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Quadrupolmoment eines deformierten Kerns

Zusammenhang zum Deformationsparameter b:. Quadrupolmoment eines deformierten Kerns. Die Messung der Lebensdauer von Rotationszuständen ergibt ein direktes Maß für die Deformation des rotierenden Kerns!!. Beispiel: Grundzustandsbande eines gg-Kerns (K=0). • • •.

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Quadrupolmoment eines deformierten Kerns

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Presentation Transcript

  1. Zusammenhang zum Deformationsparameter b: Quadrupolmoment eines deformierten Kerns Die Messung der Lebensdauer von Rotationszuständen ergibt ein direktes Maß für die Deformation des rotierenden Kerns!!

  2. Beispiel: Grundzustandsbande eines gg-Kerns (K=0) • • • B(E2)-Werte in einer Rotationsbande

  3. Elektronische Zeitmessung 1 z.B.: Messung der Zeitdifferenz zwischen zwei aufeinanderfolgenden Gamma-Photonen Det. 1 DISC DELAY Stop TAC ADC Start Det. 2 DISC t

  4. Elektronische Zeitmessung 2 Anwendungsgebiet für  > 100 ps Zeitspektrum Lebensdauer aus exponentiellem Abfall  = 2,24 (6) ns prompt ns

  5. Lebensdauermessungen • Für Lebensdauern unterhalb von 1 ns sind elektronische Zeitmessungen schwierig. • Mit Ge-Zählern kann man Zeiten unterhalb von 5 ns nicht messen. • Tricks zur Messung von kürzeren Lebensdauern: • 10 fs – 1 ns Doppler-shift Methoden • < 10 fs Linienbreite: 1fs  1 eV

  6. ~1 mg/cm2 ~10 mg/cm2 Target Stopper Strahl v Zerfallskurve 1 q d Iu / (Iu + Is) Detektor 0 d [mm] Es = Eu(1+ v/c cos) Recoil-Distance Methode (RDM) 1   1 - 1000ps Flugzeit: tf = d / v v= 0.01c, tf = 5 ps  d = 15 m In Fusionsreaktionen v ~ 1-2 % c

  7. Recoil-Distance Methode (RDM) 2 Kölner / Yale Plunger

  8. Lh Bestimmung der Lebensdauer Li t=? Bevölkerung des Zustandes Li Recoil-Distance Methode (RDM) 3 Lebensdauer wird direkt aus Observablen bestimmt!

  9. t(d) G(d) F(d) 10 100 1000 Recoil-Distance Methode (RDM) 3 Verhältnis der Observablen G(d) und F(d) muss konstant sein. Lebensdauer wird als Mittelwert der Tau-Werte bestimmt.

  10. Elektronisches Stopping: kontinuierliche Abbremsung in Elektronengas des Festkörpers typisch: a~0,5-2MeV/(mg/cm2) b~0,7 Nukleares Stopping: Stöße mit Kernen bei kleinen Geschwindigkeiten führen zur instantanen Reduktion der Energie um diskreten Wert und Richtungsänderung Doppler-shift Attenuation Methode (DSAM) 1 Es dauert ca. 1 ps bis der Kern im Stopper abgestoppt wird. Daher ist die Plunger Methode (RDM) nach unten begrenzt. Man kann jedoch die Abstoppung der Kerne auch für die Messung der Lebensdauer ausnutzen. Der Abbremsprozess basiert auf zwei physikalischen Prozessen:

  11. Energiespektrum N(E) ist proportional zu Geschwindigkeitsspektrum r(v) Es = Eu(1+ v/c cos) Abstoppen von Ionen in einem Material (Bethe-Bloch) Geschwindigkeitsspektrum ist eine Faltung von Zerfallsfunktion und der Geschwindigkeits-Zeit-Matrix S(v,t) Doppler-shift Attenuation Methode (DSAM) 2

  12. 172,4,6Yb Gold Target Stopper Strahl 26Mg @137MeV Germanium Detektor unshifted 600 400 200 0 maximaler Doppler-shift 440 450 Energie [keV] Doppler-shift Attenuation Methode (DSAM) 3   10 fs – 1 ps • Kerne werden kontinuierlich abgebremst • Gamma-Emission findet bei allen Geschwindigkeiten statt • Linienform enthält Information über Lebensdauer

  13. Doppler-shift Attenuation Methode (DSAM) 4 t = 0,6 ps

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