Institut f ur Kernphysik Technische Hochschule ... - GSI WWW-WIN

Abb. 4.2
(Seite 28)
4.2 Die Eichung ionenoptischer Gro en
Schematische Anordnung der Detektoren am Fragmentseparator (FRS) der GSI. Um
ein ausgewahltes Fragmentationsprodukt zu separieren, wird eine zweifache magnetische
Analyse mit zusatzlichem Energieverlust in einer speziell geformten Materieschicht
(DG2xx) in der zentralen dispersiven Fokalebene angewandt. Die Position
des Primarstrahles und der Fragmente wird indrei Ebenen gemessen: Am Eingang
des FRS bestimmen zwei gasverstarkende Stromgitter [Web93] (CG01/02) die Ortsverteilung
des Primarstrahles vor dem Produktionstarget. In der zentralen Bildebene
und am Ausgang des FRS werden die Positionen der durchgelassenen Fragmente ereignisweise
durch zwei Szintillationsdetektoren aufgenommen (SC21/SC41). Mit diesen
Detektoren wird au erdem ihre Geschwindigkeit durch eine Messung der Flugzeit
uber eine Strecke von ca. 35 Metern bestimmt. Die Ionisationskammer (MU-
SIC42) [PfG94, PfV90, San87] mi t den spezi schen Energieverlust und den Winkel
der Teilchen des SekundarstrahlesinRichtung der magnetischen Ablenkung am Ende
des Separators. Die Vieldrahtkammern (MWxx) dienen wahrend der Einstellphase
der Experimente der Positionierung des Strahls und der Bestimmung der Eichparameter
fur die Ortsabhangigkeiten der Szintillator- bzw. MUSIC-Signale. Wahrend
der eigentlichen Messungen wurden sie wegen ihrer Inhomogenitaten nur am Ausgang
des Separators (S4) eingesetzt. Der Strahlstrom wird imTargetbereich durch
den SEETRAM bzw. einen Szintillationsdetektor (SC01) bestimmt. Letzterer wird
zur Eichung der mit dem SEETRAM bestimmten Zahlraten in den Strahl gefahren.
Zur Unterdruckung unerwunschter Produkte konnen an den verschiedenen Foki Kollimatoren
(CL0) und Blenden (SLxx) eingefahren werden. (Die Massenbelegung der
einzelnen Detektoren kann aus Tab. B.6 im Anhang entnommen werden.)
4.2 Die Eichung ionenoptischer Gro en
Die magnetische Stei gkeit
Die Bestimmung der magnetischen Stei gkeit (B%) setzt die Kenntnis der Starke des ablenkenden Feldes B und
der Biegeradien % voraus (Glg. 3.1). Die Messung des magnetischen Feldes wird am FRS mittels Hall-Sonden in
den einzelnen Dipolmagneten realisiert. Diese erlauben eine Bestimmung der Felder mit einer Genauigkeit von
10 ;4 T. Die e ektiven Biegeradien %0 der vier Dipole wurden durch das Ausmessen der Felder der Magnete,
als auch experimentell durch die Messung der Position von Primarstrahlen bekannter Energie bestimmt. Die
Genauigkeit der im SIS bestimmten Energien betragt ca. 10 ;4 .
E ektive Biegeradien
Experiment Erste Stufe Zweite Stufe
%1�0 %2�0 %3�0 %4�0
Strahl RUN-Nr. (m)
0.34-0.7 A GeV 18 O 20 11.43990 11.39940 11.4132 11.42330
0.5 und 1.0 A GeV 40 Ar 8 11.37000 11.37000 11.37000 11.37000
1.0 A GeV 86 Kr 11 11.44756 11.44425 11.46717 11.46278
0.8 A GeV 136 Xe 9 11.44849 11.42815 11.43774 11.46088
1.0 A GeV 197 Au 10 11.44760 11.44430 11.46720 11.46280
Tab. 4.2 E ektive Biegeradien in den vier Abschnitten des Fragmentseparators die wahrend der
verschiedenen Experimente ermittel wurden.
Fur alle folgenden Betrachtungen wurden die mittleren magnetischen Stei gkeiten in der ersten und zweiten
Separatorstufe verwendet:
27