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HK: Physik der Hadronen und Kerne

HK 4: Kernphysik I / Exotische Kerne I

HK 4.3: Vortrag

Montag, 22. März 1999, 15:00–15:15, B

Möglichkeiten und Grenzen von Transferexperimenten mit radioaktiven Strahlen an REX-ISOLDE — •C. Gund¹, H. Bauer¹, J. Cub², A. Dietrich¹, T. Härtlein¹, H. Lenske³, D. Pansegrau¹, A. Richter², G. Schrieder² und D. Schwalm¹ — ¹MPI für Kernphysik Heidelberg — ²TU Darmstadt — ³Uni Gießen

Im Rahmen des REX-ISOLDE Projekts [1] am CERN werden ab Sommer 1999 radioaktive Strahlen von bis zu 2.2 MeV/u zur Verfügung stehen, mit denen unter anderem über inverse Einteilchen-Transferreaktionen niedrigliegende Anregungszustände von Kernen mit extremem N/Z-Verhältnis untersucht werden können.
Da die erwarteten Strahlintensitäten im Bereich von 1 pA und darunter liegen und die Transferprodukte hohe Geschwindigkeiten aufweisen, wurde am MPI-K ein Testexperiment durchgeführt, in dem untersucht wurde, welche Probleme die γ-Spektroskopie unter diesen Bedingungen mit sich bringt und wie man sie lösen kann. Dazu wurde ³⁶S mit einer Einschußenergie von 2.2 MeV/u als Projektil gewählt und der nach ³⁷S führende Einneutron-Transfer untersucht. Als Target diente deuteriertes Polyethylen und ⁹Be. Die Strahlintensitäten wurden bis auf 10⁶ Teilchen/sec abgesenkt.
Zum Projektilnachweis kam unter 0^o ein für REX-ISOLDE entwickelter, ortsempfindlicher Parallelplattenzähler zum Einsatz, der auch als Strahlmonitor dient und der eine zeitliche Referenz liefert, die zur Unterdrückung des Untergrundes in den Germaniumdetektoren unbedingt notwendig ist. Außerdem wird bei REX-ISOLDE MINIBALL [2], ein neues γ-Spektrometer, zum Einsatz kommen, das speziell für Experimente entwickelt wird, bei denen sowohl eine hohe Effizienz als auch eine gute Dopplerkorrektur notwendig sind. Zwei Einzelzähler dieses γ-Arrays standen beim Testexperiment zur Verfügung. Aufgrund der durch Segmentierung und Pulsformanalyse erhöhten Granularität der Germaniumdetektoren konnte eine deutlich verbesserte Dopplerkorrektur ohne Effizienzverlust erreicht werden.
Die Strukturanalyse exotischer Kerne ist aufgrund der geringen Strahlintensitäten nur in Reaktionen mit hohem Wirkungsquerschnitt möglich. Für die d(³⁶S,³⁷S)p Reaktion wurde bei einer Strahlenergie von 2.2 MeV/u ein Wirkungsquerschnitt von 180 mbarn für die Population des 0.6 MeV (3/2⁻)-Zustands vorausgesagt [3]. Der hohe Transferwirkungsquerschnitt konnte im Experiment bestätigt werden.
D.Habs et al., Nucl.Phys. A616 (1997) 29c
J.Eberth et al., Prog. Part. Nucl. Phys 38 (1997) 29
H.Lenske und G.Schrieder, Eur. Phys. J. A 2 (1998) 41-53