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B.2 Experimenteller Aufbau
gro eren Massenverlust nur Neutronen abgestreift werden. Verlangt man bei der Auswertung der Daten, da die
Summe der Kernladungen der Spaltprodukte mit der Kernladungszahl des Mutterkerns ubereinstimmt, wird der
Anteil der Spaltung nach Fragmentation stark unterdruckt und Spaltung nach elektromagnetischer Anregung
entsprechend angereichert.
Wie ein erstes Experiment gezeigt hat, konnte Niederenergiespaltung nach elektromagnetischer Anregung im
Coulombfeld schwerer Targetkerne bereits nachgewiesen werden [BeC94, ScH94].
Mit dem in den folgenden Kapiteln vorgestellten experimentellen Aufbau la t sich fur die verschiedenen Reaktionstypen
neben dem Spaltquerschnitt auch die Kernladungsverteilung der Spaltprodukte bestimmen. Sie
wird im Spaltproze spatestens am Sattelpunkt festgelegt und ist damit fur diesen eine unverfalschte, unmittelbar
charakteristische Gro e. Die Massenverteilung dagegen ist nach vollzogener Spaltung noch Veranderungen
unterworfen, da die angeregten Spaltfragmente Neutronen abdampfen konnen.
In Abb. B.3 sind Messungen von gemittelten totalen kinetischen Energien TKE einzelner Kerne uber dem
Parameter Z 2 =A 1=3 aufgetragen. Die TKE der Spaltprodukte ist durch die Coulombabsto ung und damit
im Wesentlichen durch die Kon guration des spaltenden Systems am Sattelpunkt bestimmt. Schalene ekte
haben hier einen gro en Ein u , weshalb die Werte in Abb. B.3 fur einige Kerne um bis zu 20 % von den
ebenfalls dargestellten Systematiken [UnG74, ViK66] abweichen. Eine Untersuchung dieser Kerne erscheint
deshalb besonders interressant.
Mit dem hier vorgestellten Aufbau konnen die Geschwindigkeitsbetrage und {richtungen der Spaltfragmente
gemessen werden. Im Schwerpunktsystem des spaltenden Kerns sind diese von der Spaltrichtung, der totalen
kinetischen Energie und dem Massenverhaltnis der Spaltfragmente bestimmt.
B.2 Experimenteller Aufbau
Die in diesem Abschnitt angenommenen Energien von Primar- und Sekundarstrahl ergeben sich aus den folgenden
Uberlegungen: Die oberste Grenze der Primarenergie von 1030 A MeV fur 238 U 73+ {Strahl wird durch die
maximalen Feldstarken und Biegeradien (B%) SIS =18.71 Tm des Synchrotrons SIS gegeben [Str94]. Eine optimale
Produktionsrate von Sekundarteilchen erfordert eine Dicke des Kupfer-Produktionstargets am Eingang des
Fragmentseparators von ca. 4 g/cm 2 . Die hier erzeugten, voll ionisierten Fragmente werden in der ersten Magnetstufe
nach Impuls uber Ladung p/q selektiert. Die ortliche Trennung der Isotope in der zweiten Magnetstufe
des FRS ist bei einer Dicke desintermediaren Abbremsers von ca. 40 % ihrer Reichweite (ca. 3 g/cm 2 Aluminium)
am gunstigsten. Diese Vorgaben erzwingen eine Energie des Sekundarstrahles von ca. 500 bis 700 A MeV,
bei der die Fragmente in mehreren Ladungszustanden vorliegen.
Durch die Bestimmung ihrer Flugzeit zwischen zwei Szintillations{Detektoren und ihres Energieverlustes in
einer MUSIC (MUltiple Sampling Ionisation Chamber) [PfV90] werden diese Isotope unabhangig von ihrem
Ladungszustand identi ziert.
Der Sekundarstrahl tri t dann mit etwa 500 A MeV auf ein Sekundartarget aus Blei, das als " aktives Target\
ausgebildet ist [Hei94] (vergl. Abb. B.5). Es besteht aus sieben Bleifolien mit einer Massenbelegung von insgesamt
4.2 g/cm 2 . Diese Folien be nden sich in einer Kammer, die mit einem Gasgemisch aus Argon und Methan
(P10) unter atmospharischem Druck gefullt ist. Jede zweite Folie liegt auf Hochspannung, so da die einzelnen
Sektionen separate Ionisationskammern bilden. Die Gesamtdicke dieses Targets ergibt sich als Optimum
aus Uberlegungen zu den zu erwartenden Ausbeuten der Spaltfragmente nach elektromagnetische Anregung,
der Anteil des Untergrundes durch nukleare Reaktionen betragt ca. 10%. Bei den oben angenommenen Sekundarstrahlenergien
erreicht man Spaltraten in der Gro enordnung von 5% im aktiven Target.
Ein Problem ist der Unterschied des Energieverlustes der Spaltfragmente in Abhangigkeit vom Spaltort von
einigen hundert MeV. Anhand der Signalhohen in den Sektionen des aktiven Targets, die proportional zu Z 2
sind, la t sich jedoch die Folie identi zieren, in der der Kern gespalten hat. Mit der Kenntnis des Ortes kann man
uber den Energieverlust des Projektils die Energie berechnen, bei der der Mutterkern gespalten hat. Zusatzlich
kann man bereits die Fragmente aus ltern, die an vorangehenden Stellen im Strahlengang gespalten haben, da
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