The magnetic spectrometer Prisma for nuclear reaction studies

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1 The magnetic spectrometer Prisma for nuclear reaction studies A.M. Stefanini, L. Corradi, E.Fioretto, A.Gadea, I.Pokrovskiy, S.Szilner, G.De Angelis, D.R.Napoli (INFN - LNL) S.Beghini, P.Mason, G.Montagnoli, F.Scarlassara (Università di Padova and INFN - Padova) A. De Rosa, G.Inglima, M. La Commara, D.Pierroutsakou, M.Romoli, M.Sandoli, M.Trotta (Università di Napoli and INFN - Napoli) G.Pollarolo (Università di Torino and INFN - Torino) D.Ackermann (Univ. of Mainz and GSI, Darmstadt, Germany) Physics goal Multi-nucleon transfer reactions, from quasi-elastic to deep inelastic Production of n-rich exotic nuclei Nuclear structure of the n-rich nuclei, coupled with the Clover! array Possible experiments with radioactive beams

2 Clover!-Array Clara EF B Magnetic Quadrupole. diam. 30cm, eff.length 50cm EFB Magnetic Dipole. 60, Max.rigidity 1.2Tm Design Features of Prisma Angular acceptances "# ~ ±6 o "$ ~ ±11 o Solid angle Momentum acceptance ± 10% (En. ± 20%) Maximum rigidity Dispersion 2mm 1.2 Tm Y res. 4 cm/% Energy resolution 1/1000 Mass resolution MCP 8x10 cm <1mm X,Y res very small straggling "T<0.5ns Multi-wire PPAC. 100x13 cm 10 % sections ~ 80 msr10x13 cm 1mm X res. 1/300 FWHM 3230 mm 800 mm How can that be achieved? Trajectory reconstruction: detectors are very important Ionization Chamber. entrance window 100x13cm length: 110cm

3 Grazing reactions as a tool to study n-rich nuclei PRISMA Exp.Data Inelastic channels only (!s detected with CLARA) 82 Se U, E=505 MeV Fission of 238 U Multinucleon transfer and deep inelastic reactions between stable nuclei at low and intermediate energy provide a convenient way to populate many nuclei far from stability which would be impossible to reach with fusion-evaporation reactions. E.Farnea RNB7

4 Quality of Prisma+Clara data. Heavy Cr isotopes 64 Ni MeV -10 p -14 n 82 Se U E=505 MeV # G =64 o IC &'"& Matrix fission events Z=34 proton pick-up channels 58 Cr 2 +! ! ! proton stripping channels E.Farnea RNB7 With the clean channel selection provided by PRISMA, it is possible to identify!-rays emitted from a nucleus populated via removal of 24 nucleons from the projectile!

5 Experimental campaign Spring 2004 Summer 2006 Search for excited states in neutron rich Mg, Si and S X.Liang, Paisley; F.Azaiez, Orsay Nuclear spectroscopy of neutron rich nuclei in the N=50 region G.Duchêne, Strasbourg; G.de Angelis, Legnaro Pair transfer effects in 90 Zr+ 208 Pb L.Corradi, Legnaro Identification of the 6 + state in 54 Co A.Gadea, Legnaro Resonances in 24 Mg+ 24 Mg and molecular states in 48 Cr F.Haas, Strasbourg Excited states in 31 S D.R.Napoli, M.M!rginean, Legnaro Decay properties of pairing vibration states populated in transfer reactions S.Szilner, Zagreb Large angle scattering of 40 Ca + X Zr. G.Montagnoli, Padova Shell-model states around doubly-magic 48 Ca R.Broda, Krakow Test of the Differential Plunger Technique N.M!rginean, Legnaro; A.Dewald, Köln Spectroscopy of deformed neutron rich A ~ 60 nuclei S.M.Lenzi, Padova; S.J.Freeman, Manchester ( 36 S Pb) ( 82 Se U) ( 90 Zr Pb) ( 54 Fe + 54 Fe) ( 24 Mg + 24 Mg) ( 32 S + 58 Ni) ( 40 Ca + 96 Zr) ( 40 Ca + xx Zr) ( 48 Ca U) ( 64 Ni Pb) ( 64 Ni U)

6 Pubblicazioni relative all esperimento Prisma nel per. Luglio 2005 Luglio pubblicazioni su riviste internazionali 8 presentazioni a conferenze internazionali + 9 presentazioni alla conferenza Fusion06 2 presentazioni alla conferenza RNB7

7 Nel 2005 si è chiesta un estensione di due anni perché: Clara se ne andrà nel 2007 e la comunità scientifica chiede di concludere al meglio la campagna Prisma-Clara c era in ballo la decisione sul sito del dimostratore di Agata a fine 2007 dovrebbe arrivare il rivelatore a elettroni secondari SED dovevano arrivare i fasci di Piave nel 2007 dovrebbero essere disponibili fasci radioattivi da Exotic Decisioni rimandate al 2007, nel frattempo ci sono molte misure da fare Prisma-2 Estensione Piano pluriennale delle richieste: Business as usual

8 Prisma Sezione di Padova F. Scarlassara G.Montagnoli S. Beghini P. Mason Totale RE 70% 100% 100% 100% 3.7 Richieste ai servizi Officina meccanica Officina elettronica 3 mesi-uomo - Richieste finanziarie 2007 Voce Ricambi e consumo piano focale Consumo vario, minuterie Totale consumo Camera da vuoto per stazione di test di rivelatori di piano focale Totale inventariabile Missioni interno Missioni estero Totale k!

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10 Mass reconstruction with Prisma A simulation around 120 Sn S(! ) T v v B" # A q E = q = = # v A B" 2 X ( x,! ) A q 2 S(x,! ) " B! x," = ( ) s(x," ) T ET B# x,! ( ) E P = ( B! ) 2 q " ( A / q) see e.g. D.Schüll Lect. Notes Phys. 178 (1982) 80