GANIL GRAND ACCELERATEUR NATIONAL D’IONS LOURDS. GANIL- Wielki Państwowy Akcelerator Ciężkich Jonów znajduje się w Caen we Francji, jest to laboratorium.

Prezentacja na temat: "GANIL GRAND ACCELERATEUR NATIONAL D’IONS LOURDS. GANIL- Wielki Państwowy Akcelerator Ciężkich Jonów znajduje się w Caen we Francji, jest to laboratorium."— Zapis prezentacji:

1 GANIL GRAND ACCELERATEUR NATIONAL D’IONS LOURDS

2 GANIL- Wielki Państwowy Akcelerator Ciężkich Jonów znajduje się w Caen we Francji, jest to laboratorium dostępne dla szerokiej narodowej i międzynarodowej społeczności.

3 W GANIL dostępne są następujące rodzaje wiązek: stabilne wysoko-energetyczne wiązki stabilne wysoko-energetyczne wiązki egzotyczne średnio-energetyczne wiązki (Spiral) egzotyczne średnio-energetyczne wiązki (Spiral) stabilne średnio-energetyczne wiązki (SMG) stabilne średnio-energetyczne wiązki (SMG) stabilne bardzo nisko-energetyczne wiązki (Limbe), i wkrótce… stabilne bardzo nisko-energetyczne wiązki (Limbe), i wkrótce… stabilne niskoenergetyczne wiązki (Irrsud) stabilne niskoenergetyczne wiązki (Irrsud)

4 Przestrzeń eksperymentów:

5 SPIRAL Radioactif Ions Production and on-Line Acceleration System Linia wiązki wysoko-energetycznej Linia wiązki średnio-energetycznej Linia wiązki nisko-energetycznej Cyklotron CIME Urządzenie produkujące

6 Poszczególne linie wiązek: <- (od lewej) nisko-energetyczna, średnio-energetyczna <- wysoko-energetyczna, urządzenie produkujące cyklotron CIME ->

7 Projekt SPIRAL został sfinansowany w grudniu 1993 przez IN2P3/CNRS, DSM/CEA i Regional Council of Lower Normandy. Aby zbudować i rozwinąć projekt SPIRAL została założona duża kolaboracja między laboratoriami Francji i Europy pod kierownictwem M.M. Lieuvina. Projekt oparty jest na technice ISOL (Isotopic Separation On-Line) i służy do produkcji radioaktywnej wiązki jonów (RIB- Radioaktive Ion Beams). Prostota SPIRAL opiera się na metodzie ISOL, utrzymującej produkcję i separacje radioaktywnej wiązki jonów, z dalszym przyspieszeniem cyklotronu K=265 do energii między 1,7 i 25 MeV/A, w ten sposób otwierając badanie reakcji jądrowych dla radioaktywnych wiązek jonów. Cyklotron CIME (Cyclotron pour Ions de Moyenne Energie ) jest w temperaturze pokojowej kompaktowym cyklotronem średnich energii poświęconym do przyspieszania radioaktywnych jonów dla projektu SPIRAL. Pierwsza stabilna wiązka została wstrzyknięta do CIME w grudniu 1997.

8 ORION Organic Interceptor of Neutrons Detektor ORION pozwala na pomiar energii wzbudzenia gorących jąder przez obserwację wyparowywanych neutronów. ORION składa się z 4200 litrów płynnego scyntylatora załadowanego z gadolinem(0.3%masy). Wytworzone światło jest zbierane przez 22 fotopowielacze. Poprzez moduł Tournesol, który może być połączony z ORIONem mamy dodatkowy dostęp do prędkości neutronu poprzez czas lotu i kąt emisji

9 ORION służy do badania: własności gorących jąder produkowanych w reakcjach ciężkich jonów albo reakcjach spalacji (kruszenia jądra atomowego) wywołanych przez lekkie hadrony o energii rzędu kilku GeV własności gorących jąder produkowanych w reakcjach ciężkich jonów albo reakcjach spalacji (kruszenia jądra atomowego) wywołanych przez lekkie hadrony o energii rzędu kilku GeV wpływu istnienia neutronowego halo w jądrze na mechanizmy reakcji wpływu istnienia neutronowego halo w jądrze na mechanizmy reakcji charakterystyki neutronów pochodzących z reakcji spalacji charakterystyki neutronów pochodzących z reakcji spalacji

10 Zasada działania detektora: Jądra gadolinu mają ogromny przekrój czynny na radioaktywne pochłanianie termicznych neutronów (około 10 4 – 10 5 b). Neutrony zwalniają do energii termicznych przez elastyczne i niesprężyste zderzenia na wodorze i węglu. W rezultacie tego neutron jest przechwycony z wysokim prawdopodobieństwem przez gadolin, co powoduje wyemitowanie przez jądro gadolinu kwantów gamma. Fotony o energii około 8 MeV oddziałują z ośrodkiem przez efekt Comptona, w wyniku czego mogą być zarejestrowane przez fotopowielacz. Fotony o energii około 8 MeV oddziałują z ośrodkiem przez efekt Comptona, w wyniku czego mogą być zarejestrowane przez fotopowielacz.

11 LISE Ligne d’Ions Super Epluchés Line of Super Stripped Ions Urządzenie LISE ma zasadnicze 2 cele: produkcja i selekcja radioaktywnych jąder produkcja i selekcja radioaktywnych jąder produkcja i selekcja obdartych jonów( z niewielką liczbą elektronów) produkcja i selekcja obdartych jonów( z niewielką liczbą elektronów) Metoda produkcji radioaktywnych jąder: Produkcja radioaktywnych jąder jest przeprowadzona przez użycie stabilnych jąder przyspieszanych przez akcelerator GANIL i zderzanych z ustaloną tarczą (np. węgiel), która ma grubość rzędu milimetrów.

12 SISSI Source d’Ions secondaires à Supraconducteurs Intence SISSI jest kompletem 2 wysoko- skupiających, super- przewodzących solenoid, które służą do prowadzenia wiązki wtórnej, wyprodukowanej (przez fragmentację) na tarczy umieszczonej między solenoidami.

13 INDRA INDRA jest detektorem 4π, przeznaczonym do detekcji produktów zderzeń ciężkich jonów. Przy pomocy INDRA badane są egzotyczne stany materii jądrowej, mierzone są również fragmenty powstające w zderzeniach jąder o średnich i ciężkich masach przy energiach sięgających 80 MeV na jeden nukleon. Przez analizę rozkładów energetycznych masowych, ładunkowych i kątowych emitowanych cząstek określane jest równanie stanu materii jądrowej( wyznaczanie zależność pomiędzy jej temperaturą, ciśnieniem i gęstością).

14 EXOGAM EXOGAM jest potężnym spektrometrem gamma z dużą wydajnością dla spektroskopii używającej egzotycznych wiązek powstających w SPIRAL.

15 VAMOS Variable Mode Spectrometer VAMOS Variable Mode Spectrometer (VAMOS jest kolaboracją stworzona aby zbudować duży spektrometr akceptancji, w celu identyfikacji produktów reakcji przeprowadzonych przez SPIRAL) IRRSUD IRRSUD G4 G4 (Sala eksperymentu G4 jest zaopatrzona w dwie linie wiązek) SPEG SPEG Pozostałe eksperymenty:

16 Ponadto eksperyment E286 z użyciem detektora DEMON INTERFEROMETRIA JADROWA UKLADOW DWUNUKLEONOWYCH Eksperyment ten dotyczy pomiaru korelacji dwucząstkowych we wszystkich układach dwunukleonowych tj. (neutron-neutron, nn), (proton-proton, pp), (proton-neutron, pn) oraz formacji deuteronów (d) jako układu dwu- nukleonowego. Badana jest reakcja Ar+Ni przy energii pocisku w laboratorium równej 77 MeV/u. Pomiary wykonane zostały w lipcu 1998r. Celem naukowym eksperymentu jest uzyskanie informacji o czasowo- przestrzennych parametrach charakteryzujących przebieg badanej reakcji oraz o mechanizmach produkcji deuteronów. Eksperyment wpisany jest w problematykę badań prowadzonych m.in. w laboratorium GANIL, a dotyczącą analizy mechanizmów reakcji jądrowych w obszarze tzw. energii pośrednich tj. porównywalnych i nieco wyższych niż energia Fermiego. Ten "pośredni" obszar energii zderzających się jąder charakteryzuje się istnieniem kilku konkurujących mechanizmów i relacje między nimi wynikające z dynamiki rozwoju reakcji są przedmiotem zarówno badań teoretycznych jak i doświadczalnych. Celem naukowym eksperymentu jest uzyskanie informacji o czasowo- przestrzennych parametrach charakteryzujących przebieg badanej reakcji oraz o mechanizmach produkcji deuteronów. Eksperyment wpisany jest w problematykę badań prowadzonych m.in. w laboratorium GANIL, a dotyczącą analizy mechanizmów reakcji jądrowych w obszarze tzw. energii pośrednich tj. porównywalnych i nieco wyższych niż energia Fermiego. Ten "pośredni" obszar energii zderzających się jąder charakteryzuje się istnieniem kilku konkurujących mechanizmów i relacje między nimi wynikające z dynamiki rozwoju reakcji są przedmiotem zarówno badań teoretycznych jak i doświadczalnych.

17 DEMON A Modular Neutron Detektor Detektor DEMON zastosowany został do rejestracji - nie tylko neutronów, ale także cząstek naładowanych. Wykorzystano 63 moduły detektora DEMON: 45 w bloku ustawionym w przedziale kątowym (6-22) stopni względem kierunku wiązki argonu; 15 modułów w obszarze kątów około 60 stopni; 3 moduły ustawiono oddzielnie do pomiaru charakterystyk inkluzywnych. Układ naświetlany był wiązką argonu ( 40 Ar) o energii 77MeV/u i intensywności 0.3 nAe. Czas trwania pomiarów: 15UT = 120godzin. Detektory do pomiarów interferometrycznych bloku pierwszego ustawione zostały w trzech warstwach usytuowanych w różnych odległościach, (260,320,400)cm, od tarczy wykonanej z niklu ( 58 Ni) o grubości 0.37 mg/cm 2 ; blok drugi składał się z dwóch warstw umieszczonych w odległościach: (250, 300)cm. Takie ustawienie geometryczne wybrane zostało w celu eliminacji efektów typu "cross-talk".

18 Wszystkie moduły pierwszego bloku interferometrycznego zostały wyposażone w detektory typu SyReP (cienki scyntylator plastykowy; grubość: 3mm) w celu identyfikacji cząstek naładowanych. Fotony są identyfikowane metodą analizy kształtu impulsu. Bardzo ważną cechą tego eksperymentu jest to, że zarówno neutrony, jak i cząstki naładowane są rejestrowane przez te same detektory co zapewnia identyczne warunki geometryczne i bardzo podobne charakterystyki pomiaru energii. Dzięki temu możemy wykonać analizę porównawczą korelacji dla układów:(nn), (np), (pp), (pd), (nd) etc.

19 Autor: Małgorzata Łukasik Opiekun: dr Krystyna Wosińska Referencje: Informacje, rysunki i fotografie zaczerpnęłam ze strony laboratorium GANIL:http://www.ganil.fr, http://www.ganil.fr oraz http://ireswww.in2p3.fr/ires/recherche/demon/demon.htm http://ireswww.in2p3.fr/ires/recherche/demon/demon.htm http://doc.in2p3.fr/indra, http://doc.in2p3.fr/indra,http://doc.in2p3.fr/indra a także opracowanie E286 ze strony : http://www.if.pw.edu.pl/~pluta/pl/e286p-pl.html http://www.if.pw.edu.pl/~pluta/pl/e286p-pl.html