eintrags:

Dissertation

Erschienen:

2015

Autor(en):

Stahl, Christian

Art des Eintrags:

Erstveröffentlichung

Titel:

New methods for the γ-ray spectroscopy with position-sensitive detector systems

Sprache:

Englisch

Referenten:

Pietralla, Prof. Dr. Norbert ; Aumann, Prof. Dr. Thomas

Publikationsjahr:

Juli 2015

Datum der mündlichen Prüfung:

28 Juli 2015

URL / URN:

http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/4955

Kurzbeschreibung (Abstract):

Alternatives oder übersetztes Abstract:

Alternatives Abstract

Sprache

Diese Doktorarbeit beschreibt zwei neuartige experimentelle Methoden für die in-beam γ-Spektroskopie, welche die Positionsempfindlichkeit der neuesten Generation von hochreinen Germanium-Detektoren, sog. γ-ray tracking Detektoren, ausnutzen. Diese Detektoren erlauben die Bestimmung der Wechselwirkungspunkte von γ-Quanten innerhalb des Detektormaterials mit bisher unerreichter Genauigkeit. Die winkel-kontinuierliche Doppler-Shift Attenuation Methode erweitert die bekannte DSA-Methode zur Messung von Kernzustandslebensdauern durch die vollständige Beschreibung der beobachteten charakteristischen, Doppler-verbreiterten Linienformen als Funktion der γ-Energie und des Polarwinkels ihres Nachweisortes. Die Leistungsfähigkeit der Methode wird demonstriert anhand der präzisen Bestimmung der Lebensdauern des 2+1 - und 3−1 -Zustands von 136 Xe aus Daten, die mit dem AGATA-Demonstrator genommen wurden. Die Methode der Coulex-Multipolarimetrie mit relativistischen Ionenstrahlen erlaubt die Messung elektromagnetischer Multipol-Mischungsverhältnisse von γ-Strahlung. Der Kern der Methode besteht in der Messung von geschwindigkeitsabhängigen Wirkungsquerschnitten für Coulomb-Anregung bei zwei verschiedenen relativistischen Ionenenergien. Diese werden in einer einzigen Messung bestimmt, indem Anregungen in zwei räumlich getrennten Targets durch unterschiedliche detektierte Doppler-Verschiebungen in γ-ray tracking Detektoren verlässlich getrennt werden. Die Methode wurde 2014 bei der PreSPEC-AGATA - Kampagne im Experiment S426 am FRS der GSI eingesetzt.

nicht bekannt

Freie Schlagworte:

lifetime measurement, DSAM, multipole mixing ratio, radioactive ion beam, AGATA, GRETA

URN:

urn:nbn:de:tuda-tuprints-49556

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:

27 Sep 2015 19:55

Letzte Änderung: