Giessener Elektronische Bibliothek

GEB - Giessener Elektronische Bibliothek

Hinweis zum Urheberrecht

Bitte beziehen Sie sich beim Zitieren dieses Dokumentes immer auf folgende
URN: urn:nbn:de:hebis:26-opus-8264
URL: http://geb.uni-giessen.de/geb/volltexte/2002/826/


Untersuchung der Abbremsung von Schwerionen in Materie im Energiebereich (40 - 400) MeV / u

Nankov, Nikolay


pdf-Format: Dokument 1.pdf (3.607 KB)
ps gepackt: class="frontdoor">Dokument1.gz (2,226 KB)

Bookmark bei Connotea Bookmark bei del.icio.us
Freie Schlagwörter (Englisch): heavy ion-nucleus reactions , energy loss of particles , gold
PACS - Klassifikation: 25.70.Mn , 25.75.Gz
Universität Justus-Liebig-Universität Gießen
Institut: II. Physikalisches Institut
Fachgebiet: Physik
DDC-Sachgruppe: Physik
Dokumentart: Dissertation
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 30.08.2002
Erstellungsjahr: 2002
Publikationsdatum: 26.09.2002
Kurzfassung auf Deutsch: Ziel dieser Doktorarbeit war es, die Energieverluste von Schwerionen im Energiebereich (40 - 400) MeV/u zu messen. Bei diesen
Strahlenergien existieren bis jetzt kaum experimentelle Daten. Um die theoretischen Vorhersagen in diesem Energiebereich zuüberprüfen,
braucht man präzise Meßergebnisse. Auch ein wesentlicher Teil der geplanten Experimente für die Erforschung der Kernstruktur soll mit
abgebremsten Fragmentstrahlen durchgeführt werden.


Die wichtigste Größe, die das Abbremsen der Ionen in Materie beschreibt ist der Energieverlust. In Rahmen dieser Arbeit wurde dieser für
Goldionen im Energiebereich (40 - 100) MeV/u in verschiedene Targetmaterialien (Z 2 = 4 - 79) gemessen. Die Besonderheit dabei
besteht in der großen Anzahl von Ladungszuständen bei den Wechselwirkungen, die wegen der Ionenumladung bei diesen Energien
erzeugt werden (z.B. 10 signifikante Ladungszustände von Goldionen im Silbertarget bei 63 MeV/u). In diesem Energiebereich gibt es
keine Theorie, die hinreichend gut die Ladungsverteilung von schweren Ionen (wie Gold) vorhersagt. Weil der Energieverlust stark von der
Ionenladung abhängt, wurde die Ladungsverteilung genau vermessen. Der aus den Experimenten bestimmte Energieverlust wurde dann
mit den Vorhersagen der herkömmlichen Theorien verglichen. Dabei wurden Abweichungen bis zu 25% festgestellt. Eine modifizierte
Theorie, welche den als Summe der mit den gemessenen Ladungshäufigkeiten gewichteten Energieverlust nach der LS­Teorie für nackte
Projektile berechnet, führt zu einer besseren Beschreibung. Neben dem Energieverlust spielt die Energieverluststreuung eine wichtige
Rolle bei der Beschreibung des Abbremsens von Schwerionen in Materie. Die experimentellen Ergebnisse zeigten eine größere
Abweichung dieser Streuung bedingt durch Stösse bei Energien unter 80 MeV/u. Das zeigt, daß in diesem Energiebereich die Streuung
durch Umladung überwiegt. Im Hinblick auf Anwendungen im GSI Zukunftsprojekt wurde die Reichweiteverteilung von 56 Ni Fragmenten
gemessen. Es wurde ein neues Verfahren zur vollständigen Abbremsung im Gas ausprobiert und konnte gezeigt werden, daß die
Reichweitestreuung von 56 Ni Fragmenten um den Faktor 4.4 reduziert werden kann. Diese Ergebnisse werden eine wichtige Rolle spielen
bei der Auslegung zukünftiger Anlagen (Super-FRS). Die Beschreibung des Ionentransports im Gas bei hohen Drücken ist dabei wichtig in
Bezug auf den Entwurf einer gasgefüllten Zelle als Ionenfängers. Mit Hilfe von zwei Simulationsprogrammen wurde qualitativ der
Ionentransport in einer solchen Zelle untersucht. Die Ergebnisse sind ermutigend in Bezug auf zukünftige Experimente mit kurzlebigen
Nukliden.