Institut f ur Kernphysik Technische Hochschule ... - GSI WWW-WIN
Institut f ur Kernphysik Technische Hochschule ... - GSI WWW-WIN
Institut f ur Kernphysik Technische Hochschule ... - GSI WWW-WIN
Sie wollen auch ein ePaper? Erhöhen Sie die Reichweite Ihrer Titel.
YUMPU macht aus Druck-PDFs automatisch weboptimierte ePaper, die Google liebt.
4. Die Experimente<br />
4.4.2 Die Korrekt<strong>ur</strong> der Energieabhangigkeit des Energieverlust-Signales<br />
Die beschriebene Ortskorrekt<strong>ur</strong> reicht nochnicht aus, um aus den Energieverlustsignalen die Kernladung der<br />
Fragmente extrahieren zu konnen. Zu beachten ist au erdem die Geschwindigkeitsabhangigkeit nach Glg. 3.2.<br />
Man kann mit guter Naherung annehmen, da der Energieverlust quadratisch von der Kernladung der Ionen<br />
abhangt. In diesem Falle gilt<br />
Eexp(Z) = Eexp(Z� v) f(v) (4.9)<br />
Die Korrekt<strong>ur</strong>funktion f(v) konnte anhand von Eichungen mit dem Primarstrahl (Z=Zp) bei verschiedenen<br />
Energien Ep bestimm werden. Die Energie des Primarstrahles bzw. seine Geschwindigkeit w<strong>ur</strong>de aus seiner<br />
magnetischen Stei gkeit nach Glg. 3.1 ermittelt. Abb. 4.15 zeigt das Ergebnis f<strong>ur</strong> verschiedene Primarstrahlsorten<br />
und Energien. Nach Anwendung aller beschriebenen Korrekt<strong>ur</strong>en konnen die Energieverlustsignale der<br />
Ionisationskammer z<strong>ur</strong> Ermittlung der Kernladung der d<strong>ur</strong>ch iegenden Ionen verwendet werden. Mit den oben<br />
festgelegten Korrekt<strong>ur</strong>en und Bezeichnungen gilt damit:<br />
Zf�exp = Zp<br />
! 1=2<br />
Eexp(Z� v)<br />
Eexp(Zp�v)<br />
(4.10)<br />
Die hierbei erzielten Ergebnisse sind in Abb. 4.16 dargestellt. Hierzu w<strong>ur</strong>de angenommen, da die Ladung Z=0<br />
in Kanal Null zu liegen kommtunddieunterschiedliche Verstarkung der Signale in den einzelnen Experimenten<br />
berucksichtigt. Die ermittelten Abhangigkeiten der Signalhohe in der Ionisationskammer von der Kernladung der<br />
Fragmente gehorchen sehr gut der theoretisch erwarteten Beziehung E/Z 2 . Eine vergleichende Ubersicht uber<br />
die mit der MUSIC I nach diesen Korrekt<strong>ur</strong>en erzielten Au osungen der Kernladung der Fragmente f<strong>ur</strong> Projektile<br />
von 18 O bis 238 U ist in Abb. 4.17 dargestellt. Die rechten Bildhalften demonstrieren die erreichbaren Trennungen<br />
zweier Ladungen unter Zugrundelegung gau formiger Energieverlustsignale. Die erzielten Ergebnisse f<strong>ur</strong> den<br />
238 U-Strahl sind hier nicht dargestellt, da in diesem Fall das gleichzeitige Auftreten mehrerer Ladungszustande<br />
der Fragmente eine Trennung der einzelnen Isotope erschwert, bzw. f<strong>ur</strong> Fragmente in der Nahe des Primarstrahles<br />
sogar unmoglich macht. In Tab. 4.5 sind die ermittelten Au osungen tabellarisch zusammengefa t. Gezeigt<br />
Strahl MUSIC<br />
Strahl- Kernladungs-<br />
Projektil Energie Au osung<br />
( MeV)<br />
(e)<br />
u<br />
18 O 702 0.2<br />
40 Ar 1000 0.3<br />
86 Kr 1000 0.3<br />
136 Xe 800 0.3<br />
197 Au 1000 0.4<br />
208 Pb 1000 0.4<br />
238 U 950 0.5<br />
Tab. 4.5 Au osung der Kernladung d<strong>ur</strong>ch die Ionisationskammer (MUSIC) in Einheiten der<br />
Elementarladung e errechnet aus dem Verhaltnis der Breite (FWHM) der Energieverlustverteilung<br />
f<strong>ur</strong> die einzelnen Kernladungen (Z) zum Abstand derselben f<strong>ur</strong> benachbarte<br />
Z.<br />
sind jeweils gemittelte Werte, die sich d<strong>ur</strong>ch das Verhaltnis der Halbwertsbreite b einer Linie zum Abstand der<br />
Schwerpunkte p benachbarter Linien in den linken Bildhalften ergeben:<br />
50<br />
Z =<br />
bZ<br />
(pZ+1 ; pZ)<br />
e (4.11)