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5.2 Die kinematische Rekonstruktion
5.2.1 Die E {B%{TOF-Methode
5.2 Die kinematische Rekonstruktion
Wie bereits gezeigt, reicht die raumliche Trennung der Fragmente durch die magnetische Ablenkung { d.h. die
Anwendung der B%{ E{B%-Methode wie sie oben beschrieben wurde { in einigen Fallen 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 Fragmente infolge der nuklearen Reaktion im
Target [Gol74]. In jedem Fall wird die Ortsverteilung noch zusatzlich durch die Energieverlustbreite infolge der
Dicke des Produktionstargets verbreitert. Die Ortsverteilungen benachbarter Kerne mit gleicher Kernladungszahl
uberlappen. Mehrdeutigkeiten in der magnetischen Analyse treten auch dannauf,wenn die Fragmentationsprodukte
nicht vollstandig ionisiert vorliegen. Diese Fragmente tauchen dann an anderen Positionen auf als
die vollig nackten mit der gleichen Kernladung und -masse. Sekundarreaktionen im Degradermaterial oder in
den Detektoren fuhren au erdem zu einem kontinuierlichen Untergrund. In allen diesen Fallen kann die Analyse
erheblich verbessert werden, wenn man die Geschwindigkeit der Sekundarstrahlteilchen mit aufnimmt. Dies
ero net die Moglichkeit, die verschiedenen Prozesse voneinander zu unterscheiden.
In einigen Experimenten, bei denen keinodernur ein sehr dunner Degrader Verwendung ndet (z.B. [BrC92,
BeC94]), werden viele verschiedene Fragmente mit ahnlichem A/Z-Verhaltnis gleichzeitig durch den FRS gelassen.
Dies ist insbesondere vorteilhaft fur die Bestimmung von Produktionswirkungsquerschnitten von Kernen
ganzer Isotopenketten, man kann so die gesamte Akzeptanz des FRS zu nutzen und mehrere Isotope in einer
Einstellung auszuwerten. Die Messung der Flugzeit und des spezi schen Energieverlustes, d.h. die Anwendung
der E {B%{TOF-Methode bzw. der B%{ E{B%+TOF-Methode wird dann allerdings unentbehrlich.
Bei der Anwendung der kinematischen Analyse ist es vor allem wichtig, da die gewonnenen komplementaren
Informationen zueinander passen. Das hei t, da sie die Ionen im gleichen Zustand (bezuglich Energie und
atomarer Ladung) beschreiben. Aus diesem Grunde wird diese Messung der Flugzeit zusammen mit der Bestimmung
der magnetischen Stei gkeit uber die Ortsmessungen vor und hinter der zweiten Stufe des FRS
vorgenommen. Wurde man die Kerne nach der magnetischen Separation in der zweiten Stufe des FRS, aber
nochvor der Bestimmung der Zeiten durch den Stopp-Detektor der Flugzeitmessung stark abbremsen, so wurden
die Informationen aus den Orts- und der Flugzeitmessung nicht mehr zusammenpassen.
Fur den Zusammenhang zwischen Flugzeit (TOF), Geschwindigkeit ( ) und zuruckgelegtem Weg (L) gilt die
Beziehung:
TOF = L
c
Die Messung der Flugzeit uber der Strecke von S2 nach S4, d.h. von der Mittelebene zum Endfokus des Fragmentseparators,
ermoglicht eine isotopenreine Bestimmung der beobachteten Projektilfragmente uber die kinematische
Rekonstruktion der Reaktion im Target. Im Falle leichter Strahlen kann durch die Messung des
Energieverlustes in der Ionisationskammer und der Flugzeit der Fragmente in der zweiten Stufe des FRS eine
in Bezug auf die rein ionenoptische Separation mittels der B%{ E{B%-Methode redundante Identi zierung der
Fragmente des Sekundarstrahles erfolgen.
Bei einer Auftragung des Energieverlustes in der MUSIC bzw. in den Szintillatoren gegen die Flugzeit in der
zweiten Stufe erhalt man Trennungslinien nach Glg.3.1 und 5.2:
und nach Glg. 3.2
TOF = L
c
s A
Q
1
(B %)2
2
+1 / A
Z
(5.2)
(5.3)
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