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8. Zusammenfassung
Die vorliegende Arbeit ist das Ergebnis umfangreicher systematischer Untersuchungen zur Projektilfragmentation
relativistischer Strahlen am Fragmentseparator (FRS) der GSI. Sie fa t erzielte Ergebnisse aus Strahlzeiten
vom Beginn des Aufbaus des FRS, in denen die korrekte Funktionsweise aller seiner Komponenten erfolgreich
getestet und optimiert wurde, bis hin zum Einsatz in Experimenten mit rein physikalischer Zielsetzung zusammen.
Der in dieser Arbeit beschriebene Aufbau an Detektoren wurde bei Experimenten mit Primarstrahlen
von Sauersto bis Uran bei Energien von 200 bis 1500 A GeV erfolgreich eingesetzt. Die dabei auftretenden
Anforderungen waren sehr unterschiedlich. Der mechanische und elektronische Aufbau der eingesetzten Detektoren,
deren Eichung im Experiment, notwendige Korrekturen der Detektorsignale und die mit ihnen erzielten
Au osungen wurden hier umfassend beschrieben.
Es konnte nachgewiesen werden, da die verwendeten Plastikszintillatoren den Anforderungen an Strahlverfolgungs-Detektoren
in einem ionenoptischen System voll und ganz Genuge tun. Sie sind homogen und storen
deshalb die ionenoptischen Transformationen nur sehr wenig. Sie verfugen selbst als Transmissionsdetektoren
uber eine hohe Nachweiswahrscheinlichkeit. Sie sind einfach zukonstruieren, erfordern lediglich einen elektronischen
Aufbau mit Standard-Geraten, undsiekonnen so gro wie erforderlich hergestellt werden, um die
maximal moglichen Strahlquerschnitte in den Fokalebenen des FRS abzudecken. Daruber hinaus sind sie schnell
genug, um in die Online Analyse " Event-fur-Event\ einbezogen zu werden, um den Auslesezyklus der elektronischen
Datenaufnahme fur die zu registrierenden Ereignisse zu starten und sind in der Lage, eine sehr hohe
Teilchenzahlrate zu verarbeiten. Des weiteren liefern sie eine Genauigkeit in der Zeit- und Ortsbestimmung, die
fur die geplanten Einsatzbedingungen ausreicht. Aufgrund der zuverlassigen Funktion der Detektoren wurden
sie in die FRS Standard-Analyse integriert und stehen so jedem Experiment zurVerfugung.
Darauf aufbauend wurden Verbesserungen des FRS-Standard-Zahleraufbaues fur unterschiedliche Einsatze und
zur Steigerung der Zahlratenfestigkeit der Gesamtanordnung vorgenommen und ein vakuumtauglicher, verfahrbahrer
Szintillationsdetektor entwickelt und eingesetzt.
Daruber hinaus wurde eine gro achige Szintillator-Flugzeitwand fur Experimente mit radioaktiven Sekundarstrahlen
am FRS entwickelt, aufgebaut und untersucht. Sie wurde zur Untersuchung der Spaltung exotischer
Kerne in inverser Kinematik erfolgreich eingesetzt.
Verschiedene Methoden zur Identi kation und Separation der erzeugten exotischen Sekundarstrahlen relativistischer
schwerer Projektilfragmente wurden umfassend dargestellt und hinsichtlich ihrer Leistungsfahigkeit
und der Grenzen ihrer Anwendbarkeit systematisch untersucht. Bei Anwendung einer Kombination aus ionenoptischer
und kinematischer Analyse konnte eine vollstandige Massen- und Ladungstrennung selbst fur die
schwersten am FRS erzeugten (Uran-) Fragmente erzielt werden:
In vielen Fallen reicht die raumliche Trennung der Fragmente durch die rein ionenoptische Separation mittels
der Messung der magnetischen Stei gkeiten der Fragmente mit dem Fragmentseparator und des Energieverlustes
in einem Abbremser in seiner dispersiven Mittelebene nicht aus. Speziell wenn Fragmente separiert werden
sollen, die wesentlich leichter sind als das Projektil, verschlechtert sich die Selektion uber die erste Stufe durch
die gro e Impulsbreite der Kerne infolge der nuklearen Reaktion im Target. Mehrdeutigkeiten in der magnetischen
Analyse treten auch dann auf, wenn die Fragmentationsprodukte nicht vollstandig ionisiert vorliegen.
Mi t man zusatzlich die Flugzeit in der zweiten Separatorstufe, so kann man diese Unzulanglichkeiten in der
rein ionenoptischen Trennung ausgleichen. Selbst im schwierigsten Falle { dem Experiment mit Uranstrahl {
war es so moglich, alle erzeugten Projektilfragmente ohne Mehrdeutigkeiten zu identi zieren. Es konnte hier
eine Massenau osung von A/ A=407 (FWHM) erreicht werden.
In jedem Fall jedoch kann die Leistungsfahigkeit des FRS im allgemeinen bedeutend verbessert werden, wenn
man die Teilchen des Sekundarstrahles individuell verfolgt und identi ziert, anstatt Blenden zur Unterdruckung
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