Produktion kurzlebiger radioaktiver Strahlen - E12
Produktion kurzlebiger radioaktiver Strahlen - E12
Produktion kurzlebiger radioaktiver Strahlen - E12
Sie wollen auch ein ePaper? Erhöhen Sie die Reichweite Ihrer Titel.
YUMPU macht aus Druck-PDFs automatisch weboptimierte ePaper, die Google liebt.
<strong>Produktion</strong> <strong>kurzlebiger</strong> <strong>radioaktiver</strong> <strong>Strahlen</strong>
ISOL Schema<br />
• leichte Ionen (n,p,d) induzieren Reaktionen im Target:<br />
• Spaltung von Uran Targets<br />
• Spallation verschiedener Targetmaterialien<br />
• Fusionsreaktionen<br />
• Fragmentation<br />
• Radioaktive Produkte<br />
• diffundieren aus dem Target heraus<br />
• werden einfach ionisiert<br />
• werden beschleunigt (30-60 kV)<br />
• werden elektromagnetisch separiert<br />
• Niederenergie-Experimente mit 30-60 keV Ionen<br />
• Massen, Laserspektroskopie, β-Zerfall<br />
• Beschleunigung der Ionen in zweitem Beschleuniger auf<br />
5-10 MeV/u<br />
•Coulomb-Anregung<br />
•Transfer<br />
• Fusionsreaktionen<br />
<strong>Produktion</strong>starget<br />
Ionisation<br />
Separation<br />
Leichte<br />
Teilchen<br />
(p,d,n)<br />
Diffusion<br />
Extraktion<br />
Experiment<br />
oder<br />
Nachbeschleunigung
Ionisationsmethoden
Oberflächenionisation<br />
Extraktionslinse<br />
+V<br />
Reaktionsprodukte<br />
diffundieren aus dem<br />
Target<br />
Oberfächenionisation<br />
(1fach negative Ionisation)<br />
Neutrales<br />
Atom<br />
Heisse Oberfläche<br />
Ion<br />
Strahl<br />
senkrecht<br />
zum Bild
Laserionisation
Selektivität der Laser Ionisation 1
Selektivität der Laser Ionisation 2<br />
T 1/2 = 5.6 +/- 0.3 s<br />
235 MeV 36 Ar + 58 Ni => 94 Pd* => 92 Rh + p n
ISOLDE am PS Booster des CERN
ISOLDE am CERN
Laserionisation an ISOLDE
Massenseparation mit dem General Purpose Separator
Hochauflösender Massenseparator an ISOLDE<br />
M<br />
><br />
∆M<br />
10000
MISTRAL – Massen durch Radiofrequenzmessung<br />
Beispiel: MISTRAL am CERN
ISOLTRAP – Penning Falle zur Massenmessung<br />
Beispiel: ISOLTRAP am CERN<br />
ISOLTRAP
REX-ISOLDE<br />
REX ISOLDE
REX-ISOLDE<br />
REX ISOLDE
REX- REX Beschleunigerstrukturen
Spaltquelle<br />
MAFF am FRM II in Garching<br />
10 14 Spalt./sec<br />
Quellenwechsler<br />
Faktor 100-1000<br />
höhere<br />
Strahlintensität<br />
als REX-ISOLDE<br />
Massenseparator<br />
Ladungsbrüter<br />
MAFF-Trap<br />
Magnet-Separator<br />
Gamma-<br />
Spektrometer<br />
~5 MeV/u<br />
LINAC
MAFF Extraktion<br />
Schlitz System<br />
Reaktor Wand<br />
Triplett 3<br />
Magnet 1<br />
Ionen Quelle<br />
El. Deflektor<br />
Dublett 1<br />
Triplett 2<br />
Triplett 1<br />
Magnet 2<br />
Triplet-Prototyp
MAFF Extraktion<br />
x<br />
Spaltquelle<br />
10 14 Spaltungen/sec<br />
Extraktionslinse<br />
Ablenkplatten<br />
Massenvorseparator<br />
Strahlführungslinsen
Kanadische ISOL Facility
ISOL Faciltiy am Oak Ridge National Laboratory, USA
Fragmentation<br />
• Schwere Ionen werden zu hohen Energien beschleunigt (50 – 1000 MeV/u)<br />
• Fragmentation oder Spaltung der Strahlteilchen an einem Target (Be, Pb)<br />
• Fragmente fliegen mit Strahlgeschwindigkeit weiter<br />
• Magnetische Separation der gewünschten Produkte
Projektilfragmentation anschaulich<br />
Beide sind<br />
hochangeregt<br />
und dampfen<br />
Neutronen ab<br />
Spektatoren, und<br />
Reaktionszone
Fragmentation in Darmstadt –<br />
Gesellschaft für Schwerionenforschung<br />
Targethalle<br />
ESR<br />
Max. 90%<br />
Lichtgeschwindigkeit<br />
(2 GeV/Nukleon)<br />
FRS<br />
SIS<br />
UNILAC<br />
Ionenquelle<br />
(Hochladung)<br />
Experimentierhalle<br />
8-20% Lichtgeschwindigkeit<br />
(3-20 MeV/Nukleon)<br />
Ionenquelle<br />
N
Der Fragmentseparator (FRS) der GSI
Separationsprinzip bei der Fragmentation
Massenmessungen am Speicherring (mit einzelnen Ionen)
Fragmentation und ISOL in GANIL, Frankreich
Change language