Creation of ACCULINNA-II fragment separator for 15-45 MeV/nucleon RIB experiments

08.06.2022 – FLNR Scientific Seminar, 15-30, FlerovLab Conference Hall

Speaker: S.Krupko, FLNR JINR

(On Candidate thesis)

The success of exotic nuclei studies depends mostly on the ability of intensive radioactive beam production, precision monitoring as well as correlation measurements of nuclear reaction products on interaction with targets. For this purpose ACCULINNA-II@U400M experimental complex was created and is still being developed in FLNR for a wide range of studies.

This work concerns putting ACCULINNA-II fragment separator into operation, equipping it to organize a measuring center consisted of the following subsystems: primary beam diagnostics, productive target and primary beam absorber unit, system of diaphragms and wedge-shaped absorber, HF-filter, time-of-flight detector, secondary beam tracking, H₂, D₂, Т₂ и ^3,4He cryogen isotope targets, detector positioning system.

During 2017-2020 a scientific program was realized at the setup to study ^6,7H, ^6,7,9He, ^8,9,10Li, ²⁷S nuclei level spectra and their decay channels. In addition to it the above mentioned subsystems were tested and adjusted. The main characteristics (intensity, purity, diameter, divergence) of 15-45 MeV/nucleon ^6,8He, ^9,11Li, ^10,12Be, ²⁷S, ²⁶P, ²⁵Si radioactive beams were analyzed and compared with LISE++ code results. Experimental data agreed very well with the designed ones. It was shown that ACCULINNA-II@U400M complex occupies a worthy place in the world and has a high potential for scientific discoveries.

“Создание фрагмент-сепаратора АКУЛИНА-2 для экспериментов с радиоактивными пучками при энергиях 15-45 MэВ/нуклон”

(по материалам кандидатской диссертации)

С.А. Крупко

Успех исследования экзотических ядер во многом определяется возможностями получения интенсивных радиоактивных пучков, их прецизионного мониторирования, а также корреляционных измерений продуктов ядерных реакций при взаимодействии с мишенями. Для этого в ЛЯР на базе фрагмент-сепаратора АКУЛИНА-2@У-400М создан и продолжает развиваться экспериментальный комплекс для широкого класса исследований.

Работа посвящена запуску фрагмент-сепаратора АКУЛИНА-2, оснащению его необходимым научным оборудованием для организации единого измерительного комплекса в составе следующих подсистем: диагностики первичного пучка, узла производящей мишени и поглотителя первичного пучка, системы диафрагм и клиновидного поглотителя, ВЧ-фильтра, время-пролетного детектора, трекинга вторичного пучка, криогенных изотопных мишеней H₂, D₂, Т₂ и ^3,4He, системы позиционирования детекторов.

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. Проведен анализ основных характеристик (интенсивность, очистка, поперечный размер, расходимость) радиоактивных пучков ^6,8He, ^9,11Li, ^10,12Be, ²⁷S, ²⁶P, ²⁵Si в диапазоне энергий 15÷45 МэВ/нуклон и сделано их сравнение с расчетами по коду LISE++. Было установлено хорошее согласие экспериментальных данных с проектными значениями. Показано, что созданный комплекс АКУЛИНА-2@У-400М занимает достойное место в мире и имеет высокий потенциал научных открытий.