Espectrómetro de órbita helicoidal

El espectrómetro de órbita helicoidal ( HELIOS ) es un dispositivo de medición para estudiar reacciones nucleares en cinemática inversa. ^{[ 1 ]} Está instalado en la instalación ATLAS en el Laboratorio Nacional Argonne .

Historia

El concepto HELIOS se propuso por primera vez en el Taller sobre Equipos Experimentales para una Instalación ISOL Avanzada en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley en 1998. ^{[ 2 ]} El concepto se presentó como un espectrómetro de gran aceptación de próxima generación para medir reacciones de iones pesados.

Concepto

Esquematicamente, HELIOS se basa en un solenoide superconductor de gran diámetro. Haces de iones pesados acelerados entran en el solenoide a lo largo del eje magnético, atravesando una matriz de detectores hueca. El haz intercepta entonces un blanco de iones ligeros, también situado en el eje magnético. En la configuración mostrada en la figura, los productos de reacción cargados, eyectados hacia atrás en el sistema de referencia del laboratorio, se mueven en órbitas helicoidales hacia la matriz de detectores. Los retrocesos, similares a haces pesados, se enfocan cinemáticamente hacia adelante en un cono estrecho y son interceptados por la denominada matriz de detectores de retroceso.

Desarrollo

La Colaboración HELIOS se formó con miembros del Laboratorio Nacional Argonne, la Universidad de Western Michigan y la Universidad de Manchester para construir, caracterizar y poner en marcha el espectrómetro HELIOS. La construcción del espectrómetro comenzó con la entrega del solenoide superconductor en el que se basa HELIOS. El solenoide fue entregado a Argonne el 8 de diciembre de 2006.

Durante los siguientes 20 meses, el solenoide se transformó en un espectrómetro nuclear y se conectó a la línea de haz ATLAS. El primer haz estable se sintonizó con el área objetivo de HELIOS el martes 12 de agosto de 2008 a las 13:29. Esta primera medición de puesta en marcha estudió la conocida reacción nuclear ^28Si ( d , p ) en cinemática inversa para caracterizar el rendimiento del espectrómetro.

La puesta en marcha del haz de iones radiactivos de HELIOS tuvo lugar a principios de marzo de 2009. Esta fue la segunda medición realizada con HELIOS y se considera el primer "experimento" real llevado a cabo utilizando HELIOS. ^{[ 3 ]}

Véase también

Referencias

↑ Lighthall, JC; Back, BB; Baker, SI; Freeman, SJ; Lee, HY; et al. (2010). "Puesta en marcha del espectrómetro HELIOS". Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment . 622 (1). Elsevier BV: 97– 106. doi : 10.1016/j.nima.2010.06.220 . ISSN 0168-9002 . S2CID 121810387 .
↑ Espectrómetro solenoidal JP Schiffer. En: IY Lee (Ed.), Actas del taller sobre equipos experimentales para una instalación ISOL avanzada, Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, 1998, LBNL-42138, págs. 667–678.
↑ Back, BB; Baker, SI; Brown, BA; Deibel, CM; Freeman, SJ; et al. (2010-03-31). "Primer experimento con HELIOS: la estructura de ¹³ B" . Physical Review Letters . 104 (13) 132501. American Physical Society (APS). doi : 10.1103/physrevlett.104.132501 . ISSN 0031-9007 . PMID 20481878 .

Enlaces externos

Página de HELIOS en el sitio web de la División de Física.
Artículo archivado en Physics World el 28 de noviembre de 2010 en Wayback Machine .
Resumen de Física de la APS

[1] Lighthall, JC; Back, BB; Baker, SI; Freeman, SJ; Lee, HY; et al. (2010). "Puesta en marcha del espectrómetro HELIOS". Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment . 622 (1). Elsevier BV: 97– 106. doi : 10.1016/j.nima.2010.06.220 . ISSN 0168-9002 . S2CID 121810387 .

[2] Espectrómetro solenoidal JP Schiffer. En: IY Lee (Ed.), Actas del taller sobre equipos experimentales para una instalación ISOL avanzada, Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, 1998, LBNL-42138, págs. 667–678.

[3] Back, BB; Baker, SI; Brown, BA; Deibel, CM; Freeman, SJ; et al. (2010-03-31). "Primer experimento con HELIOS: la estructura de ¹³ B" . Physical Review Letters . 104 (13) 132501. American Physical Society (APS). doi : 10.1103/physrevlett.104.132501 . ISSN 0031-9007 . PMID 20481878 .

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