ANNUAL REPORT 2011 - Instituto de Estructura de la Materia

Si bien la técnica TF está bien establecida en relación con haces de iones estables, el desarrollo de hacesradioactivos plantea nuevos desafíos experimentales. Nuestro grupo pretende desafiar estos retos con la intención desuperar ciertas limitaciones inherentes mediante la construcción de una nueva cámara de reacción, que fuedesarrollada y construida en el IEM-CSIC. La nueva cámara alberga bobinas externas y el “yugo” para producir uncampo magnético de 80 mT requerido para magnetizar la capa ferromagnética de Gd del blanco y un circuito derefrigeración de nitrógeno líquido para mantener su temperatura muy por debajo de la temperatura de Curie. Ennoviembre de 2011 A. Jungclaus, A. Illana, A. Perea, J.A. Briz y R. Orlandi, en colaboración con investigadores deotros institutos de investigación europeos, ejecutamos la primera parte del experimento IS483 en REX-ISOLDE,CERN, con el objetivo de medir el momento magnético del estado excitado 2 + del 72 Zn. Los datos obtenidos estánsiendo analizados por A. Illana en el marco de su trabajo de tesis doctoral y se completará el experimento con losturnos de haz restantes en 2012. Esta medida pionera nos permitirá poner a prueba los cálculos del modelo de capasque describen mejor esta región de la tabla nuclear.LA ASIMETRÍA DE REFLEXIÓN EN NUCLEÍDOS LIGEROS DEL ACTÍNIDO USANDO ELTRAZADO DE LA RADIACIÓN GAMMA DE LA MATRIZ DE DETECCIÓN AGATALa asimetría de reflexión y la deformación octupolar son propiedades nucleares bien definidas y han sido observadastanto en núcleos medios como pesados a lo largo de la tabla nuclear. Sobre dicho tema, hemos participado en unexperimento en los Laboratori Nazionali di Legnaro (Legnaro, PD, Italia) en marzo de 2011, para caracterizarnuevas estructuras con deformación octupolar observadas en núcleos ligeros de los actínidos 220 Ra y 222 Th. Elprincipal objetivo del experimento era medir la polarización lineal de las transiciones gamma que unen nuevasbandas rotacionales, que aún no se han dado a conocer, con el estado fundamental. En dicho experimento se empleoel demostrador de AGATA, una matriz de cinco grupos triples de detectores segmentados de germanio, que ofreceuna sensibilidad sin precedentes, en resolución y eficiencia mediante la explotación de su capacidad de trazado. Conel demostrador de AGATA, las posiciones de interacción de los rayos gamma pueden ser empleadas para lareconstrucción de los ángulos de dispersión de las transiciones de interés, y por lo tanto determinar su polarizaciónlineal. En dicho contexto es importante mencionar que en 2011, la colaboración AGATA, de la el grupoexperimental de física nuclear del IEM es miembro, revisó los logros alcanzados en el proyecto AGATA en losúltimos años, incluyendo toda la infraestructura necesaria para operar y apoyar el espectrómetro, en un extensoartículo (33 páginas) publicado en Nuclear Instruments and Methods A.I+D PARA EL EXPERIMENTO R3B EN LA FUTURA INSTALACION FAIREl experimento R3B es parte de la primera fase del proyecto FAIR. La configuración experimental de R3B estádiseñada para la detección en cinemática completa de los productos emitidos en las reacciones a energíasrelativistas. El Calorímetro para la detección de rayos gamma emitidos en vuelo (CALIFA) se sitúa en torno alblanco de reacción y debe ser capaz de llegar a la necesaria resolución angular y resolución energética para detectarcascadas de rayos gamma de 1 a 10 MeV con un fuerte corrimiento Doppler debido a la alta velocidad de la fuente,así como para detectar protones de hasta 300 MeV. Nuestra participación en el I+D esta centrado en contribuir a laconstrucción de este calorímetro.A lo largo de 2011 se ha fijado el diseño de la parte del barril del calorímetro CALIFA y entregado un Informe deDiseño Técnico (TDR) en diciembre de 2011 al comité de evaluación. El grupo de Madrid ha desarrollado, encolaboración con la empresa Mesytec un sistema de control de temperatura y voltaje a nivel de la etapapreamplificadora con el fin de estabilizar los diodos LAPD muy sensibles a la captación de luz. El preamplificadorse ha adaptado para manejar un gran rango dinámico de energía a cubrir mediante el método de “Time-Over-Threshold”donde se mide el tiempo de la señal que supera un cierto umbral. El sistema completo ha sido diseñadopara adaptarse al encapsulado de cristales específicos y las uniones se han diseñado de modo que lospreamplificadores con estabilización de voltaje y temperatura se montan directamente en los cristales.En el diseño del casquete delantero de CALIFA estamos probando una solución innovadora con dos cristalescentelleadores acoplados uno tras otro en lo que se llama configuración phoswich con un sistema único de lectura,ver la memoria 2010. Los experimentos realizados con el primer prototipo LaBr-LaCl phoswich estáncompletamente analizados y el resultado obtenido se reproduce perfectamente mediante las simulaciones GEANT4que hemos realizado. Estos resultados se recogen en un artículo enviado a Nuclear Instrument and Methods A ytitulado “A high Resolution Phoswich: LaBr3(Ce) coupled with LaCl3(Ce)". Basado en los resultados obtenidos seha diseñado, simulado, y construido un prototipo CEPA (CALIFA Endcap Phoswich Assembly) consistente en uncluster de 4 cristales de 2x2 de 4 cm de largo LaBr(Ce), junto con uno de 6 cm de largo LaCl(Ce) en configuraciónde sandwich. Este prototipo se recibió en diciembre de 2011 y actualmente se está montando en una estructura desoporte especialmente diseñada para ello, ver figura. Durante el año 2012 se llevará a cabo una completacaracterización y evaluación de este detector phoswich.25