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