ACCULINNA-2 fragment separator for experiments with radioactive beams at energies up to 50 MeV/nucleon

24.02.2024 – FLNR Scientific Seminar, 11-00, FlerovLab Conference Hall

S.A.Krupko, FLNR JINR

(Based on Candidate thesis)

ACCULINNA-2 fragment separator for experiments with radioactive beams at energies up to 50 MeV/nucleon

This work is devoted to setting in operation and study of the characteristics of ACCULINNA-2 fragment separator, equipping it with the necessary equipment for organizing a single complex for studying light exotic nuclei consisting of the following subsystems: primary beam diagnostics, a unit of the producing target and primary beam absorber, a system of diaphragms and wedge-shaped absorber, HF-filter, a secondary beam particle detector consisting of the time-of-flight detector and tracking stations, H₂, D₂, Т₂ and ^3,4He cryogenic isotope physical targets, a detector positioning system, ACS and a front spectrometer.

The accuracy of ion parameter reconstruction on the physical target is determined by Monte Carlo simulation of the secondary beam particle detector. The main characteristics in the area of physical target of ^6,8He, ^9,11Li, ^10,12Be, ²⁷S, ²⁶P, ²⁵Si radioactive beams in the energy range of 15÷45 MeV/nucleon were analyzed using this detector. The intensity, purification, identification quality, transverse dimension, divergence were studied and compared with calculations by LISE++ and MOCADI codes. Experimental data agree well with calculated values.

During the period of work from 2017 to 2020 a scientific program to study the level spectra of ^6,7H, ^6,7,9He, ^8,9,10Li, ²⁷S nuclei and their decay channels during which the specified subsystems were tested and debugged was realized at the setup. ⁸Hе (26 MeV/nucleov) + d nuclear reaction was studied in detail for the first time, the results of the analysis of which provided new information on the level spectra of ⁶H and ⁷H neutron-exess nuclei.

С.А. Крупко, ЛЯР ОИЯИ

(по материалам кандидатской диссертации)

Фрагмент-сепаратор ACCULINNA-2 для экспериментов с радиоактивными пучками при энергиях до 50 MэВ/нуклон

Работа посвящена запуску и исследованию характеристик фрагмент-сепаратора АКУЛИНА-2 (ACCULINNA-2), оснащению его необходимым оборудованием для организации единого комплекса для исследований легких экзотических ядер в составе следующих подсистем: диагностики первичного пучка, узла производящей мишени и поглотителя первичного пучка, системы диафрагм и клиновидного поглотителя, ВЧ-фильтра, детектора частиц вторичного пучка в составе время-пролетного детектора и трекинговых станций, криогенных изотопных физических мишеней H₂, D₂, Т₂ и ^3,4He, системы позиционирования детекторов, АСУ и переднего спектрометра.

Точность восстановления параметров ионов на физической мишени определена моделированием детектора частиц вторичного пучка методом Монте Карло. С использованием этого детектора проведен анализ основных характеристик в области физической мишени радиоактивных пучков ^6,8He, ^9,11Li, ^10,12Be, ²⁷S, ²⁶P, ²⁵Si в диапазоне энергий 15÷45 МэВ/нуклон. Исследованы интенсивность, очистка, качество идентификации, поперечный размер, расходимость и сделано их сравнение с расчетами по кодам LISE++ и MOCADI. Было установлено хорошее согласие экспериментальных данных с расчетными значениями.

В период работы с 2017 по 2020 гг. на установке реализована научная программа по исследованию спектров уровней ядер ^6,7H, ^6,7,9He, ^8,9,10Li, ²⁷S и каналов их распада, в ходе которой были апробированы и отлажены указанные подсистемы. Впервые детально исследована ядерная реакция ⁸Hе (26 МэВ/нуклон) + d, по результатам анализа которой была получена новая информация о спектрах уровней нейтронно-избыточных ядер ⁶H и ⁷H.