2014. május 6., kedd

Detektorfejlesztés II.

Az előző bejegyzésben egy olyan új detektorrendszer fejlesztéséről volt szó, mellyel a fotonok által keltett hasadás hatáskeresztmetszetét lehet megmérni úgy, hogy a hasadvány repeszeknek a szögeloszlását is meg tudjuk határozni. Ez már önmagában is igen sok új információt nyújt a fotohasadás folyamatáról, illetve a hasadó mag szerkezetéről, azonban további jellemzők meghatározásával még részletesebb és pontosabb képet kaphatunk. Ilyen jellemzők például a hasadó mag töltés- (Z) és tömegeloszlása, illetve a repeszek energiaeloszlása is. Ezek amennyiségek a maghasadás dinamikájáról nyújtanak értékes információt.

A töltés- és tömegeloszlás mérése ugyanakkor komoly kihívást jelent. Jó statisztikájú, pontos méréshez rendkívül nagy nyalábintenzitás szükséges a kis fotohasadási hatáskeresztmetszet miatt. Ekkora intenzitás jelenleg nem áll rendelkezésre, az ELI-NP nyalábja azonban már képes lesz egy ilyen kísérletet is kiszolgálni. Ilyen kísérletek elvégézésére éppen ezért csak 2017 januárjától kerülhet sor, azonban addig is rendkívül sok munka vár ránk...

Elképzelésünk szerint egy ún. Frisch rácsos ionizációs kamrát (lásd ábra) használnánk a mérésekhez, melynek elektromos jeleit nem hagyományos módonm hanem digitális jelfeldolgozással értékelnénk ki. Ez számtalan előnnyel jár, melyek közül számunkra az a fontos, hogy digitális jelfeldolgozással a detektorból származó jel alakját pontosan regisztrálni tudjuk, az alakra vonatkozó információ nem vész el (mint hagyományos analóg jelfeldolgozásnál). A jelalakból pedig következtetni lehet a jelet keltő hasadvány töltésére és tömegére

A kis hatáskeresztmetszet miatt több céltárgyat kell használnunk, így több ilyen detektoregységet kell egymás után illesztenünk.  A rendszer teljes költége (a nagyon speciális elektronikai eszközök miatt) 6-700 000 EUR körül lesz....

Az általunk fejlesztett ionizációs kamrákból álló detektorrendszer egyszerűsített rajza

Nincsenek megjegyzések:

Megjegyzés küldése