Institut f ur Kernphysik Technische Hochschule ... - GSI WWW-WIN
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6.4 Die Diskussion der Ergebnisse<br />
6.4.1 Der reine Abrasions-Proze<br />
6.4 Die Diskussion der Ergebnisse<br />
In inklusiven Experimenten ero net lediglich die Beobachtung spezi scher Reaktionskanale die Moglichkeit, Informationen<br />
uber die periphere nukleare Reaktion zu sammeln. Unter diesem Aspekt w<strong>ur</strong>de der Verlust von bis<br />
zu drei Protonen { ohne Neutronenverlust im zweiten Reaktionsschritt { ausgehend von 136 Xe und 197 Au Projektilen<br />
untersucht. Man wei , da beide Kerne bei Anregung nahezu ausschlie lich Neutronen abdampfen. Derartige<br />
Reaktionen fuhrenzuPrafragmenten mit Anregungsenergien unterhalb der Neutronen-Bindungsenergie.<br />
Sie stehen deshalb f<strong>ur</strong> die sog. " kalte\ Fragmentation im Gegensatz z<strong>ur</strong> " hei en\ Fragmentation, die typisch ist<br />
f<strong>ur</strong> den Haupteil der Reaktionsprodukte (vergl. Abb. 2.2). Aufgrund dessen tragen sie Informationen uber den<br />
ersten Schritt der Fragmentation, ohne d<strong>ur</strong>ch die Verdampfungskaskade stark beein u t zu sein.<br />
Die Bestimmung der Produktionsraten der Fragmente geschah unter Verwendung der B%{ E{B%-Methode.<br />
Die Abschwachung der Primarstrahlintensitat d<strong>ur</strong>ch nukleare Reaktionen im Target w<strong>ur</strong>de anhand der in Abschnitt<br />
6.2.4 dargelegten Beziehungen berucksichtigt. Das Entsprechende gilt auch f<strong>ur</strong> die Reaktionen der Sollfragmente<br />
nach ihrer Erzeugung im Target in den Materialien strahlabwarts. Insbesondere im intermediaren<br />
Abbremser verliert man, beispielsweise im Falle von 196 Pt aus der Reaktion 197 Au+ 27 Al! 196 Pt, knapp die<br />
Halfte der im Target erzeugten Sollfragmente. Die Verluste d<strong>ur</strong>ch elektromagnetische Anregung der Dipol-<br />
Riesenresonanz und darauf folgender Dissoziation betragen hier f<strong>ur</strong> 196 Pt ca. 2%. Die ionenoptische Transmission<br />
war in jedem der gezeigten Falle gro er als 99% (vergl. Abschnitt 6.2.4), da die Emmittanz des Fragmentstrahles<br />
immer deutlich kleiner war als die Akzeptanz des Spektrometers. Insbesondere betrug die relative<br />
Breite der gemessenenen Impulsverteilung (vergl. Abschnitt 7.2) p=p 0:4% (FWHM) im Falle von 134 Te<br />
verglichen mit der Akzeptanz von 1%� die Breite der Winkelverteilung am Ausgang des FRS war kleiner als<br />
5 mrad (FWHM). Da die Winkelvergro erung vom Ein- zum Ausgang des Spektrometers in etwa 1 ist, mu<br />
man diese Werte mit der Winkelakzeptanz des FRS von mehr als 10 mrad horizontal und vertikal vergleichen.<br />
Ein Gro teil (bis zu 25 %) der 197 Au Fragmente war sowohl hinter dem Target, als auch hinter dem Abbremser<br />
nicht voll ionisiert und w<strong>ur</strong>de deshalb nicht d<strong>ur</strong>ch den FRS gelassen (vergl. Abschnitt 6.2.4).<br />
Zuletzt w<strong>ur</strong>den die Me werte auch noch auf die Totzeit der Datenaufnahme von 2 bis 50% korrigiert (vergl. Abschnitt<br />
6.2.4).<br />
Die Ergebnisse der Bestimmung der Fragmentations-Wirkungsquerschnitte der Protonenverlust-Kanale sind<br />
in Abb. 6.7 dargestellt. Die integralen, systematischen Unsicherheiten der gemessenen Fragmentations-Wirkungsquerschnitte<br />
aufgrund aller im Abschnitt 6.2 dargestellten E ekte betragen hier ca. 20%. Die Fehlerbalken<br />
in Abb. 6.7 beinhalten au erdem auch die statistischen Unsicherheiten. Der Ein-Protonen-Verlust Kanal hat in<br />
beiden Fallen einen Querschnitt von ca. 20 mb, und die Wahrscheinlichkeit weitere Protonen abzuscheren fallt<br />
nahezu exponentiell um eineinhalb Gro enordnungen pro Proton.<br />
Um das Verstandnis f<strong>ur</strong> den Fragmentationsproze anhand der bisherigen Modellvorstellungen zu testen, und um<br />
eine Abschatzung f<strong>ur</strong> die zu erwartenden Produktionsraten neutronenreicher Kerne zu erhalten, w<strong>ur</strong>den die gemessenen<br />
Daten mit drei verschiedenen Voraussagen verglichen: der empirischen Systematik EPAX [SuB90], dem<br />
statistischen Abrasion-Ablation Modell [GaS91] unddemintranuklearen-Kaskaden Modell ISAPACE [YaF79].<br />
Alle drei Beschreibungen, die auch in Abb. 6.7 dargestellt sind, reproduzieren den steilen Abfall des Protonen-<br />
Verlust Wirkungsquerschnittes� quantitativ jedoch lassen sich deutliche Unterschiede feststellen, die im folgenden<br />
diskutiert werden sollen.<br />
Die empirische Formulierung, die den gro ten Teil der bislang zuganglichen Daten zu Fragmentations-Wirkungsquerschnitten<br />
mit guter Genauigkeit reproduziert, uberschatzt die Protonen-Verlust Querschnitte von<br />
136 Xe und 197 Au Projektilen und sagt daruber hinaus eine kleinere Steigung voraus, wenn man zu gro eren<br />
Protonenverlusten hin extrapoliert. Das hei t, da diese Formulierung zu optimistische Voraussagen hinsichtlich<br />
der Produktion neutronenreicher Fragmente macht.<br />
Bei der Berechnung der Fragmentations-Wirkungsquerschnitte mit dem statistischen Abrasion-Ablation Modell<br />
[GaS91] w<strong>ur</strong>de angenommen, da die beobachteten Protonen-Verlust End-Produkte identisch sind mit den<br />
entsprechenden Prafragmenten die im Abrasionsschritt mit Anregungsenergien unterhalb der Teilchenschwelle<br />
erzeugt w<strong>ur</strong>den. Es wird angenommen, da Prafragmente mit hoherer Anregungsenergie lediglich Neutronen<br />
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