ACCULLINA-2 fragment-separator Scientific Seminar
12.11.2021 – FLNR Scientific Seminar, 11-00, FlerovLab Conference Hall and online WebEx.
- “Scientific and methodological support of ACCULLINA-2 experiment”
Speaker: Belogurov S.G., FLNR, JINR
Annotation:Установка Акулина-2 при ускорителе У-400М – это фрагмент-сепаратор c большим аксептансом и хорошими ионно-оптическим свойствами, позволяющий получать пучки вторичных ионов с Z = 1÷16, энергией Е=5÷45 АМэВ и интенсивностью ≲ 10^6 1/c с надежной идентификацией и измерением места попадания налетающих на физическую мишень ионов. Для раскрытия научного потенциала установки необходимо совершенствовать детекторные системы и методы сбора и обработки данных. В докладе обсуждаются направления ведущихся и перспективных научно-методических работ. В частности, расширение парка детекторов; разработка и внедрение ПО для конфигурирования электроники MESYTEC и CAEN через XML файл, распаковки потока сырых данных и построения дерева для использования в основанных на root пакетах (AccDaq), а также для моделирования экспериментов и анализа данных (ExpertRoot); модернизация систем считывания и сбора данных; совершенствование методики калибровки и мониторинга детекторов как с использованием р/а источников, так и на пучке. Также будут затронуты вопросы международного сотрудничества, работы по расчету радиационной обстановки на различных установках и обсуждены планы на ближайшие годы.
- “ACCULLINA-2 fragment-separator studies of hydrogen isotopes”
Speaker: Muzalevskii I.A., FLNR, JINR
Annotation:Исследование тяжёлых изотопов водорода 6,7H, легчайшего химического элемента, вызывает большой интерес в современной ядерной физике. Эти экзотически ядерные системы имеют наибольшую асимметрию массы к заряду, что делает их уникальными. Главной целью данной работы было изучение низкоэнергетических состояний таких нестабильных систем, и, в частности, поиск их основного состояния. В такой задаче, наиболее эффективным методом является использование реакций прямой передачи, которые являются доминирующими при низких энергиях пучка. В экспериментах [1-3], системы 6,7H исследовались в реакциях 2H-4He и 2H-3He на установке ACCULINNA-2 [4]. Для измерений, использовался интенсивный пучок 8He (~10^6 частиц в секунду) с энергией 26 МэВ на нуклон, взаимодействующий с криогенной дейтериевой мишенью. Изучаемые системы, образующиеся в реакциях 2H(8He,4He)6H и 2H(8He,3He)7Н характеризуются крайне коротким временем жизни, что не позволяет им покинуть объём мишени. Регистрация ядер отдачи 3,4He с высоким энергетическим и угловым разрешением позволило восстановить состояние изучаемых систем в точке взаимодействия методом недостающей массы [5]. Основное состояние 1/2+ при 2,2 (5) МэВ 7H и (возможно) дублет (5/2+, 3/2+) первых возбужденных состояний, расположенный в диапазоне энергий 5,5-7,5 МэВ, были обнаружены впервые [2,3]. По сравнению с предыдущими работами, эксперимент [1,2] отличался надежной идентификацией канала реакции, а также высоким энергетическим и угловым разрешением измерения тритона и ядер отдачи. Полученные результаты являются важнейшим вкладом в решение проблемы поиска основного состояния 7H, существовавшую более 40 лет. Изучение 6H [3] было параллельной задачей при исследованиях 7H [2]. Несмотря на достаточно большой фон альфа-частиц, была достигнута рекордная статистика заселения низких энергий возбуждения. В совокупности с высоким энергетическим разрешением восстановленного спектра недостающей массы 6H, это позволило обнаружить первое возбуждённое состояние при энергии 6,8 МэВ над порогом распада 3H+3n. Кроме того, были получены доказательства существования основного состояния при энергии 4,5 МэВ. В совокупности, полученные данные по низкоэнергетическим спектрам систем 6H и 7H проливают свет на структуру этих экзотических ядер и механизмы распада их основного и возбужденных состояний.
[1] Bezbakh A.A. et al., Phys. Rev. Lett. 124 (2020) 022502.[2] Muzalevskii I.A. et al., Phys. Rev. C 103 (2021) 044313.
[3] Nikolskii E.Yu. et al., submitted to Phys. Lett. B (2021) [arXiv:2105.04435].
[4] Fomichev A.S., Grigorenko L.V., Krupko S.A., Stepantsov S.V., Ter-Akopian G. M., The EPJ A 54 (2018) 97. [5] Muzalevskii I.A. et al., Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics 84, 500 (2020).