COMPOSIZIONE DEI GRUPPI DI RICERCA: A) - RICERCATORI

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1 Preventivo per l'anno 2002 COMPOZIONE DEI GRUPPI DI RICERCA: A) - RICERCATORI Componenti del Gruppo e ricerche alle quali partecipano: N. Cognome e Nome Qualifica Dipendenti Incarichi Affer. al Gruppo Ruolo Art. 2 Ricerca Assoc. ALICE ASTEROX RICERCHE DEL GRUPPO IN % EDEN EUROBALL Coordatore: GASP N_TOF PRISMA2 Prete Gianfranco STREGA Gruppo Percentuale impegno altri Gruppi I II IV V Altri_impegni 1 ABLEEV Vladimir St.Str AXIOTIS Michail B.UE 100 BOSCOLO Enrico B.UE BUSTREO Nicola B.UE CAVION Corrado DIS CINAUSERO Marco Ric CORRADI Lorenzo I Ric DE ANGELIS Giacomo I Ric DE POLI Mario I Ric DELLA MEA Gianantonio P.O FARNEA Enrico AsRic FIORETTO Enrico Ric GADEA RAGA Andrès Ric GASTALDI Ugo D.R GRAMEGNA Fabiana I Ric Co 0 70 ma 16 KROELL Thorsten Bors LOMBARDI Mariano Ric MARTINEZ Perez Tr. B.P.D MASON Paolo Bors MASTINU Pierfrancesco Ric NAPOLI Daniel Ricardo Ric PRETE Gianfranco I Ric QUARANTA Alberto R.U RICCI Renato Angelo P.O SPOLAORE Paola I Ric STEFANINI Alberto D.R SZILNER Suzana B.P.D TRIPATHI Vandana B.P.D TROTTA Monica AsRic VANNUCCI Luigi Ric WU Yue Wei Bors XIAOGUAN Wu Bors. 100 ZILIO Silvio DIS 100 Note: Ricercatori INSERIRE I NOMINATIVI IN ORDINE ALFABETICO (N.B. NON VANNO INSERITI I LAUREANDI) 1) PER I DIPENDENTI: Indicare il profilo INFN 2) PER GLI INCARICHI DI RICERCA: Indicare la Qualifica Universitaria (P.O, P.A, R.U) o Ente di appartenenza ) PER GLI INCARICHI DI ASSOCIAZIONE: Indicare la Qualifica Universitaria o Ente di appartenenza per Dipendenti altri Enti; Bors.) Borsista; B.P-D) Post-Doc; B.Str.) Borsista straniero; Perf.) Perfezionando; Dott.) Dottorando; AsRic) Assegno di ricerca; S.Str.) Studioso straniero; DIS) Docente Istituto Superiore 4) INDICARE IL GRUPPO DI AFFERENZA LA PERCENTUALE DI IMPEGNO NEGLI ESPERIMENTI RIFERISCE ALL IMPEGNO TOTALE NELLA RICERCA, ANCHE AL DI FUORI DELL INFN Mod. G. 1

2 Gruppo Coordatore: Prete Gianfranco COMPOZIONE DEI GRUPPI DI RICERCA: B) - TECNOLOGI Componenti del Gruppo e ricerche alle quali partecipano: N. Cognome e Nome Qualifica Dipendenti Ruolo Art.2 Incarichi Assoc. Tecnologica ALICE RICERCHE DEL GRUPPO IN % Percentuale impegno altri Gruppi ASTEROX EDEN EUROBALL GASP N_TOF PRISMA2 STREGA I II IV V Altri_impegni 1 BEZZON Giampietro Tecn GULMINI Michele Tecn MARON Gaetano D.T PISENT Andrea I Tecn 20 Note: 1) PER I DIPENDENTI: Indicare il profilo INFN 2) PER GLI INCARICHI DI ASSOCIAZIONE: Indicare Ente da cui dipendono, Bors. T.) Borsista Tecnologo Mod. G. 2

3 Gruppo Coordatore: Prete Gianfranco COMPOZIONE DEI GRUPPI DI RICERCA: C) - TECNICI Componenti del Gruppo e ricerche alle quali partecipano: N. Cognome e Nome Dipendenti Qualifica Ruolo Art.15 Collab. tecnica Incarichi Assoc. tecnica ALICE RICERCHE DEL GRUPPO IN % Percentuale impegno altri Gruppi ASTEROX EDEN EUROBALL GASP N_TOF PRISMA2 STREGA I II IV V Altri_impegni 1 ROSSO Davide Cter 100 Servizi ( mesi uomo) 1 Offica Meccanica Servizio Utenti 4 2 Serv.Ut., Lab.Rip.Riv.Ge 12 4 Labor. di Elettronica ,5 5 Serv.Tecn.Inform.ed El Ufficio Tecnico 7 Reparto Bersagli 1 Note: 1) PER I DIPENDENTI: Indicare il profilo INFN 2) PER GLI INCARICHI DI COLLABORAZIONE TECNICA: Indicare Ente da cui dipendono 2) PER GLI INCARICHI DI ASSOCIAZIONE TECNICA: Indicare Ente da cui dipendono Mod. G.

4 Gruppo PREVIONE DELLE SPESE DI DOTAZIONE E GENERALI DI GRUPPO Dettaglio della previsione delle spese del Gruppo che non afferiscono ai sgoli Esperimenti e per l ampliamento della Dotazione di base del Gruppo In keuro VOCI DI SPESA Viaggi e Missioni Interno Estero DESCRIZIONE DELLA SPESA Parziali Mobilità dei membri del gurppo 12,0 Spese per Coordatore 2,5 Spese per Presidente EPS 2,5 Mobilita' per Gruppo di Studio NUCL-EX 2,0 Partecipazione dei membri del gruppo a conferenze e meetgs ternazionali 2,0 Spese per Presidente EPS 7,5 IMPORTI Totale Compet. 19,0 0,5 Materiale di Consumo Prelievi di magazzo Spese telefoniche e fotocopiatura. Riparazioni Muteria meccanica elettronica e da vuoto 2,0 6,0 8,0 16,0 Spese Semari 8,0 8,0 Trasporti e facch. Pubblicazioni Scientifiche 6,0 6,0 Spese Calcolo Consorzio Ore CPU Spazio Disco Cassette Altro Affitti e Manutenzione Apparecchiature (1) Manutenzione calcolatori Manutenzione unità nastro DLT ed EXABYTE In relazione alla delibera del CD del relativa alla stipula di contratti di prestazioni d'opera si fanno presenti le seguenti richieste 1 tecnico meccanico per 12 mesi 1 tecnico elettronico-elettrotecnico per 12 mesi da destare all'stallazione dell'array gamma su Prisma (esperimenti EUROBALL e PRISMA2) 1 tecnico formatico per 4 mesi da destare alla messa a punto del software di visualizzazione dell'esperimento STREGA 5,0 1,0 18,0 Attrezzature di dotazione del gruppo 50,0 Materiale Inventariabile 50,0 TOTALI 147,5 (1) Indicare tutte le macche manutenzione Mod. G. 4

5 GLA ESPERIMENTO PREVIONE DELLE SPESE PER LE RICERCHE RIEPILOGO DELLE SPESE PREVISTE PER LE RICERCHE DEL GRUPPO Miss. terno Miss. estero Mater. di cons. S P E S A Spese Sem. Trasp. e Facch. P R O P O S T A Pubbl. Scient. Spese Calc. Aff. e Manut. App. Mater. Invent. Costruz. Appar. Gruppo In keuro TOT. Compet. ALICE 5,5 22,5,0 2,0,0 ASTEROX 1,5 7,5 1,0 10,0 EDEN 9,0 21,0 7,5 5,0 17,5 90,0 A) Esperimenti o Iniz.Specifiche Gr. IV Corso EUROBALL 8,0 58,0 187,0 0,0 0,0 4,0 257,0 GASP 4,0 28,0 121,0 0,0 0,0 11,0 0,0 164,0 N_TOF 15,0 46,5 16,0,5 9,5 20,0 107,5 STREGA 10,0 9,0 25,0 44,0 Totali A) 5,0 192,5 90,5 5,0,5 0,0 44,0 20,0 705,5 B) Esp.o Iniz.Spec. Gr. IV da Iniziare PRISMA2 5,0 15,0 85,0 106,0 50,0 261,0 Totali B) 5,0 15,0 85,0 106,0 50,0 261,0 C) Dotazioni di Gruppo 19,0 0,5 16,0 8,0 6,0 18,0 50,0 147,5 Totali (A+B+C) 77,0 28,0 491,5 8,0 5,0 6,0,5 18,0 200,0 70,0 1'114,0 Mod. G.5

6 Codice Esperimento Gruppo 012 ALICE Rappresentante Nazionale: S. SERCI Ricercatore responsabile locale: VANNUCCI Luigi di appartenenza: Posizione nell'i.n.f.n.: CAGLIARI DIR. DI RICERCA INFORMAZIONI GENERALI Lea di ricerca IONI PESANTI RELATIVISTICI Laboratorio ove si raccolgono i dati Sigla dello esperimento assegnata dal Laboratorio Acceleratore usato CERN ALICE LHC Fascio (sigla e caratteristiche) Pb, Sn, Ca, Kr, Ar, O Interazione di nuclei ad altissime energie Processo fisico studiato Apparato strumentale utilizzato Apparato ALICE Sezioni partecipanti all'esperimento Istituzioni esterne all'ente partecipanti BA, BO, CA, CT, LNL, PD, RM, TO, TS Aligarh, Bombay, Calcutta, Chandigarh, Jaipur, Jammu; Athens, Attikis, Ioanna; Beijg, Wuhan; Bergen, Oslo; Birmgham; Bratislava, Kosice; Budapest; CERN, Geneva; Clermont-Ferrand, Nantes, Orsay, Strasbourg; Copenaghen; Cracow, Warsaw; Darmstadt, Frankfurt, Heidelberg, Marburg, Munster; Gatcha, JINR, Kurchatov, Moscow, Novosibirsk, Sarov, St. Petersburg; Kharkov, Kiev; Lund; Mexico City; Msk; Oak Ridge; Prague, Rez u Prahy; Yerevan; Zagreb. Durata esperimento 5 anni Mod. EC. 1 (a cura del responsabile locale)

7 Codice 012 Resp. loc.: Esperimento ALICE Gruppo VANNUCCI Luigi PREVENTIVO LOCALE DI SPESA PER L ANNO 2002 In keuro VOCI DI SPESA DESCRIZIONE DELLA SPESA Parziali IMPORTI Totale Compet. A cura della Comm.ne Scientifica Nazionale Materiale Consumo Spese Calcolo Materiale Inventariabile Costruzione Apparati Affitti e manutenz. apparecchiat. Trasp.e facch. Viaggi e missioni Estero Interno Riunioni di gruppo Riunioni di collaborazione ALICE ITALIA Alice meetgs: 4 settimane per 2 persone ITS Meetgs: settimane per 1 persona Off-le meetgs e sviluppo software:2 settimane per 2 persona Test beam: settimane per 1 persona 2,5,0 10,0,8 5,0,8 5,5 22,5 Rivelatori a stato solido per test irradiazione pixels Nastri magnetici e consumo vario 2,0 1,0,0 Consorzio Ore CPU Spazio Disco Cassette Altro Moduli di elettronica per test irradiazione pixels 2,0 2,0 Note: Totale,0 Mod. EC. 2 (a cura del responsabile locale)

8 Codice 012 Esperimento ALICE Gruppo Resp. loc.: VANNUCCI Luigi ALLEGATO MODELLO EC 2 All. Mod. EC. 2 (a cura del responsabile locale)

9 Codice 012 Esperimento ALICE Gruppo Resp. loc.: VANNUCCI Luigi PREVIONE DI SPESA: PIANO FINANZIARIO LOCALE PER GLI ANNI DELLA DURATA DEL PROGETTO In keuro ANNI FINANZIARI Miss. terno Miss. estero Mater. di cons. Trasp.e Facch. Spese Calcolo Affitti e manut. appar. Mat. ventar. Costruz. apparati TOTALE Competenza ,5 22,5,0 2,0,0 8,0 25,0 7,0 4,0 44,0 8,0 27,0 8,0 4,0 47,0 TOTALI 21,5 74,5 18,0 10,0 124,0 Note: Osservazioni del Direttore della merito alla disponibilità di personale e di attrezzature: Il supporto richiesto è compatibile con le risorse della struttura. Mod. EC. (a cura del responsabile locale)

10 Codice 012 Resp. loc.: Esperimento ALICE Gruppo VANNUCCI Luigi COMPOZIONE DEL GRUPPO DI RICERCA N RICERCATORI Cognome e Nome Qualifica Dipendenti Ruolo Art. 2 Affer. Incarichi al Ricerca Assoc. Gruppo Percentuale N TECNOLOGI Cognome e Nome Qualifica Dipendenti Ruolo Art. 2 Incarichi Ass. Tecnol. Percentuale CINAUSERO Marco Ric 20 LOMBARDI Mariano Ric 5 20 RICCI Renato Angelo P.O. 70 VANNUCCI Luigi Ric 60 Numero totale dei Tecnologi Tecnologi Full Time Equivalent N TECNICI Cognome e Nome Dipendenti Ruolo Art. 15 Qualifica Incarichi Collab. tecnica Assoc. tecnica Percentuale Numero totale dei Ricercatori Ricercatori Full Time Equivalent Mod. EC/EN 7 4,0 1,7 Numero totale dei Tecnici Tecnici Full Time Equivalent (a cura del responsabile locale)

11 Codice 012 Esperimento ALICE Gruppo Resp. loc.: VANNUCCI Luigi COMPOZIONE DEL GRUPPO DI RICERCA (cont.) SERVIZI TECNICI Denomazione mesi-uomo Annotazioni: LAUREANDI e DOTTORANDI operanti nel gruppo a giugno 2001 Cognome e Nome Associazione Titolo della Tesi Tesi di: Relatore/Tutore Tesi di: Relatore/Tutore Tesi di: Relatore/Tutore Tesi di: Relatore/Tutore Tesi di: Relatore/Tutore Tesi di: Relatore/Tutore Tesi di: Relatore/Tutore Tesi di: Relatore/Tutore Tesi di: Relatore/Tutore Mod. EC/EN 7a (a cura del responsabile locale)

12 Codice 012 Resp. loc.: Esperimento ALICE Gruppo VANNUCCI Luigi LAUREATI e DOTTORI di RICERCA che hanno conseguito il titolo tra luglio 2000 e giugno 2001 Cognome e Nome Titolo della tesi: Ass. INFN Relatore Titolo conseguito Sbocco occupazionale (*) Titolo della tesi: Altro Titolo della tesi: Altro Titolo della tesi: Altro Titolo della tesi: Altro Titolo della tesi: Altro Titolo della tesi: Altro Titolo della tesi: Altro Titolo della tesi: Altro KEYWORDS Descrizione attività locale (a cura del responsabile locale) Altro Descrizione attività complessiva dell'esperimento (a cura del responsabile nazionale) (*) TD = tempo determato TI = tempo determato Mod. EC 8 (a cura del responsabile locale)

13 Codice 012 Resp. loc.: Esperimento ALICE Gruppo VANNUCCI Luigi SVILUPPO DI STRUMENTAZIONE INNOVATIVA e ricadute su altri gruppi, sul sistema dustriale e su altre disciple Sviluppo nel campo Ricaduta potenziale gia' riscontrata Breve descrizione dello sviluppo e relativa ricaduta: ambito: Sviluppo nel campo Ricaduta potenziale gia' riscontrata ambito: Breve descrizione dello sviluppo e relativa ricaduta: Sviluppo nel campo Ricaduta potenziale gia' riscontrata ambito: Breve descrizione dello sviluppo e relativa ricaduta: INTERAZIONI CON LE INDUSTRIE (COMMESSE HIGH TECH) DENOMINAZIONE PAESE DESCRIZIONE PRODOTTO O COMMESSA Percentuale del budget ( app+ v+cons) utilizzata per acquisto di beni high tech: % campo: campo: campo: campo: campo: campo: commessa = acquisto di beni ad alta tecnologia Mod. EC 9 commessa sviluppo commessa sviluppo commessa sviluppo commessa sviluppo commessa sviluppo commessa sviluppo sviluppo = se l'infn partecipa allo sviluppo dei beni acquistati (a cura del responsabile locale)

14 Codice Esperimento Gruppo ASTEROX Rappresentante Nazionale: U. GASTALDI Ricercatore responsabile locale: GASTALDI Ugo di appartenenza: Posizione nell'i.n.f.n.: DIR.RIC. INFORMAZIONI GENERALI Lea di ricerca SPETTROSCOPIA DI MESONI SCALARI E DINAMICA DELLE ANNICHILAZIONI PROTONE ANTIPROTONE A RIPOSO Laboratorio ove si raccolgono i dati CERN e BNL (Dati di Camere a Bolle) Sigla dello esperimento assegnata dal Laboratorio ASTEROX Acceleratore usato AGS a BNL, PS al CERN Fascio antiprotoni (sigla e caratteristiche) Annichilazioni a riposo pbarra-n -> K-Kbarra-pione Processo fisico studiato Apparato strumentale utilizzato Camere a Bolle Sezioni partecipanti all'esperimento LNL Istituzioni esterne all'ente partecipanti Durata esperimento anni Mod. EC. 1 (a cura del responsabile locale)

15 Codice Resp. loc.: Esperimento ASTEROX Gruppo GASTALDI Ugo PREVENTIVO LOCALE DI SPESA PER L ANNO 2002 In keuro VOCI DI SPESA DESCRIZIONE DELLA SPESA Parziali IMPORTI Totale Compet. A cura della Comm.ne Scientifica Nazionale Contatti scientifici 1,5 Viaggi e missioni Estero Interno Contatti scientifici (Bonn, CERN, Montpellier) 1 viaggio/mese 7,5 Materiale Consumo Spese Calcolo Costruzione Apparati Materiale Inventariabile Affitti e manutenz. apparecchiat. Trasp.e facch. 1,5 7,5 Economato-Magazzo 1,0 1,0 Consorzio Ore CPU Spazio Disco Cassette Altro Note: Totale 10,0 Mod. EC. 2 (a cura del responsabile locale)

16 Codice Resp. loc.: Esperimento ASTEROX Gruppo GASTALDI Ugo ALLEGATO MODELLO EC 2 All. Mod. EC. 2 (a cura del responsabile locale)

17 Codice Esperimento ASTEROX Gruppo Resp. loc.: GASTALDI Ugo PREVIONE DI SPESA: PIANO FINANZIARIO LOCALE PER GLI ANNI DELLA DURATA DEL PROGETTO In keuro ANNI FINANZIARI Miss. terno Miss. estero Mater. di cons. Trasp.e Facch. Spese Calcolo Affitti e manut. appar. Mat. ventar. Costruz. apparati TOTALE Competenza ,5 7,5 1,0 10,0 TOTALI 1,5 7,5 1,0 10,0 Note: Osservazioni del Direttore della merito alla disponibilità di personale e di attrezzature: Il supporto richiesto è compatibile con le risorse della struttura. Mod. EC. (a cura del responsabile locale)

18 Codice Resp. Naz.: Esperimento ASTEROX Gruppo U. GASTALDI PREVENTIVO GLOBALE PER L'ANNO 2002 In keuro Miss. terno Miss. estero LNL 1,5 7,5 A CARICO DELL I.N.F.N. Mater. di cons. Trasp. e Facch. Spese Calc. Affitti e Manut. Appar. Mater. ventar. Costruz. appar. TOTALE Compet. 1,0 10,0 A carico di altri Enti TOTALI 1,5 7,5 1,0 10,0 NB. La colonna A carico di altri Enti deve essere compilata obbligatoriamente Note: Mod. EC. 4 (a cura del rappresentante nazionale)

19 Codice Resp. Naz.: Esperimento ASTEROX Gruppo U. GASTALDI A) ATTIVITA SVOLTA NELL ANNO 2001 Paragone dati ppbar Ks Kcarico pione carico di camera a bolle con i dati misurati a LEAR ( annichilazioni a riposo) Studio dati pbar n K+K-pione negativo (annichilazioni a riposo) B) ATTIVITA PREVISTA PER L ANNO 2002 analisi di isosp pbar N K Kbar pione annichilazioni a riposo Anno Fanziario C) FINANZIAMENTI GLOBALI AVUTI NEGLI ANNI PRECEDENTI In keuro Missioni terno Missioni estero Materiale di consumo Trasp. e Facch. Spese Calcolo Affitti e Manut. Apparec. Materiale ventar. Costruz. apparati TOTALE ,5,0 1,0 5, ,5 2,0 1,0 4,5 TOTALE,0 5,0 2,0 10,0 Mod. EC. 5 (a cura del rappresentante nazionale)

20 Codice Resp. Naz.: Esperimento ASTEROX Gruppo U. GASTALDI PREVIONE DI SPESA Piano fanziario globale di spesa In keuro ANNI FINANZIARI Miss. terno Miss. estero Materiale di cons. Trasp.e Facch. Spese Calcolo Affitti e manut. appar. Mat. ventar. Costruz. apparati TOTALE Competenza ,5 7,5 1,0 10,0 TOTALI 1,5 7,5 1,0 10,0 Note: Mod. EC. 6 (a cura del rappresentante nazionale)

21 Codice Resp. loc.: Esperimento ASTEROX Gruppo GASTALDI Ugo COMPOZIONE DEL GRUPPO DI RICERCA N RICERCATORI Cognome e Nome Qualifica Dipendenti Ruolo Art. 2 Affer. Incarichi al Ricerca Assoc. Gruppo Percentuale N TECNOLOGI Cognome e Nome Qualifica Dipendenti Incarichi Ruolo Art. 2 Ass. Tecnol. Percentuale 1 2 ABLEEV Vladimir St.Str CAVION Corrado DIS 2 50 GASTALDI Ugo D.R Numero totale dei Tecnologi Tecnologi Full Time Equivalent N TECNICI Cognome e Nome Dipendenti Qualifica Ruolo Art. 15 Collab. tecnica Incarichi Assoc. tecnica Percentuale Numero totale dei Ricercatori Ricercatori Full Time Equivalent Mod. EC/EN 7,0 1,2 Numero totale dei Tecnici Tecnici Full Time Equivalent (a cura del responsabile locale)

22 Codice Esperimento ASTEROX Gruppo Resp. loc.: GASTALDI Ugo COMPOZIONE DEL GRUPPO DI RICERCA (cont.) SERVIZI TECNICI Denomazione mesi-uomo Annotazioni: LAUREANDI e DOTTORANDI operanti nel gruppo a giugno 2001 Cognome e Nome Associazione Titolo della Tesi Placento Michele Tesi di: laurea Fisica Relatore/Tutore Ugo Gastaldi Osservazione dello stato fondamentale di gluonio Gluonio spettroscopia mesonica Tesi di: Relatore/Tutore Tesi di: Relatore/Tutore Tesi di: Relatore/Tutore Tesi di: Relatore/Tutore Tesi di: Relatore/Tutore Tesi di: Relatore/Tutore Tesi di: Relatore/Tutore Tesi di: Relatore/Tutore Mod. EC/EN 7a (a cura del responsabile locale)

23 Codice Resp. loc.: Esperimento ASTEROX Gruppo GASTALDI Ugo LAUREATI e DOTTORI di RICERCA che hanno conseguito il titolo tra luglio 2000 e giugno 2001 Cognome e Nome Titolo della tesi: Ass. INFN Relatore Titolo conseguito Sbocco occupazionale (*) Titolo della tesi: Altro Titolo della tesi: Altro Titolo della tesi: Altro Titolo della tesi: Altro Titolo della tesi: Altro Titolo della tesi: Altro Titolo della tesi: Altro Titolo della tesi: Altro KEYWORDS attività locale (a cura del responsabile locale) Altro attività complessiva dell'esperimento (a cura del responsabile nazionale) (*) TD = tempo determato TI = tempo determato Mod. EC 8 (a cura del responsabile locale)

24 Codice Esperimento ASTEROX Gruppo Resp. loc.: GASTALDI Ugo SVILUPPO DI STRUMENTAZIONE INNOVATIVA e ricadute su altri gruppi, sul sistema dustriale e su altre disciple Sviluppo nel campo Ricaduta potenziale gia' riscontrata Breve descrizione dello sviluppo e relativa ricaduta: ambito: Sviluppo nel campo Ricaduta potenziale gia' riscontrata ambito: Breve descrizione dello sviluppo e relativa ricaduta: Sviluppo nel campo Ricaduta potenziale gia' riscontrata ambito: Breve descrizione dello sviluppo e relativa ricaduta: INTERAZIONI CON LE INDUSTRIE (COMMESSE HIGH TECH) DENOMINAZIONE PAESE DESCRIZIONE PRODOTTO O COMMESSA Percentuale del budget ( app+ v+cons) utilizzata per acquisto di beni high tech: % campo: campo: campo: campo: campo: campo: commessa = acquisto di beni ad alta tecnologia Mod. EC 9 commessa sviluppo commessa sviluppo commessa sviluppo commessa sviluppo commessa sviluppo commessa sviluppo sviluppo = se l'infn partecipa allo sviluppo dei beni acquistati (a cura del responsabile locale)

25 Codice Esperimento ASTEROX Gruppo Resp. Naz.: U. GASTALDI PRESENTAZIONI A CONFERENZE, WORKSHOP E SEMINARI INTERNAZIONALI nel periodo luglio 2000 giugno 2001 Relatore Tipo di presentazione Tipo di Conferenza Denomazione della Conferenza o dell'istituzione Titolo della presentazione o del semario Gastaldi Ugo relazione su vito The gluonium ground state (experimental review) conferenza ternazionale Località Data QCD 00 Montpellier Luglio 2000 Percentuale di presentazioni INFN su presentazioni complessive della collaborazione: % Mod. EC 10 (a cura del responsabile nazionale)

26 Codice Resp. Naz.: Esperimento ASTEROX Gruppo U. GASTALDI MILESTONES 2001 (concordate con i referee) Data prevista per il completamento Descrizione Analisi dati K+K- Pi greco meno Analisi di isosp ipotesi di S-wave domance Commento al conseguimento delle milestones Emersa convenienza di anticipare studio del canale Ks K+ pi greco meno al fe di esplorare i contributi dei mesoni A0 livello raggiunto alla data prevista % % % % % % % % % % % MILESTONES PROPOSTE PER IL 2002 Data completamento Descrizione Analisi dati K+K- Pi greco meno e Ks K+ Pi greco meno a Analisi di isosp pbarn KKbar Pione a riposo Mod. EC/EN 11 (a cura del responsabile nazionale)

27 Codice Resp.Naz.: Esperimento ASTEROX Gruppo U. GASTALDI REFEREES DEL PROGETTO Cognome e Nome Argomento STEFANINI A. (Firenze) LEADERSHIPS INFN NEL PROGETTO (solo per collaborazioni ternazionali o ter Enti) Cognome e Nome Funzioni svolte Percentuale budget INFN su budget totale COMPETITIVITA INTERNAZIONALE Esperimenti competizione Percentuale posizioni di leadership INFN su numero totale posizioni % Percentuale partecipanti INFN su partecipanti totali % % Comitati ternaz. che vagliano l'esperimento: Elenco delle pubblicazioni più significative nel periodo luglio 2000 giugno 2001 Nome primo autore Titolo della pubblicazione Rivista Numero Page Data U. Gastaldi "Observation of the O++ gluonium groun state antiproton annichilations at test" Frascati Physics Series 17 (2001) (M. Greco editor) U. Gastaldi Nucl. Phys. B (proc. suppl) 96 (2001) Mod. EC/EN 11a (a cura del responsabile nazionale)

28 Codice Esperimento Gruppo 15 EDEN Rappresentante Nazionale: D. FABRIS Ricercatore responsabile locale: FIORETTO Enrico di appartenenza: Posizione nell'i.n.f.n.: SEZIONE INFN DI PD RICERCATORE INFORMAZIONI GENERALI Lea di ricerca REAZIONI NUCLEARI INDOTTE DA IONI PESANTI Laboratorio ove si raccolgono i dati Sigla dello esperimento assegnata dal Laboratorio Acceleratore usato Texas A&M University, Cyclotron Institute, Texas (U.S.A.) EDEN Tandem XTU+Lac ALPI - Ciclotrone Superconduttore K500. Fascio (sigla e caratteristiche) Ioni pesanti ad energie > 20 AMeV. 4He e ioni pesanti ad energie > 20 AMeV. RIB presso Texas A&M University. Processo fisico studiato Decadimento di nuclei caldi. Emissione di pre-fissione. Damica delle collisioni. Densita' dei livelli nucleari nuclei alla o vici alla chiusura di shell. Astrofisica nucleare. Apparato strumentale utilizzato Sistema di rivelazione 8πLP (Rivelatore a 4π per particelle cariche)+trigger per frammenti di fissione e residui di evaporazione + Rivelatori per neutroni. Punto misura per spettroscopia neutronica Neutron Ball + Odoscopio per particelle cariche. Fragmentation le. Sezioni partecipanti all'esperimento BA, FI, LNL, NA, PD Texas A&M University, Cyclotron Institute, College Station, Texas (U.S.A.). BARC, Bombay (INDIA). Istituzioni esterne all'ente partecipanti Durata esperimento Mod. EC. 1 (a cura del responsabile locale)

29 Codice 15 Resp. loc.: Esperimento EDEN Gruppo FIORETTO Enrico PREVENTIVO LOCALE DI SPESA PER L ANNO 2002 In keuro VOCI DI SPESA DESCRIZIONE DELLA SPESA Parziali IMPORTI Totale Compet. A cura della Comm.ne Scientifica Nazionale Viaggi e missioni Estero Interno 4 riunioni x ricercatori x 2gg Contatti con ditte per la relizzazione dei rivelatori Texas: 1 turno x ric. x 7gg Texas: Montaggio e test rivelatori; 1 trasf. x ric. x 7gg Contatti con gruppi esteri: BARC,Bombay-INDIA 7,0 2,0 9,0 9,0,0 9,0 21,0 Materiale Consumo Riparazioni elettronica Ricambi rivelatori al silicio Supporti per registrazione dati del sist. di acq. 8pLP (v. nota 1) Manutenzioni vuoto, acquisto software e rnovo licenze Acquisto isotopi e consumo magazzo Consumo per esperimenti al TAMU (vedi nota 2) 7,5 12,5 5,0 5,0 5,0 2,5 Trasp.e facch. Spese Calcolo Materiale Inventariabile Costruzione Apparati Affitti e manutenz. apparecchiat. 7,5 Trasporti Texas 5,0 5,0 Consorzio Ore CPU Spazio Disco Cassette Altro Crate CAMAC per sistema di acq. da laboratorio (v. nota ) 2 PC per i controlli di 8pLP sostituzione dei Mac (v. nota 4) Controllo della pressione dei MWPC per il TAMU (v. nota 5) 7,5 5,0 5,0 17,5 Note: Totale 90,0 Mod. EC. 2 (a cura del responsabile locale)

30 Codice 15 Esperimento EDEN Gruppo Resp. loc.: FIORETTO Enrico ALLEGATO MODELLO EC 2 Nota 1 Il sistema di acquisizione 8pLP prevede la registrazione dei dati su Hard Disk (EIDE) di un PC dedicato che lavora ambiente Lux. E` previsto poi il backup degli stessi dati su supporto magnetico (cassette DLT) per la distribuzione tra i vari gruppi della collaborazione. A tal fe sara` necessario acquistare 10 HD (EIDE) estraibili da 45 Gb e 50 cassette DLT. Nota 2 Acquisto di materiale da vuoto per la realizzazione di un pannello accessoriato con valvole e filtri per la pulizia del gas e per la gestione delle operazioni di riempimento e flussaggio dei MWPC della lea di frammentazione al TAMU. Nota Per i test dei MWPC, sia per la lea di frammentazione al TAMU che per quelli previsti per 8pLP, sara` necessario un sistema di acquisizione multiparametrico da laboratorio. A tal fe si prevede l'acquisto di un crate CAMAC. Nota 4 Il sistema di controllo dell'apparato 8pLP e` stato realizzato ambiente LabView ed utilizza sia PC che MacIntosh. Questi ultimi, acquistati molti anni fa, sono oramai obsoleti e provocano frequenti crash del sistema di controllo. E` qudi dispensabile la loro sostituzione con PC (uniformando, questo modo, i sistemi operativi). Nota 5 Per il completamento del pannello della nota 2 sara` necessario acquistare uno strumento per il controllo remoto della pressione e del flusso del gas di riempimento dei MWPC, di una valvola di flusso e di un misuratore di pressione. All. Mod. EC. 2 (a cura del responsabile locale)

31 Codice 15 Esperimento EDEN Gruppo Resp. loc.: FIORETTO Enrico PREVIONE DI SPESA: PIANO FINANZIARIO LOCALE PER GLI ANNI DELLA DURATA DEL PROGETTO In keuro ANNI FINANZIARI Miss. terno Miss. estero Mater. di cons. Trasp.e Facch. Spese Calcolo Affitti e manut. appar. Mat. ventar. Costruz. apparati TOTALE Competenza ,0 21,0 7,5 5,0 17,5 90,0 8,0 22,5 52,5 5,0 88,0 TOTALI 17,0 4,5 90,0 10,0 17,5 178,0 Note: Osservazioni del Direttore della merito alla disponibilità di personale e di attrezzature: Il supporto richiesto è compatibile con le risorse della struttura. Mod. EC. (a cura del responsabile locale)

32 Codice 15 Resp. loc.: Esperimento EDEN Gruppo FIORETTO Enrico COMPOZIONE DEL GRUPPO DI RICERCA N RICERCATORI Cognome e Nome Qualifica Dipendenti Ruolo Art. 2 Affer. Incarichi al Ricerca Assoc. Gruppo Percentuale N TECNOLOGI Cognome e Nome Qualifica Dipendenti Ruolo Art. 2 Incarichi Ass. Tecnol. Percentuale 1 2 CINAUSERO Marco Ric 60 FIORETTO Enrico Ric 80 PRETE Gianfranco I Ric 90 Numero totale dei Tecnologi Tecnologi Full Time Equivalent N TECNICI Cognome e Nome Dipendenti Ruolo Art. 15 Qualifica Incarichi Collab. tecnica Assoc. tecnica Percentuale Numero totale dei Ricercatori Ricercatori Full Time Equivalent Mod. EC/EN 7,0 2, Numero totale dei Tecnici Tecnici Full Time Equivalent (a cura del responsabile locale)

33 Codice 15 Resp. loc.: Esperimento EDEN Gruppo FIORETTO Enrico COMPOZIONE DEL GRUPPO DI RICERCA (cont.) SERVIZI TECNICI Denomazione mesi-uomo 1 Offica Meccanica 1 Annotazioni: pi greco LP Interventi di supporto per gli esperimenti realizzati con l'apparato 8 LAUREANDI e DOTTORANDI operanti nel gruppo a giugno 2001 Cognome e Nome Associazione Titolo della Tesi Tesi di: Relatore/Tutore Tesi di: Relatore/Tutore Tesi di: Relatore/Tutore Tesi di: Relatore/Tutore Tesi di: Relatore/Tutore Tesi di: Relatore/Tutore Tesi di: Relatore/Tutore Tesi di: Relatore/Tutore Tesi di: Relatore/Tutore Mod. EC/EN 7a (a cura del responsabile locale)

34 Codice 15 Resp. loc.: Esperimento EDEN Gruppo FIORETTO Enrico LAUREATI e DOTTORI di RICERCA che hanno conseguito il titolo tra luglio 2000 e giugno 2001 Cognome e Nome Titolo della tesi: Ass. INFN Relatore Titolo conseguito Sbocco occupazionale (*) Titolo della tesi: Altro Titolo della tesi: Altro Titolo della tesi: Altro Titolo della tesi: Altro Titolo della tesi: Altro Titolo della tesi: Altro Titolo della tesi: Altro Titolo della tesi: Altro KEYWORDS Descrizione attività locale (a cura del responsabile locale) nuclei superpesanti controlli Altro Descrizione attività complessiva dell'esperimento (a cura del responsabile nazionale) (*) TD = tempo determato TI = tempo determato Mod. EC 8 (a cura del responsabile locale)

35 Codice 15 Resp. loc.: Esperimento EDEN Gruppo FIORETTO Enrico SVILUPPO DI STRUMENTAZIONE INNOVATIVA e ricadute su altri gruppi, sul sistema dustriale e su altre disciple Sviluppo nel campo dei rivelatori Ricaduta potenziale gia' riscontrata Breve descrizione dello sviluppo e relativa ricaduta: ambito: delle tecniche nucleari ambientale di gruppo INFN Rivelatori a gas per particelle cariche del tipo PPAC sensibili alla posizione. Rivelatori di energia modulari del tipo Camera a Ionizzazione. Sviluppo nel campo dei rivelatori Ricaduta potenziale gia' riscontrata ambito: Breve descrizione dello sviluppo e relativa ricaduta: ambientale di gruppo 5 INFN Ottimizzazione delle prestazioni di rivelatori a sctillazione CsI(Tl) di grande volume (~800 cm) con lettura a fotodiodi, fotomoltiplicatori e fotodiodi a valanga per la rivelazione di raggi gamma di alta energia. Sviluppo nel campo Ricaduta potenziale gia' riscontrata ambito: Breve descrizione dello sviluppo e relativa ricaduta: INTERAZIONI CON LE INDUSTRIE (COMMESSE HIGH TECH) DENOMINAZIONE Ditta ACE campo: elettrico-elettronico PAESE I DESCRIZIONE PRODOTTO O COMMESSA Percentuale del budget ( app+ v+cons) utilizzata per acquisto di beni high tech: 25 Realizzazione di rivelatori a gas per misura dell'energia, della posizione e del tempo di arrivo delle particelle (PPAC, MWPC, Camera a Ionizzazione) % commessa sviluppo campo: campo: campo: campo: campo: commessa = acquisto di beni ad alta tecnologia Mod. EC 9 commessa sviluppo commessa sviluppo commessa sviluppo commessa sviluppo commessa sviluppo sviluppo = se l'infn partecipa allo sviluppo dei beni acquistati (a cura del responsabile locale)

36 Codice Esperimento Gruppo 149 EUROBALL Rappresentante Nazionale: M. PIGNANELLI Ricercatore responsabile locale: DE ANGELIS Giacomo di appartenenza: Posizione nell'i.n.f.n.: MILANO Incar. di Ric. INFORMAZIONI GENERALI Lea di ricerca SPETTROSCOPIA NUCLEARE Laboratorio ove si raccolgono i dati Sigla dello esperimento assegnata dal Laboratorio Acceleratore usato Centre de Recherches Nucleaires (Strasburgo), Ganil, Oak Ridge EUROBALL Tandem VIVITRON Fascio (sigla e caratteristiche) Ioni pesanti Processo fisico studiato Superdeformazione ed altre forme esotiche Diseccitazione gamma nel contuo Damica dei processi nucleari con cocidenze gamma-particelle Nuclei N=Z e simmetrie di isosp Apparato strumentale utilizzato EUROBALL Sezioni partecipanti all'esperimento Istituzioni esterne all'ente partecipanti FI, GE, LNL, MI, NA, PD La collaborazione EUROBALL covolge 25 laboratori che fanno capo alle seguenti agenzie nazionali: NBI + AFG (Danimarca), IN2P (Francia), MBFT (Germania), NFR (Svezia), EP8RC (Regno Unito) Durata esperimento 7 anni ( ) Mod. EC. 1 (a cura del responsabile locale)

37 Codice 149 Resp. loc.: Esperimento EUROBALL Gruppo DE ANGELIS Giacomo PREVENTIVO LOCALE DI SPESA PER L ANNO 2002 In keuro VOCI DI SPESA DESCRIZIONE DELLA SPESA Parziali IMPORTI Totale Compet. A cura della Comm.ne Scientifica Nazionale Contatti scientifici ed organizzativi con altre sedi 8,0 Viaggi e missioni Estero Interno Partecipazione comitati (4 comitati x 2 riunioni anno) Turni misura Strasburgo (7 turni x 7gg x 4 pers.) Collaborazioni e test rivelatori segmentati 7,0 45,0 6,0 8,0 58,0 Materiale Consumo 00 cartucce DLT ( cad.) aggiormanmento software trackg frastrutture per PRISMA 27,0 10,0 150,0 187,0 Trasp.e facch. 0,0 Spese Calcolo Affitti e manutenz. apparecchiat. Materiale Inventariabile Costruzione Apparati 0,0 Consorzio Ore CPU Spazio Disco Cassette Altro 0,0 0,0 2 HD da 6 Gb SC 2 HD per PC,0 1,0 4,0 Note: Totale 257,0 Mod. EC. 2 (a cura del responsabile locale)

38 Codice 149 Esperimento EUROBALL Gruppo Resp. loc.: DE ANGELIS Giacomo ALLEGATO MODELLO EC 2 All. Mod. EC. 2 (a cura del responsabile locale)

39 Codice 149 Esperimento EUROBALL Gruppo Resp. loc.: DE ANGELIS Giacomo PREVIONE DI SPESA: PIANO FINANZIARIO LOCALE PER GLI ANNI DELLA DURATA DEL PROGETTO In keuro ANNI FINANZIARI Miss. terno Miss. estero Mater. di cons. Trasp.e Facch. Spese Calcolo Affitti e manut. appar. Mat. ventar. Costruz. apparati TOTALE Competenza ,0 58,0 187,0 0,0 0,0 4,0 257,0 TOTALI 8,0 58,0 187,0 0,0 0,0 4,0 257,0 Note: Osservazioni del Direttore della merito alla disponibilità di personale e di attrezzature: Il supporto richiesto è compatibile con le risorse della struttura. Mod. EC. (a cura del responsabile locale)

40 Codice 149 Resp. loc.: Esperimento EUROBALL Gruppo DE ANGELIS Giacomo COMPOZIONE DEL GRUPPO DI RICERCA N RICERCATORI Cognome e Nome Qualifica Dipendenti Ruolo Art. 2 Affer. Incarichi al Ricerca Assoc. Gruppo Percentuale N TECNOLOGI Cognome e Nome Qualifica Dipendenti Ruolo Art. 2 Incarichi Ass. Tecnol. Percentuale DE ANGELIS Giacomo I Ric 60 FARNEA Enrico AsRic 50 GADEA RAGA Andrès Ric 0 KROELL Thorsten Bors. 100 MARTINEZ Perez Tr. B.P.D. 50 NAPOLI Daniel Ricardo Ric 0 SPOLAORE Paola I Ric 80 STEFANINI Alberto D.R. 20 TROTTA Monica AsRic 20 XIAOGUAN Wu Bors BEZZON Giampietro Tecn 0 Numero totale dei Tecnologi 1,0 Tecnologi Full Time Equivalent, N TECNICI Cognome e Nome Dipendenti Ruolo Art. 15 Qualifica Incarichi Collab. tecnica Assoc. tecnica Percentuale Numero totale dei Ricercatori Ricercatori Full Time Equivalent Mod. EC/EN 7 10,0 5,4 Numero totale dei Tecnici Tecnici Full Time Equivalent (a cura del responsabile locale)

41 Codice 149 Resp. loc.: Esperimento EUROBALL Gruppo DE ANGELIS Giacomo COMPOZIONE DEL GRUPPO DI RICERCA (cont.) SERVIZI TECNICI Denomazione mesi-uomo 1 Labor. di Elettronica 12 2 Offica Meccanica 12 Serv.Tecn.Inform.ed El. 12 Annotazioni: Tecnico meccanico per l'stallazione dell'array gamma su PRISMA. Tecnico formatico per realizzazione sistema di controllo per l'array gamma su PRISMA. Tecnico elettronico per lavori stallazione array gamma su PRISMA. LAUREANDI e DOTTORANDI operanti nel gruppo a giugno 2001 Cognome e Nome Associazione Titolo della Tesi Mason Paolo Ricerca di stati di alto momento angolare nuclei leggeri Tesi di:laurea Fisica Relatore/Tutore S.M.Lenzi - D.R.Napoli Martez Tritario Studio di stati di alto sp nuclei con A circa 70 Tesi di:dottorato Fisica Relatore/Tutore G.de Angelis Axiotis Michais nucleare nuclei di massa 50 Tesi di:dottorato Fisica Relatore/Tutore S.M.Lenzi - D.R.Napoli Margean Nicolae Studi di struttura nucleare nuclei di massa 80 Tesi di:dottorato Fisica Relatore/Tutore D.Bucurescu Tesi di: Relatore/Tutore Tesi di: Relatore/Tutore Tesi di: Relatore/Tutore Tesi di: Relatore/Tutore Tesi di: Relatore/Tutore Mod. EC/EN 7a (a cura del responsabile locale)

42 Codice 149 Resp. loc.: Esperimento EUROBALL Gruppo DE ANGELIS Giacomo LAUREATI e DOTTORI di RICERCA che hanno conseguito il titolo tra luglio 2000 e giugno 2001 Cognome e Nome Farnea, Enrico Titolo della tesi: Titolo della tesi: Isosp mixg 64Ge Ass. INFN Titolo conseguito dottorato Fisica Relatore Sbocco occupazionale (*) G. de Angelis assegno di ricerca Altro Titolo della tesi: Altro Titolo della tesi: Altro Titolo della tesi: Altro Titolo della tesi: Altro Titolo della tesi: Altro Titolo della tesi: Altro Titolo della tesi: Altro KEYWORDS Descrizione attività locale (a cura del responsabile locale) Altro Descrizione attività complessiva dell'esperimento (a cura del responsabile nazionale) (*) TD = tempo determato TI = tempo determato Mod. EC 8 (a cura del responsabile locale)

43 Codice 149 Resp. loc.: Esperimento EUROBALL Gruppo DE ANGELIS Giacomo SVILUPPO DI STRUMENTAZIONE INNOVATIVA e ricadute su altri gruppi, sul sistema dustriale e su altre disciple Sviluppo nel campo dei rivelatori Ricaduta potenziale gia' riscontrata Breve descrizione dello sviluppo e relativa ricaduta: ambito: dustriale Utilizzo dei rivelatori al GeHp capsulati sviluppati da EUROBALL per la missione spaziale su Marte della NASA "ODYSSEY 2001" per la ricerca di acqua sotto la superficie del pianeta Marte Sviluppo nel campo Ricaduta potenziale gia' riscontrata ambito: Breve descrizione dello sviluppo e relativa ricaduta: Sviluppo nel campo Ricaduta potenziale gia' riscontrata ambito: Breve descrizione dello sviluppo e relativa ricaduta: INTERAZIONI CON LE INDUSTRIE (COMMESSE HIGH TECH) DENOMINAZIONE PAESE DESCRIZIONE PRODOTTO O COMMESSA Percentuale del budget ( app+ v+cons) utilizzata per acquisto di beni high tech: % campo: campo: campo: campo: campo: campo: commessa = acquisto di beni ad alta tecnologia Mod. EC 9 commessa sviluppo commessa sviluppo commessa sviluppo commessa sviluppo commessa sviluppo commessa sviluppo sviluppo = se l'infn partecipa allo sviluppo dei beni acquistati (a cura del responsabile locale)

44 Codice Esperimento Gruppo 18 GASP Rappresentante Nazionale: LUNARDI Santo Ricercatore responsabile locale: NAPOLI Daniel Ricardo di appartenenza: Posizione nell'i.n.f.n.: PADOVA Incarico di Ricerca INFORMAZIONI GENERALI Lea di ricerca STRUTTURA NUCLEARE E REAZIONI NUCLEARI Laboratorio ove si raccolgono i dati Sigla dello esperimento assegnata dal Laboratorio Acceleratore usato Eventuali turni di misura a TANDAR, LBL, G, YALE GASP Tandem XTU e Lac ALPI Fascio (sigla e caratteristiche) Ioni pesanti Processo fisico studiato dei nuclei lontani dalla valle di stabilita'. Stati di alto momento angolare nei nuclei. Proprieta' delle bande superdeformate. Trasferimento di nucleoni. Damica delle reazioni nucleari. Caratterizzazione dei livelli eccitati nei nuclei. Apparato strumentale utilizzato Spettrometro per gamma GASP, filtro di molteplicita', rivelatore a 4p per particelle cariche IS, spettrometro di rculi RMS, rivelatore di neutroni. Sezioni partecipanti all'esperimento Istituzioni esterne all'ente partecipanti FI,LNL,PD NBI - Danimarca; McMaster Univ. - Canada; Univ. di Colonia, Univ. di Bonn, Juelich, Rossendorf, Univ. di Goettgen - Germania; Tandar - Argenta; Univ. di Cracovia - Polonia; Univ. di S. Paolo - Brasile; IFA - Romania; IFIC - Spagna; Paisley Univ. - UK; Univ. di Uppsala - Svezia; IReS - Francia. Durata esperimento Mod. EC. 1 (a cura del responsabile locale)

45 Codice 18 Resp. loc.: Esperimento GASP Gruppo NAPOLI Daniel Ricardo PREVENTIVO LOCALE DI SPESA PER L ANNO 2002 In keuro VOCI DI SPESA DESCRIZIONE DELLA SPESA Parziali IMPORTI Totale Compet. A cura della Comm.ne Scientifica Nazionale Riunioni della collaborazione 4,0 Viaggi e missioni Estero Interno Collaborazioni estere: gruppi di analisi dati (5 riunioni x 2 persone) e mobilita' scientifica (5.1 ricercatori equivalenti) Turni di misura altre sedi ( turni x 2 persone a Tandar, G e Berkeley) 14,0 14,0 4,0 28,0 Materiale Consumo Azoto liquido, riparazioni HPGe, consumo Laboratorio Ge nastri magnetici e Isotopi Servizi di manutenzioni pompe vuoto Ricambi IS Riparazioni HPGe all'estero 5,0 10,0 8,0 18,0 50,0 121,0 Trasp.e facch. 0,0 0,0 Spese Calcolo Consorzio Ore CPU Spazio Disco Cassette Altro 0,0 Affitti e manutenz. apparecchiat. 0,0 0,0 Materiale Inventariabile Oscilloscopio digitale Upgradg collegamento fra i computer de analisi e acquisizione da 10 a 100 Mb/sec 8,0,0 11,0 0,0 Costruzione Apparati 0,0 Note: Totale 164,0 Mod. EC. 2 (a cura del responsabile locale)

46 Codice 18 Esperimento GASP Gruppo Resp. loc.: NAPOLI Daniel Ricardo ALLEGATO MODELLO EC 2 All. Mod. EC. 2 (a cura del responsabile locale)

47 Codice 18 Esperimento GASP Gruppo Resp. loc.: NAPOLI Daniel Ricardo PREVIONE DI SPESA: PIANO FINANZIARIO LOCALE PER GLI ANNI DELLA DURATA DEL PROGETTO In keuro ANNI FINANZIARI Miss. terno Miss. estero Mater. di cons. Trasp.e Facch. Spese Calcolo Affitti e manut. appar. Mat. ventar. Costruz. apparati TOTALE Competenza ,0 28,0 121,0 0,0 0,0 11,0 0,0 164,0 4,0 28,0 122,0 0,0 0,0 0,0 10,0 0,0 164,0 TOTALI 8,0 56,0 24,0 0,0 0,0 0,0 21,0 0,0 28,0 Note: Osservazioni del Direttore della merito alla disponibilità di personale e di attrezzature: Il supporto richiesto è compatibile con le risorse della struttura. Mod. EC. (a cura del responsabile locale)

48 Codice 18 Resp. loc.: Esperimento GASP Gruppo NAPOLI Daniel Ricardo COMPOZIONE DEL GRUPPO DI RICERCA N RICERCATORI Cognome e Nome Qualifica Dipendenti Ruolo Art. 2 Affer. Incarichi al Ricerca Assoc. Gruppo Percentuale N TECNOLOGI Cognome e Nome Qualifica Dipendenti Ruolo Art. 2 Incarichi Ass. Tecnol. Percentuale AXIOTIS Michail B.UE 100 DE ANGELIS Giacomo I Ric 20 DE POLI Mario I Ric 100 FARNEA Enrico AsRic 50 MARTINEZ Perez Tr. B.P.D. 50 MASON Paolo Bors. 100 NAPOLI Daniel Ricardo Ric 50 SPOLAORE Paola I Ric 20 ZILIO Silvio DIS BEZZON Giampietro Tecn 20 Numero totale dei Tecnologi 1,0 Tecnologi Full Time Equivalent,2 1 N TECNICI Cognome e Nome Dipendenti Ruolo Art. 15 Qualifica Incarichi Collab. tecnica Assoc. tecnica Percentuale ROSSO Davide Cter 100 Numero totale dei Ricercatori Ricercatori Full Time Equivalent Mod. EC/EN 7 9,0 5,9 Numero totale dei Tecnici 1,0 Tecnici Full Time Equivalent 1,0 (a cura del responsabile locale)

49 Codice 18 Esperimento GASP Gruppo Resp. loc.: NAPOLI Daniel Ricardo COMPOZIONE DEL GRUPPO DI RICERCA (cont.) SERVIZI TECNICI Denomazione mesi-uomo 1 Labor. di Elettronica 1 2 Offica Meccanica 1 Serv.Ut., Lab.Rip.Riv.Ge 12 Annotazioni: 12 mesi uomo D. Rosso esperto per Laboratorio Rivelatori. 1 mese uomo riparazioni elettroniche saltuarie. 1 mese uomo offica meccanica per piccole lavorazioni. LAUREANDI e DOTTORANDI operanti nel gruppo a giugno 2001 Cognome e Nome Associazione Titolo della Tesi Mason Paolo Ricerca di stati di alto momento angolare nuclei leggeri Tesi di:laurea Fisica Relatore/Tutore S.M.Lenzi - D.R.Napoli Martez Tritario Studio di stati di alto sp nuclei con A circa 70 Tesi di:dottorato Fisica Relatore/Tutore G. de Angelis Axiotis Michails Stati spettroscopici massa 50 Tesi di:dottorato Fisica Relatore/Tutore S.M.Lenzi - D.R.Napoli Margean Nicolae Studi di struttura nucleare nuclei con massa 80 Tesi di:dottorato Fisica Relatore/Tutore D.Bucurescu Tesi di: Relatore/Tutore Tesi di: Relatore/Tutore Tesi di: Relatore/Tutore Tesi di: Relatore/Tutore Tesi di: Relatore/Tutore Mod. EC/EN 7a (a cura del responsabile locale)

50 Codice 18 Resp. loc.: Esperimento GASP Gruppo NAPOLI Daniel Ricardo LAUREATI e DOTTORI di RICERCA che hanno conseguito il titolo tra luglio 2000 e giugno 2001 Cognome e Nome Titolo della tesi: Ass. INFN Relatore Titolo conseguito Sbocco occupazionale (*) Titolo della tesi: Altro Titolo della tesi: Altro Titolo della tesi: Altro Titolo della tesi: Altro Titolo della tesi: Altro Titolo della tesi: Altro Titolo della tesi: Altro Titolo della tesi: Altro KEYWORDS Descrizione attività locale (a cura del responsabile locale) Altro Descrizione attività complessiva dell'esperimento (a cura del responsabile nazionale) (*) TD = tempo determato TI = tempo determato Mod. EC 8 (a cura del responsabile locale)

51 Codice 18 Resp. loc.: Esperimento GASP Gruppo NAPOLI Daniel Ricardo SVILUPPO DI STRUMENTAZIONE INNOVATIVA e ricadute su altri gruppi, sul sistema dustriale e su altre disciple Sviluppo nel campo Ricaduta potenziale gia' riscontrata Breve descrizione dello sviluppo e relativa ricaduta: ambito: Sviluppo nel campo Ricaduta potenziale gia' riscontrata ambito: Breve descrizione dello sviluppo e relativa ricaduta: Sviluppo nel campo Ricaduta potenziale gia' riscontrata ambito: Breve descrizione dello sviluppo e relativa ricaduta: INTERAZIONI CON LE INDUSTRIE (COMMESSE HIGH TECH) DENOMINAZIONE PAESE DESCRIZIONE PRODOTTO O COMMESSA Percentuale del budget ( app+ v+cons) utilizzata per acquisto di beni high tech: % campo: campo: campo: campo: campo: campo: commessa = acquisto di beni ad alta tecnologia Mod. EC 9 commessa sviluppo commessa sviluppo commessa sviluppo commessa sviluppo commessa sviluppo commessa sviluppo sviluppo = se l'infn partecipa allo sviluppo dei beni acquistati (a cura del responsabile locale)

52 Codice Esperimento Gruppo 05 N_TOF Rappresentante Nazionale: N. COLONNA Ricercatore responsabile locale: MASTINU Pierfrancesco di appartenenza: Posizione nell'i.n.f.n.: BARI RICERCATORE INFORMAZIONI GENERALI Lea di ricerca MISURE DI SEZIONI D'URTO NEUTRONICHE Laboratorio ove si raccolgono i dati Sigla dello esperimento assegnata dal Laboratorio Acceleratore usato CERN, Neutron time of flight facilities (N_TOF) ps21 PS Fascio (sigla e caratteristiche) Fascio di Neutroni di energia da 1 ev a 250 MeV prodotti da fascio di protoni da 24 GeV su un blocco di Pb Processo fisico studiato Studio di reazioni dotte da neutroni di teresse astrofisico e per applicazioni agli ADS (cenerimento scorie radioattive) Apparato strumentale utilizzato Rivelatori di neutroni e calorimetro Gamma Sezioni partecipanti all'esperimento BA, LNL, BO, TS CERN e collaborazione TOF (vedi foglio allegato) Istituzioni esterne all'ente partecipanti Durata esperimento anni Mod. EC. 1 (a cura del responsabile locale)

53 Codice 05 Resp. loc.: Esperimento N_TOF Gruppo MASTINU Pierfrancesco PREVENTIVO LOCALE DI SPESA PER L ANNO 2002 In keuro VOCI DI SPESA DESCRIZIONE DELLA SPESA Parziali IMPORTI Totale Compet. A cura della Comm.ne Scientifica Nazionale Viaggi e missioni Estero Interno Riunioni di collaborazione N_TOF Contatti con ditte per lavorazioni matreriali e commesse Discussione analisi dati Riunioni di collaborazione e Workpackages+ Setup apparato sperimentale e turni di misura+ Discussione analisi dati per 15KEu/FTe 2,0 5,0 8,0 46,5 15,0 46,5 Materiale Consumo Metabolismo laboratori + acquisizione attrezz. supporti magnetici per calcolatori Runng costs preamplificatori+motherboard+lav.elettr. 2,0 1,0 10,0,0 16,0 Spese Calcolo Affitti e manutenz. apparecchiat. Trasp.e facch. Consorzio Ore CPU Spazio Disco Cassette Altro,5,5,5 Materiale Inventariabile 1 PC per analisi dati Oscilloscopio 2,5 7,0 9,5 Costruzione Apparati completamento calorimetro gamma DLT 18,0 2,0 20,0 Note: Totale 107,5 Mod. EC. 2 (a cura del responsabile locale)

54 Codice 05 Esperimento N_TOF Gruppo Resp. loc.: MASTINU Pierfrancesco ALLEGATO MODELLO EC 2 All. Mod. EC. 2 (a cura del responsabile locale)

55 Codice 05 Esperimento N_TOF Gruppo Resp. loc.: MASTINU Pierfrancesco PREVIONE DI SPESA: PIANO FINANZIARIO LOCALE PER GLI ANNI DELLA DURATA DEL PROGETTO In keuro ANNI FINANZIARI Miss. terno Miss. estero Mater. di cons. Trasp.e Facch. Spese Calcolo Affitti e manut. appar. Mat. ventar. Costruz. apparati TOTALE Competenza ,0 46,5 16,0,5 9,5 20,0 107,5 12,0 46,5 1,0,5 2,0 74,0 TOTALI 27,0 9,0 29,0 1,0 11,5 20,0 181,5 Note: Osservazioni del Direttore della merito alla disponibilità di personale e di attrezzature: Il supporto richiesto è compatibile con le risorse della struttura. Mod. EC. (a cura del responsabile locale)

56 Codice 05 Resp. loc.: Esperimento N_TOF Gruppo MASTINU Pierfrancesco COMPOZIONE DEL GRUPPO DI RICERCA N RICERCATORI Cognome e Nome Qualifica Dipendenti Ruolo Art. 2 Affer. Incarichi al Ricerca Assoc. Gruppo Percentuale N TECNOLOGI Cognome e Nome Qualifica Dipendenti Ruolo Art. 2 Incarichi Ass. Tecnol. Percentuale BOSCOLO Enrico B.UE 100 BUSTREO Nicola B.UE 100 DELLA MEA Gianantonio P.O GRAMEGNA Fabiana I Ric Co 0 ma MASTINU Pierfrancesco Ric 40 QUARANTA Alberto R.U Numero totale dei Tecnologi Tecnologi Full Time Equivalent N TECNICI Cognome e Nome Dipendenti Ruolo Art. 15 Qualifica Incarichi Collab. tecnica Assoc. tecnica Percentuale Numero totale dei Ricercatori Ricercatori Full Time Equivalent Mod. EC/EN 7 6,0,1 Numero totale dei Tecnici Tecnici Full Time Equivalent (a cura del responsabile locale)

57 Codice 05 Esperimento N_TOF Gruppo Resp. loc.: MASTINU Pierfrancesco COMPOZIONE DEL GRUPPO DI RICERCA (cont.) SERVIZI TECNICI Denomazione mesi-uomo Annotazioni: LAUREANDI e DOTTORANDI operanti nel gruppo a giugno 2001 Cognome e Nome Associazione Titolo della Tesi Tesi di: Relatore/Tutore Tesi di: Relatore/Tutore Tesi di: Relatore/Tutore Tesi di: Relatore/Tutore Tesi di: Relatore/Tutore Tesi di: Relatore/Tutore Tesi di: Relatore/Tutore Tesi di: Relatore/Tutore Tesi di: Relatore/Tutore Mod. EC/EN 7a (a cura del responsabile locale)

58 Codice 05 Resp. loc.: Esperimento N_TOF Gruppo MASTINU Pierfrancesco LAUREATI e DOTTORI di RICERCA che hanno conseguito il titolo tra luglio 2000 e giugno 2001 Cognome e Nome Titolo della tesi: Ass. INFN Relatore Titolo conseguito Sbocco occupazionale (*) Titolo della tesi: Altro Titolo della tesi: Altro Titolo della tesi: Altro Titolo della tesi: Altro Titolo della tesi: Altro Titolo della tesi: Altro Titolo della tesi: Altro Titolo della tesi: Altro KEYWORDS Descrizione attività locale (a cura del responsabile locale) Altro Descrizione attività complessiva dell'esperimento (a cura del responsabile nazionale) (*) TD = tempo determato TI = tempo determato Mod. EC 8 (a cura del responsabile locale)

59 Codice 05 Resp. loc.: Esperimento N_TOF Gruppo MASTINU Pierfrancesco SVILUPPO DI STRUMENTAZIONE INNOVATIVA e ricadute su altri gruppi, sul sistema dustriale e su altre disciple Sviluppo nel campo Meccanica Sviluppo degli apparati Studio dei rivelatori Ricaduta potenziale gia' riscontrata Breve descrizione dello sviluppo e relativa ricaduta: ambito: di gruppo INFN di gruppo 5 INFN Lo sviluppo e' consistito essenzialmente nella realizzazione di una camera di scatterg teramente fibra di carbonio. L'utilizzo della fibra per sistemi da vuoto e fisica nucleare e', a quanto ci risulta, una novita' assoluta. La caratteristica della fibra è di essere un materiale a bassa densita' e basso valore di Z (l'elemento metallico piu' leggero e' l'allumio), ha permesso di contenere a livelli bassissimi il background trodotto evitabilmente dal fascio di neutroni, mentre il controllo della lavorazione ha permesso di limitare a livelli bassissimi l'troduzione di contamanti. Il Leakeage ottenuto di 10-7 mbar/litri/sec apre teressantissime prospettive sia nel campo del vuoto che quello della criogenia (il materiale risulta estremamente stabile con la temperatura). La trasparenza del materiale ai raggi X apre oltre teressanti prospettive nell'ambito della fisica biomedica. Sviluppo nel campo Studio dei rivelatori Ricaduta potenziale gia' riscontrata ambito: Breve descrizione dello sviluppo e relativa ricaduta: degli apparati di gruppo INFN Lo sviluppo e' consistito essenzialmente nella realizzazione di circuiti stampati su cui sono assemblati i rivelatori (qui silici) con le piste dei segnali che vengono trasportate direttamente alle flange di uscita. Le piste di segnali sono adattate a 50 omega e sono schermate da ambo i lati. Il risultato conseguito, e' di avere ottenuto un ottimo schermaggio, contenendo il rumore ed avere realizzato una struttura altamente ordata, ripetibile ed autosupportante. Lo sviluppo che si vede nell'utilizzo di questo sistema, e' prcipalmente rivolto alla realizzazione di grossi apparati, dove la produzione dustriale dei circuiti puo' permettere un controllo preciso sulla produzione dei diversi pezzi, risparmiando economicamente (sia sui costi dei connettori che sulla manodopera per la realizzazione dei diversi contatti) e risolvendo molti problemi della fase di setup sperimentale. Sviluppo nel campo Ricaduta potenziale gia' riscontrata ambito: Breve descrizione dello sviluppo e relativa ricaduta: INTERAZIONI CON LE INDUSTRIE (COMMESSE HIGH TECH) DENOMINAZIONE PAESE DESCRIZIONE PRODOTTO O COMMESSA Percentuale del budget ( app+ v+cons) utilizzata per acquisto di beni high tech: % campo: campo: campo: campo: campo: campo: commessa = acquisto di beni ad alta tecnologia Mod. EC 9 commessa sviluppo commessa sviluppo commessa sviluppo commessa sviluppo commessa sviluppo commessa sviluppo sviluppo = se l'infn partecipa allo sviluppo dei beni acquistati (a cura del responsabile locale)

60 Codice Esperimento Gruppo 446 STREGA Rappresentante Nazionale: Fabiana GRAMEGNA Ricercatore responsabile locale: GRAMEGNA Fabiana di appartenenza: Posizione nell'i.n.f.n.: PRIMO RIC. INFORMAZIONI GENERALI Lea di ricerca REAZIONI INDOTTE FRA IONI PESANTI ALLE ENERGIE DI ALPI Laboratorio ove si raccolgono i dati,l.n.s. Sigla dello esperimento assegnata dal Laboratorio Acceleratore usato TANDEM XTU - LINAC ALPI dei, CS dei L.N.S. Fascio (sigla e caratteristiche) Ioni pesanti con A>0 con E/A>6 MeV/A 12C, 16O da 4 a 70 MeV/A Processo fisico studiato Studio della damica delle collisioni fra ioni pesanti con particolare riguardo a processi con piu corpi nello stato fale. Termodamica nucleare e dicazioni di transizioni di fase dei nuclei a basse energie Misure di sezione d'urto di teresse per la radioterapia. Apparato strumentale utilizzato GARFIELD, rivelatore anulare e parallel plate MULTICS+MEDEA Sezioni partecipanti all'esperimento BO, FI,, L.N.S., MI, NA,TS Ruder Boskovic Institute - HR Zagreb Istituzioni esterne all'ente partecipanti Durata esperimento anni Mod. EC. 1 (a cura del responsabile locale)

61 Codice 446 Resp. loc.: Esperimento STREGA Gruppo GRAMEGNA Fabiana PREVENTIVO LOCALE DI SPESA PER L ANNO 2002 In keuro VOCI DI SPESA DESCRIZIONE DELLA SPESA Parziali IMPORTI Totale Compet. A cura della Comm.ne Scientifica Nazionale Viaggi e missioni Estero Interno Mobilita' responsabile nazionale Riunioni e contatti per analisi x persone 1 turno x 7gg presso CS LNS x persone Coll. Berkeley,coll. Zagabria Contatti scientifici responsabile nazionale 2,5 4,0,5 5,0 4,0 Materiale Consumo Spese Calcolo Costruzione Apparati Materiale Inventariabile Affitti e manutenz. apparecchiat. Trasp.e facch. 10,0 9,0 Consumo vario (colle, gas, muterie da vuoto, mylar, stesalite per ricambi partitore, supporti magnetici, magazzo LNL, riparazioni varie etc.) isotopi rari per fascio 12,5 12,5 25,0 Consorzio Ore CPU Spazio Disco Cassette Altro Note: Totale 44,0 Mod. EC. 2 (a cura del responsabile locale)

62 Codice 446 Esperimento STREGA Gruppo Resp. loc.: GRAMEGNA Fabiana ALLEGATO MODELLO EC 2 All. Mod. EC. 2 (a cura del responsabile locale)

63 Codice 446 Esperimento STREGA Gruppo Resp. loc.: GRAMEGNA Fabiana PREVIONE DI SPESA: PIANO FINANZIARIO LOCALE PER GLI ANNI DELLA DURATA DEL PROGETTO In keuro ANNI FINANZIARI Miss. terno Miss. estero Mater. di cons. Trasp.e Facch. Spese Calcolo Affitti e manut. appar. Mat. ventar. Costruz. apparati TOTALE Competenza ,0 9,0 25,0 44,0 TOTALI 10,0 9,0 25,0 44,0 Note: Osservazioni del Direttore della merito alla disponibilità di personale e di attrezzature: Il supporto richiesto è compatibile con le risorse della struttura. Mod. EC. (a cura del responsabile locale)

64 Codice 446 Esperimento STREGA Gruppo Resp. Naz.: Fabiana GRAMEGNA PREVENTIVO GLOBALE PER L'ANNO 2002 In keuro Miss. terno Miss. estero A CARICO DELL I.N.F.N. Mater. di cons. Trasp. e Facch. Spese Calc. Affitti e Manut. Appar. Mater. ventar. Costruz. appar. TOTALE Compet. A carico di altri Enti LNL 10,0 9,0 Bologna 12,5 2,5 Firenze 6,5 1,5 LNS 4,0 1,5 Milano 8,0,0 Napoli 5,0 1,0 Trieste 11,0 2,0 25,0 44,0 5,0 20,0 5,0 1,0 1,5 7,0 6,0 17,0 2,5 8,5 6,0 19,0 TOTALI 57,0 20,5 51,0 128,5 NB. La colonna A carico di altri Enti deve essere compilata obbligatoriamente Note: Mod. EC. 4 (a cura del rappresentante nazionale)

65 Codice 446 Resp. Naz.: Esperimento STREGA Gruppo Fabiana GRAMEGNA A) ATTIVITA SVOLTA NELL ANNO 2001 vedi allegati vedi allegati B) ATTIVITA PREVISTA PER L ANNO 2002 Anno Fanziario C) FINANZIAMENTI GLOBALI AVUTI NEGLI ANNI PRECEDENTI In keuro Missioni terno Missioni estero Materiale di consumo Trasp. e Facch. Spese Calcolo Affitti e Manut. Apparec. Materiale ventar. Costruz. apparati TOTALE ,2 14,9 48,0 54,7 172, ,0 18,5 47,0 10,5 19,0 TOTALE 118,2,4 95,0 65,2 11,8 Mod. EC. 5 (a cura del rappresentante nazionale)

66 Codice 446 Esperimento STREGA Gruppo Resp. Naz.: Fabiana GRAMEGNA PREVIONE DI SPESA Piano fanziario globale di spesa In keuro ANNI FINANZIARI Miss. terno Miss. estero Materiale di cons. Trasp.e Facch. Spese Calcolo Affitti e manut. appar. Mat. ventar. Costruz. apparati TOTALE Competenza ,0 20,5 51,0 128,5 TOTALI 57,0 20,5 51,0 128,5 Note: Mod. EC. 6 (a cura del rappresentante nazionale)

67 Codice 446 Resp. loc.: Esperimento STREGA Gruppo GRAMEGNA Fabiana COMPOZIONE DEL GRUPPO DI RICERCA N RICERCATORI Cognome e Nome Qualifica Dipendenti Ruolo Art. 2 Affer. Incarichi al Ricerca Assoc. Gruppo Percentuale N TECNOLOGI Cognome e Nome Qualifica Dipendenti Incarichi Ruolo Art. 2 Ass. Tecnol. Percentuale GRAMEGNA Fabiana I Ric Co 70 ma MASTINU Pierfrancesco Ric 60 RICCI Renato Angelo P.O. 0 SZILNER Suzana B.P.D. 20 VANNUCCI Luigi Ric 40 Numero totale dei Tecnologi Tecnologi Full Time Equivalent N TECNICI Cognome e Nome Dipendenti Qualifica Ruolo Art. 15 Collab. tecnica Incarichi Assoc. tecnica Percentuale Numero totale dei Ricercatori Ricercatori Full Time Equivalent Mod. EC/EN 7 5,0 2,2 Numero totale dei Tecnici Tecnici Full Time Equivalent (a cura del responsabile locale)

68 Codice 446 Resp. loc.: Esperimento STREGA Gruppo GRAMEGNA Fabiana COMPOZIONE DEL GRUPPO DI RICERCA (cont.) SERVIZI TECNICI Denomazione mesi-uomo 1 Offica Meccanica 1 2 Reparto Bersagli 1 Servizio Utenti 2 Annotazioni: Si richiede 1 tecnico formatico per 4 mesi da destare alla messa a punto del software di visualizzazione dell'esperimento STREGA. LAUREANDI e DOTTORANDI operanti nel gruppo a giugno 2001 Cognome e Nome Associazione Titolo della Tesi Tesi di: Relatore/Tutore Tesi di: Relatore/Tutore Tesi di: Relatore/Tutore Tesi di: Relatore/Tutore Tesi di: Relatore/Tutore Tesi di: Relatore/Tutore Tesi di: Relatore/Tutore Tesi di: Relatore/Tutore Tesi di: Relatore/Tutore Mod. EC/EN 7a (a cura del responsabile locale)

69 Codice 446 Resp. loc.: Esperimento STREGA Gruppo GRAMEGNA Fabiana LAUREATI e DOTTORI di RICERCA che hanno conseguito il titolo tra luglio 2000 e giugno 2001 Ass. Relatore Cognome e Nome INFN Titolo conseguito Sbocco occupazionale (*) Lanchais Ariane laurea Fisica M. Bruno, M. D'Agosto, F. Titolo della tesi: GARFIELD: un apparato per misure di reazioni nucleari fra ioni esanti ad energie termedie Gramegna dottorato Tonetto Flavio dottorato Fisica Titolo della tesi: Prestazioni dell'apparato GARFIELD: Risultati sperimentali, calibrazioni e proposte di esperimento rivelatori analisi dati laurea Fisica Cosmano Alfio Titolo della tesi: Guardato Sergio Titolo della tesi: Titolo della tesi: rivelatori rivelatori Il rivelatore anulare del Laboratorio Nazionale del Sud Un modulo di ritardo digitale per sistemi di acquisizione VME-FAIR elettronica analisi dati elettronica laurea formatica Fisica Altro G. Vanni Industria formatica TI Altro S. Cavallaro borsa UE Altro Industria formatica TD Altro Titolo della tesi: Altro Titolo della tesi: Altro Titolo della tesi: Altro Titolo della tesi: Altro KEYWORDS attività locale (a cura del responsabile locale) Altro attività complessiva dell'esperimento (a cura del responsabile nazionale) (*) TD = tempo determato TI = tempo determato Mod. EC 8 (a cura del responsabile locale)

70 Codice 446 Resp. loc.: Esperimento STREGA Gruppo GRAMEGNA Fabiana SVILUPPO DI STRUMENTAZIONE INNOVATIVA e ricadute su altri gruppi, sul sistema dustriale e su altre disciple Sviluppo nel campo Breve descrizione dello sviluppo e relativa ricaduta: degli apparati Ricaduta potenziale gia' riscontrata ambito: dei rivelatori biomedico di gruppo 5 INFN ottimizzazione dei rivelatori a microstrip gassose per la determazione della perdita di energia di frammenti carichi prodotti reazioni nucleari Applicazione all'apparato GARFIELD gr, collaborazione con gruppo V (esp Candido) per l'utilizzo campo della diagnostica medica Sviluppo nel campo degli apparati Ricaduta potenziale gia' riscontrata ambito: Breve descrizione dello sviluppo e relativa ricaduta: dei rivelatori biomedico di gruppo 5 INFN ottimizzazione delle prestazioni di cristalli di CsI(Tl) con lettura a PD funzione delle tecniche di preparazione. Applicazione all'apparato GARFIELD, studio di nuovi sctillatori e di nuovi accoppiamenti fra film sottili e cristalli bulk per la realizzazione di nuovi rivelatori coll. con gruppo 5 (esp DESC) Sviluppo nel campo Ricaduta potenziale gia' riscontrata ambito: Breve descrizione dello sviluppo e relativa ricaduta: INTERAZIONI CON LE INDUSTRIE (COMMESSE HIGH TECH) DENOMINAZIONE PAESE DESCRIZIONE PRODOTTO O COMMESSA Percentuale del budget ( app+ v+cons) utilizzata per acquisto di beni high tech: % campo: campo: campo: campo: campo: campo: commessa = acquisto di beni ad alta tecnologia Mod. EC 9 commessa sviluppo commessa sviluppo commessa sviluppo commessa sviluppo commessa sviluppo commessa sviluppo sviluppo = se l'infn partecipa allo sviluppo dei beni acquistati (a cura del responsabile locale)

71 Codice 446 Esperimento STREGA Gruppo Resp. Naz.: Fabiana GRAMEGNA PRESENTAZIONI A CONFERENZE, WORKSHOP E SEMINARI INTERNAZIONALI nel periodo luglio 2000 giugno 2001 Relatore Tipo di presentazione Tipo di Conferenza Denomazione della Conferenza o dell'istituzione Titolo della presentazione o del semario A. Moroni relazione su vito conferenza ternazionale "Nuclear setectg systems at LNL and LNS.forseen exp. to provide basic data" Località Data I Internat. Workshop In Space Radiation Res. Arona maggio 2000 L. Vannucci relazione su vito "Future activity at the LNL Garfield apparatus" conferenza ternazionale Intern. Worksh.on Fusion-fission Process In Superheavy Nuclei Region Messa 2000 M. D'Agosto relazione su vito conferenza ternazionale "Thermodynamical feactures of multiframmentation heavy ion collisions" F. Gramegna relazione su vito conferenza ternazionale "Prelimary results and future activities at the Garfield apparatus" Intern. Worksh.on Phase Transition In Fite Systems ECT-Trento settembre 2000 Intern. Conf. Nucl. Phys. At The Border Les Lipari maggio 2000 Percentuale di presentazioni INFN su presentazioni complessive della collaborazione: % Mod. EC 10 (a cura del responsabile nazionale)

72 Codice 446 Resp. Naz.: Esperimento STREGA Gruppo Fabiana GRAMEGNA MILESTONES 2001 (concordate con i referee) Data prevista per il completamento Descrizione 1/11/2000 Turno misura "Exp. signature of the liquid-pas trans" 1/07/2001 Calibrazioni e prima parte analisi dati esp. Nov /07/2001 Presentazione proposte PAC-LNL 1/10/2001 Turno misura "Cross section measurements of terest for radiotherapy and health risk of astronauts" * 1/11/2001 Turno misura "Exp. signature of the liquid-pas trans" prop. PAC-LNL 7/2001 ** 1/12/2001 Analisi dati turno misura nov /12/2001 Calibrazioni turno di misura nov. 2001** Commento al conseguimento delle milestones * dipende dalle schedule dell'acceleratore- già approvato dall'usp. ** si attende approvazione PAC luglio 2001 contuazione lea di ricerca esp. nov livello raggiunto alla data prevista % % % % % % % % % % % MILESTONES PROPOSTE PER IL 2002 Data completamento Descrizione 1/02/2002 Turno misura:" Dampg mechanisms of the Giant Dipole" resonance highly excited nuclei" se approvato dal PAC. 1/02/2002 Presentazione nuovi proposal PAC-LNL. 1/12/2002 Contuazione analisi dati e turni effettuati. Mod. EC/EN 11 (a cura del responsabile nazionale)

73 Codice 446 Resp.Naz.: Esperimento STREGA Gruppo Fabiana GRAMEGNA REFEREES DEL PROGETTO Cognome e Nome Argomento PAGANO Angelo Progetto completo LEADERSHIPS INFN NEL PROGETTO (solo per collaborazioni ternazionali o ter Enti) Cognome e Nome Funzioni svolte Percentuale budget INFN su budget totale COMPETITIVITA INTERNAZIONALE Percentuale posizioni di leadership INFN su numero totale posizioni Percentuale partecipanti INFN su partecipanti totali Elenco delle pubblicazioni più significative nel periodo luglio 2000 giugno 2001 Rivista Numero Page Data P.F. Mastu Energy and charpe calibration of CsI (TI) cristals of the Garfield apparatus ACTA PHYCA A. Moroni Nuclear detectg systems at LNL and LNS.foreseen experiments to provide basic data for heavy ion risk assesment PHYCA MEDICA 2000 M. Giacchi A show control sytem for the Garfield. LNL (Rep) 177/2001 sub. to IEEE trans. M D'Agosto % Esperimenti competizione (Tematiche affi): INDRA (Francia), Reverse (Italia), EDEN (Italia) esperiementi alla Texas A.&M University (USA) e MSU (USA). Comitati ternaz. che vagliano PAC-LNL, USP-LNL, PAC-LNS l'esperimento: Nome primo autore Titolo della pubblicazione Negative beat capacity the critical region of nuclear fragmentation: an experimental evidence of the liquid gas phase transitions PHYCA LETT.B P. Mitano Nuclear temperature measurements with the double isotope ratio technique fluence of the experimental condictions EUROPEAN PHYCAL JOURNAL A % % Mod. EC/EN 11a (a cura del responsabile nazionale)

74 Attivita svolta dal luglio 2000 al giugno 2001 L esperimento STREGA ha concluso nella prima meta' del 2000 l'stallazione dei rivelatori a deriva e del rivelatore anulare per lo studio di reazioni dotte da ioni pesanti ad energie medio basse, nonchè dell'elettronica dell'esperimento. In particolare la Sezione di Legnaro (leader) ha curato la messa a punto della camera a deriva e dei test sui segnali e/o sull'elettronica di processamento, collaborazione con la Sezione di Bologna, Firenze e di Milano. Ha realizzato il sistema di raffreddamento dell apparato e del sistema di ricircolo del gas. La Sezione di LNS ha collaborato con Legnaro, Firenze, Bologna, Milano all'istallazione del rivelatore anulare ed ai test relativi all'elettronica di processamento. La sezione di Napoli ha effettuato tutti i controlli sul sistema di acquisizione ed ha effettuato i test dei moduli di front-end nella sala sperimentale e sta provvedendo al completamento del collaudo dei moduli delay FAIR, progettati dalla stessa Sezione INFN e gegnerizzati dalla Ditta ET- Power di Napoli. Nel Novembre 2000 e' stato effettuato il turno di misura, che era stato postposto dal maggio per questioni legate a problemi con l'acceleratore LINAC. Un resoconto dell'esperimento e' stato viato al PAC di dicembre La misura effettuata e' lo studio della reazione 2S+58Ni a 50 AMeV. L'analisi prelimare ha mostrato chiaramente come le aspettative dell'esperimento sulla tematica della frammentazione a basse energie siano state raggiunte, quanto sono stati chiaramente evidenziati eventi a tre corpi derivanti da collisioni centrali con distribuzioni massa parte sovrapposte e qudi piu' grossi e simili fra loro di quanto atteso. La sezione d'urto di produzione e' accordo con previsioni di modello statistico sequenziale, solo se si considera nel calcolo un contributo dovuto al momento angolare, mentre la distribuzione della correlazione evento per evento delle tre cariche (Dalitz plot) non e' assolutamente accordo. Solo modelli piu' "esotici" per le basse energie, sia damici che statistici possono aiutare nell'terpretazione dei dati sperimentali. Tale primo risultato ha evidenziato pertanto la possibilita' di programmare una prima campagna di misure sulla tematiche tese all'evidenziazione di una transizione di fase liquido - gas di I orde, come dai programmi scientifici dell'esperimento. Tutte le Sezioni hanno partecipato sia alla fase di preparazione del turno che a quella di presa dati. Le Sezioni di Bologna, LNL, Firenze, Milano e Trieste hanno collaborato alla fase di calibrazione e di successiva analisi dati, che sta tuttora proseguendo. Per quanto riguarda LNS il contributo e' stato questa fase essenzialmente di tipo teorico, per il confronto di calcoli di modello con i dati sperimentali. I risultati prelimari sono stati presentati alla Conferenza Internazionale on NUCLEAR PHYCS at the BORDER LINES nel maggio 2001 a Lipari e mostrano teressanti risvolti sulla possibile natura del meccanismo di formazione dei tre frammenti. I risultati dell'analisi piu' completa verranno comunque presentati alcune prossime Conferenze Internazionali ( Messico - Sicilia etc.), dove sono gia' stati viati i contributi. Attivita prevista luglio 2001-giugno 2002 Al PAC di giugno 2001 sono state presentate 2 proposte di esperimento: la prima e' relativa alla campagna di misure di cui sopra riportato e prevede una serie di misure su diversi sistemi a confronto, al variare del canale di gresso e dell'energia di eccitazione; la seconda prevede

75 l'accoppiamento del rivelatore GARFIELD con alcuni rivelatori di HECTOR (esp. PARIDE) per misure di GDR cocidenza con residui di evaporazione e/o particelle cariche leggere per una piu' corretta determazione della energia di eccitazione del nucleo emettitore dei gamma di alta energia, per lo studio del meccanismo di dissipazione della risonanza di dipolo gigante nuclei altamente eccitati. A luglio le proposte saranno presentate oralmente al PAC e valutate per l'eventuale approvazione nel semestre settembre 2001-febbraio La proposta relativa a misure di sezione d'urto per la radioterapia e' stata approvata dalla USP dei LNL nei primi mesi del 2001 e la misura verra' effettuata autunno, quanto si sono dovute attendere le autorizzazioni misteriali per l'operazione del LINAC con fasci leggeri (12C, 16O nel nostro caso). Durante il prossimo periodo verranno pertanto effettuate le misure approvate dall'usp e dal PAC dei LNL. Verranno contuate le analisi corso e comciate le fasi di calibrazione ed analisi degli esperimenti effettuati. In base ai risultati ottenuti ed ai possibili upgradg del LINAC di Legnaro si provvedera' a sottoporre al PAC di dicembre 2001 ulteriori proposte da effettuarsi nel periodo marzo luglio 2002, sui temi scientifici proposti dall'esperimento. Per quanto riguarda la parte sperimentale verra' ripristato il rivelatore ad angoli piccoli: particolare la Sezione di Milano si occupera' delle camere a ionizzazione, Trieste dei cristalli CsI(Tl) e Bologna dei test sul rivelatore al silicio, mentre Legnaro e Firenze si occuperanno della manutenzione dei rivelatori dell'apparato GARFIELD e dei PSPPAC.

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77 Gruppo PRISMA2 Nuovo Esperimento Ricercatore responsabile locale: STEFANINI Alberto Rappresentante Nazionale: di appartenenza: Posizione nell'i.n.f.n.: STEFANINI Alberto LNL DIRIGENTE RICERCA P R O G R A M M A D I R I C E R C A A) I N F O R M A Z I O N I G E N E R A L I Lea di ricerca STUDI DI REAZIONI E STRUTTURA NUCLEARE CON IONI PESANTI Laboratorio ove si raccolgono i dati Acceleratore usato Laboratori Nazionali di Legnaro Tandem XTU e Lac PIAVE-ALPI Fascio (sigla e caratteristiche) Processo fisico studiato Ioni pesanti con A=40-200, E=5-10 MeV/A Damica delle reazioni tra ioni pesanti vico alla barriera Coulombiana, struttura di nuclei ricchi di neutroni Apparato strumentale utilizzato Spettrometro per ioni pesanti PRISMA, array di rivelatori al Germanio per gamma Sezioni partecipanti all'esperimento Istituzioni esterne all'ente partecipanti LNL, PD, NA, TO CIAE Pecho, FLNR Dubna, G Darmstadt Durata esperimento PERIODO ,200,2004,2005 B) S C A L A D E I T E M P I : piano di svolgimento ATTIVITA PREVISTA Studi di damica con fasci Tandem-ALPI Allestimento dell'array gamma 200 Studi di struttura nucleare Studi di damica con fasci PIAVE-ALPI, analisi dati Proseguimento degli studi di damica e struttura con i fasci piu' pesanti ed analisi dati Mod. EN. 1 (a cura del rappresentante nazionale)

78 Nuovo Esperimento Gruppo PRISMA2 Resp. loc.: STEFANINI Alberto PREVENTIVO LOCALE DI SPESA PER L ANNO 2002 In keuro VOCI DI SPESA DESCRIZIONE DELLA SPESA Parziali IMPORTI Totale Compet. A cura della Comm.ne Scientifica Nazionale Viaggi e missioni Materiale Consumo Estero Interno contatti e collaborazioni con le altre sedi contatti con Ditte per attrezzature arra gamma 1 sett.* 1 pers. Jyvaskyla per gas-filled mode 1 sett.* 1 pers. G per collaboraz. riv. dægresso 2 sett.* 2 pers.cern per sviluppi DAQ,studi beta-decay 1 sett.* 1 pers. 4 volte Strasburgo, GANIL, G e Surrey per collab. array gamma cassette DLT e gas rivelatori, riv. Silicio monitor isotopi arricchiti consumo vario e muterie cablaggi rivelatori gamma (vedi relazione),5 1,5 1,5 1,5 6,0 6,0 12,5 12,5 10,0 50,0 5,0 15,0 85,0 Spese Calcolo Affitti e manutenz. apparecchiat. Trasp.e facch. Consorzio Ore CPU Spazio Disco Cassette Altro Materiale Inventariabile Costruzione Apparati ricambi DAQ ricambi elettronica 2 PC Lux, secondo dicaz. gruppo calcolo LNL 0.5 TB dischi IDE con terfacce SC e PC di servizio 4 racks per elettronica array gamma colonne distribuzione LN2, con valvole e contr. flusso sistema di controllo per riempimento Germani camera di scatterg a slidg seal per ioni e gamma (progetto e costruzione) 15,0 15,0 4,0 10,0 10,0 40,0 12,0 50,0 106,0 50,0 Note: vedi la proposta di nuovo esperimento allegata per spiegazioni ulteriori sulle voci Totale 261,0 Mod. EN. 2 (a cura del responsabile locale)

79 Nuovo Esperimento Gruppo PRISMA2 Resp. loc.: STEFANINI Alberto ALLEGATO MODELLO EN 2 All. Mod. EN. 2 (a cura del responsabile locale)

80 Nuovo Esperimento Gruppo PRISMA2 PREVIONE DI SPESA: PIANO FINANZIARIO LOCALE PER GLI ANNI DELLA DURATA DEL PROGETTO In keuro ANNI FINANZIARI Miss. terno Miss. estero Mater. di cons. Trasp.e Facch. Spese Calcolo Affitti e manut. appar. Mat. ventar. Costruz. apparati TOTALE Competenza ,0 15,0 85,0 106,0 50,0 261,0 4,0 15,0 17,5 117,0 15,5 4,0 9,0 8,0 4,0 85,0 4,0 9,0 17,5 0,0 60,5 TOTALI 17,0 48,0 158,0 287,0 50,0 560,0 Note: Osservazioni del Direttore della merito alla disponibilità di personale e di attrezzature: Il supporto richiesto è compatibile con le risorse della struttura. Mod. EN. (a cura del responsabile locale)

81 Nuovo Esperimento Gruppo PRISMA2 PREVIONE DI SPESA Piano fanziario globale di spesa In keuro ANNI FINANZIARI Miss. terno Miss. estero Materiale di cons. Trasp.e Facch. Spese Calcolo Affitti e manut. appar. Mat. ventar. Costruz. apparati TOTALE Competenza ,0 24,5 161,0 11,0 50,0 91,5 22,0 24,5 127,5 187,5 61,5 22,5 19,5 71,5 71,0 184,5 22,5 19,5 47,5 62,5 152,0 TOTALI 92,0 88,0 407,5 452,0 50,0 1'089,5 Note: Mod. EN. 4 (a cura del rappresentante nazionale)

82 Nuovo Esperimento Gruppo PRISMA2 PROPOSTA DI NUOVO ESPERIMENTO (VEDI PROPOSTA ALLEGATA) Mod. EN. 5 (a cura del rappresentante nazionale) Pag. 1

83 Gruppo PRISMA2 Nuovo Esperimento Ricercatore responsabile locale: STEFANINI Alberto Rappresentante Nazionale: di appartenenza: Posizione nell'i.n.f.n.: STEFANINI Alberto LNL DIRIGENTE RICERCA P R O G R A M M A D I R I C E R C A A) I N F O R M A Z I O N I G E N E R A L I Lea di ricerca STUDI DI REAZIONI E STRUTTURA NUCLEARE CON IONI PESANTI Laboratorio ove si raccolgono i dati Acceleratore usato Laboratori Nazionali di Legnaro Tandem XTU e Lac PIAVE-ALPI Fascio (sigla e caratteristiche) Processo fisico studiato Ioni pesanti con A=40-200, E=5-10 MeV/A Damica delle reazioni tra ioni pesanti vico alla barriera Coulombiana, struttura di nuclei ricchi di neutroni Apparato strumentale utilizzato Spettrometro per ioni pesanti PRISMA, array di rivelatori al Germanio per gamma Sezioni partecipanti all'esperimento Istituzioni esterne all'ente partecipanti LNL, PD, NA, TO CIAE Pecho, FLNR Dubna, G Darmstadt Durata esperimento PERIODO ,200,2004,2005 B) S C A L A D E I T E M P I : piano di svolgimento ATTIVITA PREVISTA Studi di damica con fasci Tandem-ALPI Allestimento dell'array gamma 200 Studi di struttura nucleare Studi di damica con fasci PIAVE-ALPI, analisi dati Proseguimento degli studi di damica e struttura con i fasci piu' pesanti ed analisi dati Mod. EN. 1 (a cura del rappresentante nazionale)

84 Nuovo Esperimento Gruppo PRISMA2 Resp. loc.: STEFANINI Alberto PREVENTIVO LOCALE DI SPESA PER L ANNO 2002 In keuro VOCI DI SPESA DESCRIZIONE DELLA SPESA Parziali IMPORTI Totale Compet. A cura della Comm.ne Scientifica Nazionale Viaggi e missioni Materiale Consumo Estero Interno contatti e collaborazioni con le altre sedi contatti con Ditte per attrezzature arra gamma 1 sett.* 1 pers. Jyvaskyla per gas-filled mode 1 sett.* 1 pers. G per collaboraz. riv. dægresso 2 sett.* 2 pers.cern per sviluppi DAQ,studi beta-decay 1 sett.* 1 pers. 4 volte Strasburgo, GANIL, G e Surrey per collab. array gamma cassette DLT e gas rivelatori, riv. Silicio monitor isotopi arricchiti consumo vario e muterie cablaggi rivelatori gamma (vedi relazione),5 1,5 1,5 1,5 6,0 6,0 12,5 12,5 10,0 50,0 5,0 15,0 85,0 Spese Calcolo Affitti e manutenz. apparecchiat. Trasp.e facch. Consorzio Ore CPU Spazio Disco Cassette Altro Materiale Inventariabile Costruzione Apparati ricambi DAQ ricambi elettronica 2 PC Lux, secondo dicaz. gruppo calcolo LNL 0.5 TB dischi IDE con terfacce SC e PC di servizio 4 racks per elettronica array gamma colonne distribuzione LN2, con valvole e contr. flusso sistema di controllo per riempimento Germani camera di scatterg a slidg seal per ioni e gamma (progetto e costruzione) 15,0 15,0 4,0 10,0 10,0 40,0 12,0 50,0 106,0 50,0 Note: vedi la proposta di nuovo esperimento allegata per spiegazioni ulteriori sulle voci Totale 261,0 Mod. EN. 2 (a cura del responsabile locale)

85 Nuovo Esperimento Gruppo PRISMA2 Resp. loc.: STEFANINI Alberto ALLEGATO MODELLO EN 2 All. Mod. EN. 2 (a cura del responsabile locale)

86 Nuovo Esperimento Gruppo PRISMA2 PREVIONE DI SPESA: PIANO FINANZIARIO LOCALE PER GLI ANNI DELLA DURATA DEL PROGETTO In keuro ANNI FINANZIARI Miss. terno Miss. estero Mater. di cons. Trasp.e Facch. Spese Calcolo Affitti e manut. appar. Mat. ventar. Costruz. apparati TOTALE Competenza ,0 15,0 85,0 106,0 50,0 261,0 4,0 15,0 17,5 117,0 15,5 4,0 9,0 8,0 4,0 85,0 4,0 9,0 17,5 0,0 60,5 TOTALI 17,0 48,0 158,0 287,0 50,0 560,0 Note: Osservazioni del Direttore della merito alla disponibilità di personale e di attrezzature: Il supporto richiesto è compatibile con le risorse della struttura. Mod. EN. (a cura del responsabile locale)

87 Nuovo Esperimento Gruppo PRISMA2 PREVIONE DI SPESA Piano fanziario globale di spesa In keuro ANNI FINANZIARI Miss. terno Miss. estero Materiale di cons. Trasp.e Facch. Spese Calcolo Affitti e manut. appar. Mat. ventar. Costruz. apparati TOTALE Competenza ,0 24,5 161,0 11,0 50,0 91,5 22,0 24,5 127,5 187,5 61,5 22,5 19,5 71,5 71,0 184,5 22,5 19,5 47,5 62,5 152,0 TOTALI 92,0 88,0 407,5 452,0 50,0 1'089,5 Note: Mod. EN. 4 (a cura del rappresentante nazionale)

88 Nuovo Esperimento Gruppo PRISMA2 PROPOSTA DI NUOVO ESPERIMENTO (VEDI PROPOSTA ALLEGATA) Mod. EN. 5 (a cura del rappresentante nazionale) Pag. 1

89 Nuovo Esperimento Gruppo PRISMA2 PROPOSTA DI NUOVO ESPERIMENTO Mod. EN. 5 (a cura del rappresentante nazionale) Pag. 2

90 Codice Resp. loc.: Esperimento PRISMA2 Gruppo STEFANINI Alberto COMPOZIONE DEL GRUPPO DI RICERCA N RICERCATORI Cognome e Nome Qualifica Dipendenti Ruolo Art. 2 Affer. Incarichi al Ricerca Assoc. Gruppo Percentuale N TECNOLOGI Cognome e Nome Qualifica Dipendenti Incarichi Ruolo Art. 2 Ass. Tecnol. Percentuale CORRADI Lorenzo I Ric 80 DE ANGELIS Giacomo I Ric 20 GADEA RAGA Andrès Ric 70 NAPOLI Daniel Ricardo Ric 20 STEFANINI Alberto D.R. 80 SZILNER Suzana B.P.D. 80 TRIPATHI Vandana B.P.D. 100 TROTTA Monica AsRic 80 WU Yue Wei Bors GULMINI Michele Tecn 50 MARON Gaetano D.T. 50 PISENT Andrea I Tecn 20 Numero totale dei Tecnologi,0 Tecnologi Full Time Equivalent 1,2 1 2 N TECNICI Cognome e Nome BERTI Luciano TONIOLO Nicola Dipendenti Qualifica Ruolo Art. 15 Collab. tecnica Cter Cter Incarichi Assoc. tecnica Percentuale Numero totale dei Ricercatori Ricercatori Full Time Equivalent Mod. EC/EN 7 9,0 6, Numero totale dei Tecnici 2,0 Tecnici Full Time Equivalent (a cura del responsabile locale)

91 Codice Esperimento PRISMA2 Gruppo Resp. loc.: STEFANINI Alberto COMPOZIONE DEL GRUPPO DI RICERCA (cont.) SERVIZI TECNICI Denomazione mesi-uomo 1 Offica Meccanica 6 2 Servizio Utenti 4 Annotazioni: Per completamento controlli vuoto e flusso gas rivelatori, e per controlli generali - Per montaggi vari, assistenza sul riv. di piano focale, stallazione nuova camera di scatterg e sistemazione beam le - per le necessita' connesse con l'stallazione dell'array gamma su Prisma si fa riferimento alle richieste GASP-EUROBALL, particolare sarà necessario l'apporto di 2 tecnici ( per tutto l'anno) per le stallazioni di base sia meccaniche che elettronico-formatiche relazione all'array gamma che verrà appunto sviluppato collaborazione con EUROBALL. LAUREANDI e DOTTORANDI operanti nel gruppo a giugno 2001 Cognome e Nome Associazione Titolo della Tesi Tesi di: Relatore/Tutore Tesi di: Relatore/Tutore Tesi di: Relatore/Tutore Tesi di: Relatore/Tutore Tesi di: Relatore/Tutore Tesi di: Relatore/Tutore Tesi di: Relatore/Tutore Tesi di: Relatore/Tutore Tesi di: Relatore/Tutore Mod. EC/EN 7a (a cura del responsabile locale)

92 Codice Resp. loc.: Esperimento PRISMA2 Gruppo STEFANINI Alberto LAUREATI e DOTTORI di RICERCA che hanno conseguito il titolo tra luglio 2000 e giugno 2001 Cognome e Nome LATINA ANDREA Titolo della tesi: Titolo della tesi: ion trackg PRISMA Ass. INFN Titolo conseguito laurea ion trackg PRISMA Fisica Relatore Sbocco occupazionale (*) G.POLLAROLO/G.MARON dottorato Altro Titolo della tesi: Altro Titolo della tesi: Altro Titolo della tesi: Altro Titolo della tesi: Altro Titolo della tesi: Altro Titolo della tesi: Altro Titolo della tesi: Altro KEYWORDS attività locale (a cura del responsabile locale) Altro attività complessiva dell'esperimento (a cura del responsabile nazionale) (*) TD = tempo determato TI = tempo determato Mod. EC 8 (a cura del responsabile locale)

93 Codice Resp. loc.: Esperimento PRISMA2 Gruppo STEFANINI Alberto SVILUPPO DI STRUMENTAZIONE INNOVATIVA e ricadute su altri gruppi, sul sistema dustriale e su altre disciple Sviluppo nel campo dei rivelatori delle tecniche nucleari delle tecniche nucleari Ricaduta potenziale gia' riscontrata Breve descrizione dello sviluppo e relativa ricaduta: ambito: di gruppo INFN di gruppo 5 INFN (esperimento PRISMA1) rivelatori per ioni pesanti e leggeri a micro-channel plates di grande area attiva 80*100 mm2, con timg a 00 ps e sensibilita' alla posizione due direzioni X,Y con accuratezza migliore di 1 mm Sviluppo nel campo dei rivelatori delle tecniche nucleari delle tecniche nucleari Ricaduta potenziale gia' riscontrata ambito: Breve descrizione dello sviluppo e relativa ricaduta: di gruppo INFN di gruppo 5 INFN (esperimento PRISMA1) rivelatore multifilo PPAC di grande area 1000*10 mm2, con timg a 00 ps e sensibile alla posizione due direzioni X,Y (1 mm di accuratezza); camera a ionizzazione di grande volume (festra d'gresso 1000*10 mm2, profondita' 1000 mm) segmentata 12 parti trasversalmente e 5 parti longitudalmente, attrezzata con filo proporzionale trasversale; misura DeltaE-E per ioni pesanti di bassa energia 1-5 MeV/A Sviluppo nel campo dei sistemi formatici Ricaduta potenziale gia' riscontrata ambito: Breve descrizione dello sviluppo e relativa ricaduta: dei rivelatori di gruppo INFN (esperimento PRISMA1) sistema di acquisizione dati ad altissimo rate, fo a 200 khz, con analisi on-le delle traiettorie ioniche all'terno dello spettrometro PRISMA INTERAZIONI CON LE INDUSTRIE (COMMESSE HIGH TECH) DENOMINAZIONE COMPAQ campo: formatico-telecom. MICRON Semiconductor campo: formatico-telecom. THK Europe Italia Branch campo: meccanico CAEN campo: elettrico-elettronico campo: PAESE USA UK I I DESCRIZIONE PRODOTTO O COMMESSA (esperimento PRISMA1) stazione Alphaserver per analisi off-le dati PRISMA (esperimento PRISMA1) prototipi rivelatori a strip resistive per ioni pesanti (esperimento PRISMA1) guide circolari e carrelli per rotazione spettrometro (esperimento PRISMA1) moduli di elettronica logica e leare Percentuale del budget ( app+ v+cons) utilizzata per acquisto di beni high tech: 51 % commessa sviluppo commessa sviluppo commessa sviluppo commessa sviluppo commessa sviluppo campo: commessa = acquisto di beni ad alta tecnologia Mod. EC 9 commessa sviluppo sviluppo = se l'infn partecipa allo sviluppo dei beni acquistati (a cura del responsabile locale)

94 Codice Resp. Naz.: Esperimento PRISMA2 Gruppo STEFANINI Alberto L Corradi PRESENTAZIONI A CONFERENZE, WORKSHOP E SEMINARI INTERNAZIONALI nel periodo luglio 2000 giugno 2001 Relatore Tipo di presentazione Tipo di Conferenza Denomazione della Conferenza o dell'istituzione Titolo della presentazione o del semario relazione su vito conferenza ternazionale "The role of multucleon transfer near-barrier fusion" (Publised on Nucl.Phys.A.) Località Data 7th International Confer. Collisions NN2000 Strasburgo -7 Lug L Corradi relazione su vito conferenza ternazionale Intern.Symp. On Non-Equilibrium and Non-Lear "The many facets of Multucleon Transfer processes Low-Energy Heavy-ion Collisions" Dynamics Nucl. and Beijg, Other Cha Fite Systems, F. Scarlassara relazione su vito "Neutron-Rich Nuclei: Possible Studies with PRISMA" workshop Mag Workshop on Future of Nucl.Structure and gamma-spectroscopy Strasburgo with Stable Beams 7-8 Giu N.B. presentazioni efettuate nell'ambito dell'esp. PRISMA1 Percentuale di presentazioni INFN su presentazioni complessive della collaborazione: 100 % Mod. EC 10 (a cura del responsabile nazionale)

95 Codice Resp. Naz.: Esperimento PRISMA2 Gruppo STEFANINI Alberto MILESTONES 2001 (concordate con i referee) Data prevista per il completamento Descrizione a) Esperimento PRISMA1-completamento dei test e prima fase di calibrazione dello spettrometro,ricostruzione delle traiettorie ioniche b) Effettuazione di alcuni esperimenti pilota con fasci Tandem-ALPI Commento al conseguimento delle milestones Il conseguimento della millestone b) è estrapolato dalla situazione attuale. livello raggiunto alla data prevista % % % % % % % % % % % MILESTONES PROPOSTE PER IL 2002 Data completamento Descrizione Effettuazione di un primo esperimento di damica con fascio Tandem, i.c. multucleon transfer 58Ni+124Sn Completamento del progetto esecutivo per l'utilizzo di PRISMA gas-filled mode Completamento delle frastrutture di base e delle attrezzature specifiche per l'stallazione dei rivelatori al Germanio dell'array gamma Effettuazione di un secondo esperimento di damica con fascio Tandem-ALPI (82Se o simili) Mod. EC/EN 11 (a cura del responsabile nazionale)

96 Codice Resp.Naz.: Esperimento PRISMA2 Gruppo STEFANINI Alberto REFEREES DEL PROGETTO Cognome e Nome Argomento La Rana Giovanni Casi Giovanni LEADERSHIPS INFN NEL PROGETTO (solo per collaborazioni ternazionali o ter Enti) Cognome e Nome Funzioni svolte Gadea Raga Andrès Beghi Silvio Scarlassara F. PADOVA PADOVA Responsabile del progetto array gamma ( collaborazione con Euroball) Responsabile per i rivelatori Responsabile per l'ottica, ion trackg e Responsabile sviluppi gas-filled mode Percentuale budget INFN su budget totale Percentuale posizioni di leadership INFN su numero totale posizioni 100 % COMPETITIVITA INTERNAZIONALE Percentuale partecipanti INFN su partecipanti totali Esperimenti competizione Spettrometro VAMOS a GANIL, separatore RITU a Jyvaskyla % % Comitati ternaz. che vagliano PAC dei LNL l'esperimento: Elenco delle pubblicazioni più significative nel periodo luglio 2000 giugno 2001 Nome primo autore Titolo della pubblicazione Rivista Numero Page Data L. Corradi " Multucleon transfer reactions the 40Ca+124Sn system studied via gamma particle cocidences " C61(2000) PHYCAL REVIEW C F. Scarlassara " Fusion of 40 Ca+124 Sn around the Coulomb barrier A672(2000)99 NUCLEAR PHYCS A A.M. Stefani " Near-barrier fusion of 6S+90,96 Zr : The effect of the strong octupole vibration of 96 Zr" Phys.Rev C62(2000 ) PHYCAL REVIEW C G. Montagnoli " The Time-of-Flight spectrometer for heavy ions PISOLO " Nuc1.Instr. and Methods A454(2000)06 NUCLEAR INSTRUMENTS &METHODS A L. Corradi " Multi-neutron transfer 62 Ni Pb: a search for neutron pair transfer modes " 6(2001) PHYCAL REVIEW C Mod. EC/EN 11a (a cura del responsabile nazionale)

97 INFN-Commissione III Giugno 2001 PROPOSTA DI NUOVO ESPERIMENTO ANNI PRISMA-2 Studi di damica e struttura nucleare con lo spettrometro magnetico PRISMA A.M.Stefani, L.Corradi, M.Trotta, A.Gadea, A.Lata, V.Tripathi, A.Pisent, G. Maron, G.De Angelis, D.R.Napoli, M.Gulmi, S.Szilner, Wu Yue-Wei Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali di Legnaro I-5020 Legnaro (Padova, Italy) S.Beghi, G.Montagnoli, F.Scarlassara, D.Bazzacco Dipartimento di Fisica, Universitá di Padova, and Istituto Nazionale di Fisica Nucleare Sezione di Padova, I-511, Padova (Italy) A.DeRosa, G.Inglima, M.LaCommara, D.Pierroutsakou M.Romoli, M.Sandoli Dipartimento di Fisica, Universitá di Napoli and INFN, Sez. di Napoli, Napoli (Italy) G.Pollarolo, F.Cerutti Dipartimento di Fisica, Universitá di Toro and INFN, Sez. di Toro, Toro (Italy) 1

98 . 2

99 Indice I. Motivazioni della presente proposta... 5 II. Introduzione... 7 III. Lo spettrometro PRISMA III.A Caratteristiche e tappe importanti III.B Situazione di giugno IV. Nuovi aspetti delle reazioni di trasferimento a molti nucleoni IV.A Introduzione IV.B Risultati recenti ottenuti con lo spettrometro Pisolo IV.C Misure di cocidenza γ-particella IV.D Fusione sotto barriera e sistemi pesanti IV.E Verso le drip les di neutroni e protoni V. L array γ...4 V.A Situazione attuale degli studi di spettroscopia γ V.B Il progetto V.C Studi di struttura nucleare con PRISMA accoppiato ad un array γ...42 V.D Conclusioni VI. Utilizzo di PRISMA gas-filled mode VI.A Spettrometri magnetici gas: prcipio di funzionamento VI.B Spettrometri e separatori gas-filled mode VI.C PRISMA come separatore gas VII. Fanziamenti richiesti e tempi dell esperimento Appendice : Rapporto su PRISMA ambito Eurisol

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101 I. MOTIVAZIONI DELLA PRESENTE PROPOSTA PRISMA é uno spettrometro magnetico per ioni pesanti la cui costruzione presso i Laboratori Nazionali di Legnaro é quasi completata. PRISMA é stato progettato e costruito negli anni dalla collaborazione LNL-Padova- Napoli-Toro che presenta ora questa proposta di esperimento centrata sull utilizzo dello spettrometro sia per gli esperimenti di damica delle reazioni a bassa energia, giá discussi diffusamente nella proposta origale del giugno 1997, sia per gli studi di struttura nucleare che saranno resi possibili dalla implementazione di un moderno array di rivelatori γ, da associare anche temporaneamente allo spettrometro stesso. Le caratteristiche prcipali di PRISMA sono (dati di progetto) il suo grande angolo solido (80 msr), la larga accettanza momento (±10%), la risoluzione di massa 1/00 via TOF, la risoluzione energia fo a 1/1000 e la rotazione torno al bersaglio un ampio range (-20 0 θ 10 0 ). Lo spettrometro é praticamente completo, l ultimo elemento hardware da montare é il rivelatore defitivo sul piano focale (entro l estate), mentre una versione prelimare del sistema di acquisizione dati esiste giá. L esperimento qui proposto ha uno sviluppo di 4 anni e si propone: 1) studi di damica delle reazioni tra ioni pesanti ad energie prossime alla barriera Coulombiana (diffusione elastica ed elastica, reazioni di trasferimento sgolo e multiplo, deep elastic, fusione-fissione) con l uso del complesso XTU Tandem-ALPI-PIAVE (fasci di ioni A = , E/A = 5-10 MeV). I primi esperimenti utilizzeranno i fasci 82 Se, 58 Ni e simili su bersagli molto pesanti ( 208 Pb, 28 U)opiú leggeri cematica versa (e.g. 28 Si, 40 Ca). Altre possibilitá si apriranno quando il nuovo iettore PIAVE sará operativo, per esempio l uso dei fasci 86 Kr e 16 Xe, che sono tra i primi che potranno essere sviluppati. Inoltre potranno essere svolti studi con fasci esotici di bassa tensitá prodotti reazioni barie con i fasci primari giá disponibili a Legnaro; 2) l allestimento di un array di rivelatori γ CLOVER da associare a PRISMA per studi di struttura nuclei prodotti con reazioni barie (vedi sopra), rivelati ed identificati con lo spettrometro. L array γ verrá realizzato sergia e collaborazione con l esperimento EUROBALL e le spese relative sono suddivise fra PRISMA2 ed EUROBALL stesso. In alternativa all array CLOVER si potrá discutere con i colleghi del gruppo di spettroscopia l uso di rivelatori a cristallo sgolo dell esperimento GASP; ) l utilizzo di PRISMA gas-filled mode con conseguente sviluppo di nuovi rivelatori per il piano focale; si tratta di una possibilitá, giá menzionata recentemente (vedi preventivi INFN 2001), di notevole teresse, che amplierá lo spettro di applicazioni dello spettrometro. 5

102 . 6

103 II. INTRODUZIONE La presente proposta di esperimento é il naturale compimento del progetto PRISMA presentato alla Commissione III nel giugno 1997, che si proponeva la realizzazione presso i Laboratori Nazionali di Legnaro di uno spettrometro magnetico per ioni pesanti a grande accettanza di nuova generazione, ove la ricostruzione delle traiettorie ioniche evento per evento permette prestazioni termi di risoluzione massa ed energia comparabili con quelle degli spettrometri precedenti, con angolo solido (efficienza) peró superiore di un orde di grandezza ed accettanza momento molto larga. L obiettivo del progetto PRISMA é stato raggiunto e lo spettrometro é giá fase di test presso i LNL. La presente proposta presenta perció soprattutto il physics case da perseguire nei prossimi anni nei campi della damica e della struttura nucleare, anche mediante l abbamento di PRISMA con un array γ di moderna concezione, che ci si propone di progettare e costruire collaborazione con l esperimento EUROBALL. Per questo si sta richiedendo alla comunitá ternazionale EUROBALL l uso dei 26 rivelatori CLOVER attualmente uso a Strasburgo fo a tutto il L teresse di molti gruppi europei ad una iziativa di questo tipo é giá chiara e si sta manifestando, per cui una risposta positiva dalla comunitá EUROBALL é attesa per l autunno. Comunque, per la defizione di questo progetto sono state vestigate due possibilità, delle quali la prima é tecnicamente la migliore: 1. CLOVER ARRAY + PRISMA : stallazione di un array γ basato sui rivelatori compositi phase II dell esperimento EUROBALL 2. GASP + PRISMA : stallazione di un array γ basato sui rivelatori a cristallo sgolo dell esperimento GASP. I fanziamenti richiesti su PRISMA2 riguardano attrezzature comuni alle due soluzioni, con piccoli aggiustamenti quando una decisione fale verrá presa. Ci é sembrato opportuno riportare qui di seguito ampi stralci dalla prefazione-troduzione della proposta origale [1] per la costruzione di PRISMA di 4 anni fa, sia perché spiega alcuni concetti di base piú dettaglio, sia per la sua attualitá quasi profetica :... nel caso che si uso fasci di ioni pesanti (A 20) di norma molti diversi prodotti di reazione vengono emessi dal bersaglio e l identificazione delle particelle diviene piú difficile che non nel caso di ioni leggeri. Anche la distribuzione di stati di carica ionica q complica la situazione. Oltre alla dispersione sul piano focale diventa essenziale ottenere una determazione univoca della carica nucleare Z e del numero di massa A, per cui devono essere misurate quantitá addizionali come il tempo di volo e applicate tecniche molto accurate di E/E. Inoltre, vi puó essere la necessitá di studiare canali di reazione deboli presenza di grandi quantitá di diffusione elastica, per cui gli standard per i rivelatori devono essere elevati. Gli spettri di posizione sul piano focale sono costituiti da una sovrapposizione di distribuzioni q ed A con differenti energie di eccitazione, da cui la necessitá di avere un accettanza momento sufficientemente grande da non trodurre tagli artificiali nelle distribuzioni. 7

104 Rivelatori raffati permettono la costruzione di spettrometri con proprieta ottiche piú approssimate, poiché le aberrazioni possono venire corrette durante la fase di analisi dati ricostruendo le traiettorie. Essi permettono anche di concepire spettrografi con accettanze angolari cosí grandi che portano ad aberrazioni che era concepibile di riuscire a correggere quando questo era richiesto (o lo era maniera esclusiva) alle proprietá ottiche dello strumento. Questa é la tendenza atto negli ultimi anni nel disegno dei nuovi spettrometri per ioni pesanti, favoriti questo dubbiamente anche dallo sviluppo molto rapido dei sistemi di acquisizione multiparametrica e delle velocitá di calcolo generale, il che permette di sfruttare appieno gli angoli solidi degli strumenti, e qudi di raccogliere e analizzare grandi quantitá di dati tempi ragionevoli. Abbiamo qudi situazioni nelle quali il disegno dell ottica é fortemente fluenzato di ritorno dalle caratteristiche e dalle necessitá dei rivelatori di particelle La sperimentazione fisica nucleare presso i Laboratori Nazionali di Legnaro sta ricevendo notevole impulso dalla nuova disponibilitá dei fasci di ioni pesanti forniti dal complesso Tandem-ALPI, che permette di accelerare nuclei fo a massa A 100 ad energie superiori alla barriera Coulombiana per qualunque bersaglio fo all Uranio. Il passo successivo sará il completamento del nuovo iettore a ioni positivi (progetto PIAVE) basato su una sorgente ECR e su un RFQ superconduttore. Il nuovo iettore renderá possibile l accelerazione fo ad energie E/A = 6-8 MeV di ioni ancora piú pesanti, fo al 208 Pb, mantenendo ottime qualitá di fascio cioé defizione dell energia E/E 10 e defizione temporale degli impulsi di fascio fo a FWHM 500 ps, con dimensioni dello spot sui bersagli dell orde di 2 mm. A tempi piú lunghi, potrebbero essere disponibili anche fasci di ioni stabili, come dai progetti che si stanno ora deleando presso i LNL per i prossimi due piani ququennali e che si stanno orientando verso una facility per fasci esotici molto pesanti (A = ) e ricchi di neutroni. Questo é il quadro generale, parte giá stabilizzato e parte ancora fase di pre-progetto, delle possibilitá termi di fasci che verranno offerte agli sperimentatori presso questi Laboratori. In questo quadro si serisce il patrimonio di apparati sperimentali giá funzionanti o di prossimo completamento. Si tratta di un patrimonio notevole, che pongono i LNL, sieme con il complesso degli acceleratori di ioni pesanti, una posizione di primissimo piano a livello ternazionale PISOLO particolare e uno spettrometro a tempo di volo (TOF) con focalizzazione magnetica con le seguenti caratteristiche: angolo solido msr, risoluzione massa 1/100, risoluzione carica nucleare 1/50. Nonostante i risultati teressanti che ha dato e sta dando, questo spettrometro a TOF e trsecamente limitato all analisi di ioni con massa , vista la lunghezza della base di volo (.5 m) e la risoluzione di energia della camera di ionizzazione fale che difficilmente scende di route al di sotto dell 1%. Inoltre l angolo solido di circa msr, pur giá notevole, non permette di rivelare eventi con sezione d urto piú piccola di 10 µb, ove ci si aspettano situazioni nuove ed teressanti. Gli studi di damica delle reazioni ad energie vice alla barriera Coulombiana con l uso di fasci molto pesanti, 8

105 dovranno qudi fronteggiare nei prossimi anni a Legnaro problemi molto seri che riguardano prcipalmente le risoluzioni ottenibili massa ed energia. Sará necessario avere a disposizione apparati sperimentali che possano sfruttare al massimo le molte possibilitá offerte da tali fasci (come é illustrato con un certo dettaglio nel prossimo capitolo) sia nel campo della damica, sia quello altrettanto teressante della struttura nucleare. É il caso di sottoleare la stretta terconnessione esistente tra questi due aspetti ad energie vice alla barriera, un legame che rende tra l altro gli esperimenti affascanti. É su questa base che si pone la presente proposta di costruire e rendere operativo presso i LNL uno spettrometro magnetico per ioni pesanti, dispersivo momento, con caratteristiche e prestazioni uniche nel panorama ternazionale.... Negli spettrometri magnetici classici, cioé dispersivi momento come questa proposta, le formazioni sulla massa e l energia vengono ricavate ( prima approssimazione) misurando la posizione degli ioni sul piano focale e il TOF attraverso lo strumento. Alcuni di essi sono stati disegnati esplicitamente per reazioni tra ioni pesanti (Jaeri, G), ma soffrono comunque di angoli solidi piccoli (alcuni msr), dovuti alla necessitá di correggere hardware le aberrazioni ottiche. Il disegno, mai realizzato, dello spettrometro SUSAN per Daresbury rappresentava un notevole avanzamento sotto questo aspetto; fatti l angolo solido di disegno era un fattore 10 piú grande di qualsiasi altro strumento con correzione convenzionale delle aberrazioni. L idea era di usare rivelatori sensibili alla posizione che permettessero la ricostruzione precisa, evento per evento, delle traiettorie all terno dello spettrometro. Questo breakthrough nel modo di tener conto delle aberrazioni ottiche (enormi e correggibili via hardware uno strumento da 80 msr) porta ad una efficienza totale per la rivelazione dei prodotti di reazioni barie, che é di almeno due ordi di grandezza piú alta di quella fornita da qualsiasi spettrometro capace di risoluzione di massa unitaria, poiché oltre all angolo solido, occorre tener conto della grande accettanza energia che puó essere fornita da uno spettrometro di questo tipo e al quale PRISMA si é ispirato nel suo progetto. Una parte importante del patrimonio sperimentale e della fisica fatta presso i LNL é connessa con la spettroscopia γ e qudi con i moderni array di rivelatori al Germanio di cui GASP é stato a Legnaro il capostipite. La realizzazione di esperimenti cocidenza PRISMA-array γ darebbe a questi Laboratori un primato a livello mondiale, specialmente per lo studio della struttura dei nuclei ricchi di neutroni; anche a questo i proponenti puntano f dall izio, e per questo discussioni e riunioni sono avvenute e sono programma con i colleghi dell area padovana che si occupano di spettroscopia γ e che sono ovviamente teressati a questo risvolto del progetto; questo per focalizzare al meglio le possibili lee di fisica e per serire nel progetto PRISMA f dall izio tutto quello che tecnicamente renderá possibile ed anzi agevole mettere sieme lo spettrometro e un array di rivelatori γ che, se non é possibile identificare al momento, lo sará tempi ragionevoli... 9

106 III. LO SPETTROMETRO PRISMA A. Caratteristiche e tappe significative Le caratteristiche prcipali di PRISMA conseguono direttamente sia da quelle dei fasci di ioni disponibili presso la facility XTU Tandem-ALPI-PIAVE dei LNL, sia dalle necessitá degli esperimenti progettati all izio dell impresa, dei quali verrá qui dato un aggiornamento anche alla luce degli sviluppi che vi sono stati negli ultimi -4 anni. La facility dei LNL é centrata su fasci di ioni con energie 5-10 MeV A e masse Ioni medio leggeri sono giá disponibili dall acceleratore Tandem. Le caratteristiche di PRISMA, come da progetto, sono l angolo solido molto grande (circa 80 msr), la larga accettanza momento (±10%) e qudi energia (±20%), la risoluzione massa 1/00 via misura del tempo di volo TOF, la risoluzione energia fo a 1/1000 e la possibilitá di rotazione torno al bersaglio un grande range (-20 0 θ 10 0 ) senza rompere il vuoto. Tutto ció sará reso possible dalla ricostruzione delle traiettorie ioniche all terno dello spettrometro, con l uso delle mappe di campo magnetico e dei segnali di posizione, tempo ed energia dei rivelatori d gresso e di piano focale. FIG. 1. Determazione della dispersione momento di PRISMA usando una sorgente α di 241 Am; il picco verde (di posizione sul piano focale) corrisponde al campo di dipolo di riferimento, i picchi rossi e nero sono stati ottenuti variando tale campo di -0.5% e +1.0%, rispettivamente; la calibrazione posizione é di mm/cha (vedi anche testo) Per una descrizione dettagliata di PRISMA si rimanda alla proposta origale [1] e ai rapporti annuali successivi presentati alla Comm.III [2]; riportiamo oltre Appendice una descrizione aggiornata dello spettrometro preparata recentemente per il gruppo di lavoro Spettrometri nell ambito del progetto EURISOL - Task No.5 Instrumentation, al quale alcuni dei firmatari della presente proposta stanno collaborando. Il rapporto allegato dá anche un idea delle potenzialitá di PRISMA per gli studi volti a popolare e caratterizzare nuclei pesanti ricchi di neutroni, per i quali le 10

107 formazioni di struttura sono molto limitate. Alcune tappe significative recentemente raggiunte: - 0 agosto 2000: consegna e montaggio meccanico dei 2 magneti di PRISMA -1 0 febbraio 2001: primo fascio sul punto target di PRISMA - marzo 2001: prima analisi magnetica di ioni pesanti con PRISMA - 8 giugno 2001: primo spettro di massa misurato con PRISMA. B. Situazione di giugno 2001 Alcuni aggiornamenti rispetto al rapporto EURISOL riportato Appendice. Nella primavera di quest anno sono stati compiuti diversi test con sorgente α e fasci di ioni pesanti usando lo spettrometro una configurazione ancora completa. Il rivelatore d gresso con MCP é quello fale ed é stato montato, alleato e provato giá da alcuni mesi. Sul piano focale, attesa del complesso di MWPPAC e camere a ionizzazione, sono stati montati due diversi rivelatori. Il primo e una coppia di micro-channel plates mm 2 (MCP), identici a quelli usati per il rivelatore d gresso, e forniti di un anodo per la lettura della posizione X e Y, e di una uscita veloce. Le particelle α o gli ioni venivano direttamente impiantati sulla superficie degli MCP. Accanto a questo é stato stallato un rivelatore MWPPAC di dimensioni ridotte ( mm 2 ) rispetto a quello fale, per l uso specifico con ioni pesanti. Questo rivelatore lavorava a circa mbar di isobutano con risoluzioni di posizione X, Y e timg simili a quelle attese per il rivelatore fale. Una parte dell area posteriore del rivelatore era coperta da un Silicio rettangolare mm 2, dove venivano fermati gli ioni, per ottenere un segnale di Energia. Ambedue i rivelatori (MWPPAC e MCP) erano connessi rigidamente ad un asta trasversale, che ne permetteva la traslazione lungo il piano focale senza rompere il vuoto. Una serie di test sono stati effettuati con una sorgente α di 241 Am da 1.0 µcu, il rivelatore MCP al centro del piano focale e i campi di dipolo e quadrupolo ottimizzati per ottenere la massima yield trasmissione. La sorgente forniva circa 200 particelle α al secondo nell angolo solido d gresso (stimato) di Prisma, pari a 80 msr, con energie MeV (86%) e 5.44 MeV (14%); lo stato di carica era 2 + praticamente al 100%. Una prima misura ha riguardato la dispersione momento di Prisma al centro del piano focale: rispetto al valore ottimale, il campo di dipolo é stato aumentato dell 1% e dimuito dello 0.5 %, e si sono misurati gli spettri di posizione sull MCP corrispondenti. I risultati per i tre valori di campo sono mostrati nella Fig. 1; i picchi a destra e a sistra di quello centrale sono asimmetrici a causa della dimensione fita del rivelatore MCP, anzi la dimensione X di tale rivelatore (100 mm), ha consentito una calibrazione accurata canali/mm. Dallo spostamento relativo dei picchi si deduce una dispersione momento di. mm/%, un valore molto vico a quello atteso. 11

108 FIG. 2. Matrice X-Y osservata sul piano focale con particelle α da 241 Am (vedi testo) e proiezione learizzata sull asse X (quello di dispersione); La FWHM del picco prcipale corrisponde ad una risoluzione di energia di circa 20 kev, cioé 0.7% dell energia prcipale MeV Si é poi voluta determare la risoluzione momento (energetica) dello spettrometro sempre con il rivelatore MCP sul piano focale al centro. Non potendo ancora contare su una ricostruzione completa delle traiettorie ioniche, si é posta una festra software centrale di circa 4 4 mm 2 sulla posizione X 0 -Y 0 del rivelatore d gresso; con questa condizione si é prodotto lo spettro bidimensionale X-Y visto dal rivelatore di piano focale ottenendo la matrice mostrata Fig.2 (sotto), ove a destra della struttura prcipale é chiaramente visibile una struttura meno tensa, dovuta alle particelle α di energia piú bassa. Learizzando e proiettando opportunamente questa matrice si ottiene lo spettro della stessa Fig.2 (sopra) che mette opportunamente evidenza i due picchi α distanti 4 kev energia. La FWHM del picco prcipale risulta essere circa 20 kev, i.e. 0.7% dell energia totale, che é molto notevole e vica ai dati di progetto. Si sono poi poste festre software su altre zone del rivelatore d gresso, anche lontane dal centro, e si sono ottenute comunque risoluzioni energia (momento) molto simili a quella appena citata. Durante recenti (maggio) test con ioni accelerati si é vece usato un fascio di 58 Ni a 210 MeV diffuso elasticamente a90 0 da un bersaglio di 197 Au e analizzato da PRISMA. L accettanza d gresso dello spettrometro copre, com é noto, ±6 0 torno all angolo centrale (da 84 0 a96 0 questo caso). Il bersaglio di 197 Au era un foglio di Oro molto spesso (1.5 mg/cm 2 ), clato a 45 0 rispetto alla direzione d cidenza. Questo perché si voleva avere un buon rate 12

109 di conteggio, un grande range di energie diffuse a disposizione (al di lá di quelle consentite dalla cematica) e qudi diversi stati di carica ionica visibili anche una zona limitata del piano focale. Al centro di questo é stato posto questo caso il rivelatore MWPPAC seguito dal Silicio quadrato (vedi sopra). Si sono misurati le posizioni d gresso X 0 -Y 0, quelle sul piano focale X-Y, il tempo di volo gresso-piano focale TOF e l energia vista dal Silicio E. FIG.. Sopra: spettro bidimensionale TOF-E ottenuto a PRISMA per diffusione elastica di 58 Ni su 197 Au a 210 MeV. Sotto: spettro bidimensionale X-TOF ottenuto nello stesso test. I campi magnetici sono stati ottenuti scalando quelli ottimizzati per le particelle α per la diversa rigiditá magnetica degli ioni 58 Ni d teresse. Si sono effettuati diversi run, cambiando le condizioni di utilizzo dei rivelatori e spostando anche lungo il piano focale il complesso MWPPAC-Si. Quello che é mostrato Fig. é stato ottenuto al centro del piano focale. Nella parte superiore é riportata una matrice TOF-E, dove le diverse strutture sono attribuite ai diversi stati di carica degli ioni (torno a 20 + ), come ci si aspettava. Gli stessi stati di carica sono chiaramente visibili nella matrice X-TOF sottostante come segmenti piú o meno paralleli; realtá sono tratti di iperbole poiché prima approssimazione il prodotto X*TOF é proporzionale ad A/q (massa su stato di carica). Ogni stato di carica é disperso su un tratto piuttosto largo del piano focale, ragione della sua distribuzione di momento (energia), ben al di lá della dimensione fisica del MWPPAC (10 cm); fatti ci si aspettava un range totale di energie a disposizione dell orde del 20%, e questo significa, vista la dispersione misurata precedenza, strutture molto lunghe sul piano focale. Non vi sono altri valori di A diversi da 58, perché l energia scelta era ben al di sotto della barriera Coulombiana. 1

110 FIG. 4. Matrice Posizione X - TOF e spettro di A/q ricavato da tale matrice nel test di Prisma effettuato a giugno 2001; la risoluzione A/q ricavata é di circa 1/140 FWHM. Il test piú recente é stato vece effettuato una situazione nella quale non solo lo scatterg elastico fosse presente, i.e. 58 Ni a 240 MeV su un bersaglio di 124 Sn da 00 µg/cm 2 (evaporato su Carbonio). In anni recenti questo sistema é stato oggetto di studio sperimentale presso il Laboratorio di Argonne da parte del gruppo di K.E.Rehm [] a diverse energie simili, e sono state ricavate le sezioni d urto per il trasferimento quasi-elastico di nucleoni. Nel caso di PRISMA il set-up era lo stesso descritto sopra per l uso con 58 Niapiú bassa energia. I parametri misurati erano gli stessi. In particolare dalla matrice X-TOF (θ lab =90 0 ), vedi Fig.4 (sotto) é stato ricavato per proiezione sul TOF learizzato lo spettro di A/q mostrato sopra nella stessa Figura, avendo posto anche questo caso una festra stretta sul rivelatore d gresso. Pur con le sue limitazioni, si tratta del primo reale spettro di massa misurato con PRISMA (8 giugno 2001) una reazione nucleare, e costituisce qudi la piú importante milestone raggiunta dalla collaborazione fora. Nello spettro figura, la FWHM del picco prcipale 58/19 + corrisponde ad una risoluzione di massa 1/140 che é giá notevole se si considera che 1) nessuna ricostruzione di traiettorie é stata tuttora effettuata e la festra sul 14

111 rivelatore d gresso, pur se piccola, porta fatalmente ad una determazione della direzione d gresso degli ioni, 2) lo spessore del bersaglio non era affatto trascurabile, per la necessitá di avere un rate di conteggio sufficiente. L array di rivelatori MWPPAC é pronto per il montaggio. Sui frame giá costruiti é stata completata di recente la tessitura dei fili del catodo centrale (2500 fili con passo 0.4 mm), degli anodi X (1000 fili, passo 1 mm) e Y (10 fili lunghi 1 metro, passo 1 mm). É corso la costruzione delle festre di Mylar, e si sta procedendo all stallazione dei rivelatori sul piano focale per test sistematici con particelle α un primo tempo e con fasci di ioni successivamente. L obiettivo é di procedere ad un primo test con ioni pesanti entro l estate La Fig.5 mostra un particolare dell array, con i piani dei fili Y (verticali figura) e del catodo (orizzontali), e con elementi della lea di ritardo Y tegrata nel frame. É previsto di montare successivamente, entro il 2001, il set di camere a ionizzazione a valle dei MWPPAC; nel contempo verrá costruita e stallata la camera di scatterg e con questo l hardware dello spettrometro sará completo. FIG. 5. Particolare dell array MWPPAC. Sono visibili le tessiture dei fili Y e del catodo, ed elementi della lea di ritardo Y a 2.2 ns/elem. 15

112 IV. NUOVI ASPETTI DELLE REAZIONI DI TRASFERIMENTO A MOLTI NUCLEONI A. Introduzione Le reazioni fra ioni pesanti a bassa energia (5-10 MeV/A) vengono classificate modo molto schematico reazioni grazg, cioè reazioni cui tervengono pochi gradi di libertà, reazioni di deep-elastico, cioè reazioni cui proiettile e bersaglio, pur mantenendo la loro identità, dissipano tutta l energia ed il momento angolare a loro disposizione eccitazione trseca, e reazioni di fusione. Tra tutti questi tipi di reazione le reazioni grazg rivestono particolare importanza quanto per la loro semplicità permettono di dividuare quali sono i prcipali gradi di libertà che vengono eccitati nella collisione. Tra queste le reazioni di trasferimento multiplo di nucleoni rappresentano a loro volta un importante campo di ricerca della fisica nucleare di bassa energia. È attraverso lo studio dei trasferimenti multipli che è possibile vestigare diversi aspetti che correlano effetti di damica ad effetti di struttura nucleare, ad esempio le correlazioni tra nucleoni [4], l fluenza sui processi di fusione sotto barriera [5] e la transizione dal regime quasi-elastico a quello di deep-elastic [6]. Dal punto di vista sperimentale la maggior parte dei dati disponibili letteratura riguarda il trasferimento di pochi nucleoni, e soprattutto, reazioni effettuate con ioni leggeri [7]. Confrontando le probabilità di trasferimento di una coppia di nucleoni con quelle di nucleoni sgoli si sono osservati, diversi casi, enhancement nelle sezioni d urto di due particelle rispetto alla probabilità totale calcolata supponendo un trasferimento dipendente di nucleoni [8]. Tuttavia l analisi è rimasta ad un livello molto primitivo e non è stato possibile, con la strumentazione disponibile, verificare se e come effetti di correlazione di coppie hanno luogo e come questi fluenzo la reazione. Per capire questo è fatti necessario seguire con una buona risoluzione carica (Z), massa (A) e Q-valore il trasferimento di diverse coppie. Trasferimenti multipli di nucleoni sono stati osservati molti casi reazioni tra ioni pesanti ad energie superiori del 10-20% rispetto alla barriera Coulombiana, ma si tratta soprattutto di dati regime deep-elastic acquisiti, nei casi migliori, con moderata risoluzione Z e senza risoluzione massa o energia [9]. Manca dunque uno studio dettagliato delle reazioni cui sono trasferiti molti nucleoni ad energie di bombardamento dove effetti di struttura nucleare predomano ancora e attraverso cui è possibile vestigare dettaglio diversi effetti teressanti. Dal punto di vista teorico si riesce a trattare modo dettagliato solo il trasferimento di un nucleone e, troducendo un fattore di forma macroscopico, si riesce, pure, ad avere una descrizione soddisfacente per il trasferimento di due nucleoni [7]. Purtroppo questo caso è ancora molto difficile correlare la normalizzazione e la forma di questo fattore di forma macroscopico a proprietà della struttura nucleare dei nuclei teragenti. All aumentare del numero di nucleoni trasferiti la complessità del calcolo diventa enorme ed è per questa ragione che per diversi anni l analisi teorica è rimasta alquanto limitata. Viceversa, per reazioni di tipo deep-elastic che corrispondono allo scambio di un notevole numero di nucleoni, si riesce ad avere una descrizione ragionevole del meccanismo di reazione utilizzando approcci basati, quasi sempre, su modelli statistici cui si prendono considerazione gradi di libertà macroscopici 16

113 (coefficienti di diffusione, rapporto N/Z etc. [9]). Con questi approcci, non è stato possibile mettere risalto gli effetti specifici della struttura nucleare legati all evoluzione del meccanismo di reazione dal regime di poche particelle trasferite a quello cui si izia ad avere un grosso trasferimento di carica e massa. FIG. 6. Distribuzione isotopica dei frammenti prodotti nella reazione 64 Ni+ 28 U. La regione giallo dica la posizione delle masse feriori al puro strippg di protoni. Un primo notevole salto di qualità nella comprensione di questo tipo di reazioni è stato fatto nell ambito dell esperimento ALPITOF [10] che utilizza un telescopio a tempo di volo con quadrupoli magnetici e che fa uso di una camera di ionizzazione multiparametrica di tipo E-E. L angolo solido del telescopio ( msr), benchè molto più piccolo rispetto a quello di PRISMA, è tuttavia risultato sufficiente per rivelare con buona efficienza e risoluzione i canali di trasferimento popolati con i fasci del complesso Tandem-ALPI dei LNL, per masse A 80. Con questo spettrometro a tempo di volo (PISOLO) [11] sono stati studiati diversi sistemi ad energie prossime alla barriera Coulombiana, evidenziando caratteristiche del meccanismo di reazione non identificate precedenza. PISOLO ha chiaramente dimostrato la possibilità di rivelare prodotti di trasferimento corrispondenti allo scambio fo a 12 nucleoni, con energie 1 MeV/amu e con sezioni d urto di 10 µb/sr. Accanto al lavoro sperimentale un notevole salto di qualità è stato fatto ambito teorico, mediante lo sviluppo di modelli capaci di tener conto modo completo sia dei gradi di libertà di superficie dei nuclei collidenti sia del trasferimento sgolo e multiplo di protoni e neutroni. Mediante l utilizzo dei programmi GRAZING [12,1] e quelli basati sull approssimazione CWKB [14], si sono confrontati i diversi osservabili sperimentali e teorici (sezioni d urto differenziali e totali, distribuzioni carica e massa nucleare, distribuzioni di Q-valore) rendendo il modello teorico utile e affidabile anche per previsioni di sezioni d urto per canali prodotti via trasferimento con fasci radioattivi [16]. Nel paragrafo successivo verranno descritti alcuni dei risultati più teressanti ottenuti con PISOLO che serviranno come base per gli studi che si potranno effettuare con PRISMA. 17

114 B. Risultati recenti ottenuti con lo spettrometro PISOLO Nella reazione 64 Ni+ 28 U [15] si sono osservati chiaramente i trasferimenti fo al pick-up di 6 neutroni e allo strippg di 8 protoni. In Fig. 6 è mostrata la distribuzione isotopica ottenuta per i canali prcipali osservati sperimentalmente da cui è stato possibile studiare l evoluzione del meccanismo di reazione dal regime quasi-elastico (cioè pochi nucleoni trasferiti e piccola perdita di energia totale) al regime deep-elastico (cioè molti nucleoni trasferiti e notevoli perdite di energie fo ad MeV). FIG. 7. Wilczynski plots per alcuni canali nella reazione 64 Ni+ 28 U Il confronto con il modello GRAZING [12], che tratta il trasferimento come una successione di nucleoni dipendenti e tiene conto dell effetto dell evaporazione di nucleoni dai frammenti primari, riproduce piuttosto bene le sezioni d urto sperimentali per il caso dei puri neutroni (0p) e per lo strippg di uno (-1p) e due (-2p) protoni, ma poi, con l aumentare del numero di nucleoni trasferiti si evidenzia una notevole discrepanza tra dati e teoria. La differenza può essere un dicazione che altri gradi di libertà più complessi giocano un ruolo importante nel meccanismo di reazione, per esempio gli effetti di correlazione tra nucleoni o l nestarsi di processi dissipativi. La statistica ottenuta ha permesso di costruire i Wilczynski plot di Fig. 7, canale per canale, che danno una visione globale delle distribuzioni angolo e Q-valore dei prodotti di reazione. Si osserva per esempio che nel caso di puri neutroni il Q-valore medio rimane abbastanza variato al variare del numero di neutroni trasferiti, mentre 18

115 la perdita media di energia aumenta considerevolmente all aumentare del numero di protoni trasferiti. La presenza di grosse perdite di energia anche ad energie vico alla barriera fluenza modo determante la distribuzione di massa dei prodotti fali mediante evaporazione di particelle leggere. Questo meccanismo, evidenziato modo chiaro per la prima volta con PISOLO, permette di spiegare l asimmetria tra l andamento delle sezioni d urto dei canali covolgenti il pick-up e lo strippg di neutroni. FIG. 8. Distribuzione isotopica dei frammenti prodotti nella reazione 64 Ni+ 28 U funzione del numero di protoni trasferiti. A sistra sono plottate le sezioni d urto corrispondenti ai canali di strippg protonico con i canali di pick-up neutronico, mentre sul lato destro quelle di strippg protonico con i canali di strippg neutronico. Da notare il diverso comportamento. Infatti dalla Fig. 8 si osserva che mentre per il pick-up di neutroni le sezioni d urto dimuiscono modo graduale funzione del numero di protoni trasferiti, per i canali che covolgono lo strippg di neutroni questo non è chiaramente vero, dicando che i canali stessi sono prodotti con un meccanismo molto diverso. L terpretazione suggerisce che il processo di evaporazione di neutroni sia molto importante nel defire la distribuzione isotopica fale [16]. L identificazione di questi effetti di evaporazione riveste una notevole importanza per capire quanto è possibile popolare certi nuclei, soprattutto per i partner più pesanti, sfruttando le future potenzialità dei fasci radioattivi. Particolarmente teressante è la popolazione di nuclei ricchi di neutroni, dove, a differenza di quelli ricchi di protoni, sono disponibili pochi dati e il trasferimento rappresenta un meccanismo competitivo rispetto alla frammentazione e alla fissione per la loro produzione, almeno certe regioni di massa [16,17]. In altre due reazioni, ossia 62 Ni+ 206 Pb [18] e 58 Ni+ 208 Pb [17], ci si è concentrati sulla ricerca di eventuali effetti di correlazione, tra neutroni nel primo e fra protoni nel secondo caso. Nella prima reazione si è cercato di verificare la presenza o meno di effetti odd-even nei canali di pick-up di neutroni, che potrebbe dicare modo diretto la presenza di un contributo di coppia nei trasferimenti. Difatti questo è uno dei pochi casi cui il Q-valore di ground state (Q gs ) è 0 fo al pick-up di coppie di neutroni, e gli isotopi pari del piombo costituiscono un caso favorevole di banda 19

116 vibrazionale di pairg. In Fig. 9 sono mostrati gli spettri di perdita totale di energia per i canali di puri neutroni e protoni alle tre energie di bombardamento misurate. Si osserva che solo i canali +1n e +2n hanno la popolazione prcipale prossimità del Q-valore di ground-state (dicato dalle frecce) mentre i canali di trasferimento a molte particelle mostrano una popolazione con Q-valori decisamente più negativi, con code sempre più marcate man mano che aumenta il numero di nucleoni trasferiti. Un comportamento simile si osserva per i protoni. L osservazione di queste code, anche per questa combazione favorevole di proiettile e target, suggerisce che i possibili contributi freddi del trasferimento, associati a bassa energia di eccitazione, sono probabilmente mascherati dal trasferimento domante di tipo sequenziale. FIG. 9. Spettri di alcuni canali di trasferimento nella reazione 62 Ni+ 206 Pb confronto con i calcoli di GRAZING (lee). In Fig. 10 sono mostrate le sezioni d urto differenziali ad angoli di grazg per i trasferimenti fo a 6 neutroni. Per mostrare possibili effetti di staggerg pari-dispari i punti sperimentali sono stati connessi da lee, una per i 20

117 trasferimenti pari e una per i dispari. FIG. 10. Popolazione dei diversi isotopi del Nickel prodotti nella reazione 62 Ni+ 206 Pb all angolo di grazg e per le tre diverse energie di misura. Il trend dei dati è quasi dipendente dall energia di bombardamento ed entro l accuratezza dei dati sperimentali le sezioni d urto dimuiscono modo quasi costante funzione del numero dei neutroni trasferiti senza particolari effetti di tipo odd-even, a parte forse il canale +2n. Il risultato sembra suggerire che da misure clusive, ossia senza l identificazione dei sgoli stati eccitati, risulta difficile evidenziare effetti macroscopici di correlazioni, anche se è ancora poco chiaro dove effettivamente queste correlazioni hanno luogo e soprattutto qual è l osservabile sperimentale grado di verificare al meglio la cosa. In questo contesto risulta particolarmente teressante un risultato, per il momento ancora prelimare, che si riferisce alla reazione 58 Ni+ 208 Pb [17] che, come detto precedenza, ha Q-valori ottimali per il trasferimento di puri protoni. Per ciso, tale sistema è stato studiato per ottenere formazioni anche sulla probabilità di fissione del frammento pesante, ossia verificare il grado di sopravvivenza del partner pesante dopo il trasferimento di un certo numero di nucleoni. Nella misura, effettuata cocidenza cematica ad alta risoluzione, si sono qudi ottenute le sezioni d urto per il partner leggero e le probabilità di fissione dei frammenti pesanti mediante il rapporto cocidenze/sgole. I dati sperimentali ottenuti hanno rilevanza per futuri esperimenti da effettuarsi con PRISMA, per esempio con target tipo 248 Cm per la produzione di elementi superpesanti [8] e, più generale, nel contesto della produzione di nuclei ricchi di neutroni. Per quanto riguarda le yield del partner leggero Fig. 11 è mostrato il confronto fra dati sperimentali e calcoli teorici effettuati con il modello semiclassico CWKB. Nella parte superiore il calcolo tiene conto solo del trasferimento di nucleoni dipendenti, e si osserva un ottimo accordo tra teoria ed esperimento per i canali di neutron pick-up e dei canali che covolgono il trasferimento di 1 solo protone. Il modello sottostima di circa un fattore 5 le sezioni 21

118 d urto per due protoni ed generale di fattori superiori i trasferimenti di più protoni. Le distribuzioni isotopiche teoriche sono molto simili a quelle calcolate con il programma GRAZING, dicando la consistenza dei due calcoli canali accoppiati. Nella figura basso si è supposto che tervengano trasferimenti di coppie di protoni, descritte troducendo un fattore di forma di coppia. L troduzione di questo nuovo grado di libertà (trasferimento di una coppia di protoni) migliora notevolmente l accordo con i dati; la strength del fattore di forma è stata scelta per riprodurre il canale (-2p) e, cosa rilevante, una volta riprodotta questa distribuzione isotopica anche quelle del (-4p) e (-6p) risultano buon accordo con i dati dopo che le yield teoriche sono state corrette per gli effetti di evaporazione. Come detto sopra, si sono anche rivelati i frammenti pesanti cocidenza cematica per la determazione delle probabilità medie di fissione. Un esempio di spettro ottenuto con il MWPPAC è mostrato Fig. 12 dove si osserva la distribuzione posizione di alcuni canali prcipali corrispondenti allo strippg di protoni e selezionati massa FIG. 11. Distribuzione isotopica dei vari frammenti per la reazione 58 Ni+ 208 Pb ad una energia di bombardamento di 0 MeV. Nella lea alto i dati sono confrontati con un calcolo teorico (CWKB) cui sono clusi solo i gradi di libertà associati al trasferimento di nucleoni sgoli, mentre nella lea termedia il calcolo teorico clude anche la possibilità del trasferimento di una coppia di protoni. Siccome il modello permette di calcolare l energia di eccitazione dei vari frammenti della reazione il calcolo clude anche la correzione dovuta alla evaporazione (effettuata con il programma PACE2). Per far apprezzare l effetto dell evaporazione nella lea basso riportiamo i risultati delle produzioni primarie. Notare che l evaporazione è importante solo dopo il traferimento di 4 protoni. 22

119 FIG. 12. Spettri di posizione sul PPAC dei frammenti target-like cocidenza con i frammenti leggeri di PISOLO e carica con lo spettrometro PISOLO. Certamente esperimenti di questo tipo, effettuati cocidenza cematica doppia o tripla ad alta risoluzione con PRISMA, permetteranno di verificare modo dettagliato le probabilità di produzione dei partner leggeri e pesanti dopo il trasferimento di molti nucleoni, verificando anche l affidabilità dei modelli teorici previsione di reazioni tra ioni pesanti con fasci radioattivi. C. Misure di cocidenza γ-particella Lo spettrometro PRISMA potrà essere utilizzato anche per misure di cocidenza γ-particella per lo studio di nuclei (soprattutto ricchi di neutroni) popolati attraverso il trasferimento multiplo di nucleoni. Un tipo di misure pilota già effettuate collaborazione con il gruppo locale di spettroscopia γ usando l array GASP, ha riguardato lo studio dei livelli di bassa energia nuclei popolati mediante eccitazione Coulombiana e trasferimento nei sistemi 40 Ca+ 124 Sn [19] e 58 Ni+ 166 Er [20]. In tali misure si sono utilizzati due rivelatori di tipo Multiwire/Parallel Plate all terno di un opportuna camera sferica di allumio, posta nello spazio terno a GASP. Nell esperimento con il 40 Ca, si è dimostrata la possibilità di effettuare con buona statistica cocidenze γ sgole e doppie canali di trasferimento di almeno 4 particelle. Le sensibilità raggiunte mediante cocidenze γ-particella permettono di progettare altri futuri esperimenti per lo studio dei livelli più bassi di nuclei ricchi di neutroni, che non è possibile produrre via fusione-evaporazione. In Fig. 1 è mostrato come esempio la proiezione della matrice γ-γ ottenuta per alcuni canali rappresentativi corrispondenti al partner pesante, dopo la correzione Doppler. Si osserva la notevole soppressione di background degli spettri, e l efficienza e la risoluzione con cui si sono identificati i livelli nucleari popolati via trasferimento. In 2

120 particolare, lo spettro basso è stato ottenuto con una condizione sull ultima transizione del canale (-4p), da cui si vedono chiaramente le righe della cascata prcipale. Counts (-1p) (/2+,5/2+)-(5/2+) [11.2] (11/2-)-(9/2+) [469.8] (1/2+)-(5/2+) [589.6] (7/2+)-(5/2+) [1017.] (9/2+)-(5/2+) [1087.7] [168.8] (/2+)-(5/2+) [1404] Counts (-2p) (6+)-(4+) [415.] (4+)-(2+) [695] (2+)-(2+) [75.9] (5-)-(4+) [856.7] Counts (-2p+2n) (6+)-(4+) [498.4] (0+)-(2+) [55.8] (4+)-(2+) [645.6] (8+)-(6+) [918.1] Counts (-4p) (4+)-(2+) [590.2] (6+)-(4+) [704] (8+)-(6+) [775.5] Energy (kev) FIG. 1. Proiezione della matrice γ γ per alcuni canali rappresentativi corrispondenti al partner pesante, nella reazione 40 Ca+ 124 Sn ad E lab =170 MeV. FIG. 14. Confronto tra esperimento (barre nere) e teoria (barre chiare) per le sezioni d urto di trasferimento di una particella per vari livelli di particella sgola, nella reazione 40 Ca+ 124 Sn ad E lab =170 MeV. 24

121 FIG. 15. Distribuzioni angolari per alcuni canali di trasferimento di particella sgola Lo studio dettagliato della popolazione ai diversi stati eccitati dei nuclei fali, oltre a completare i dati clusivi precedentemente ottenuti con PISOLO mediante la stessa reazione, permette di misurare le sezioni d urto per la popolazione di ciascun livello, cosa importante sia per la struttura del nucleo sia per il meccanismo di reazione, quanto pone severi limiti sui fattori di forma. Il confronto con le previsioni del modello CWKB ha dato risultati di estrema qualità. In Fig. 14eFig. 15 sono mostrati i confronti tra dati e teoria rispettivamente per le sezioni d urto totali e differenziali nel caso di sgoli stati eccitati dei canali +1n e -1p. Si osserva fatti, per quei livelli per i quali si è potuta determare sperimentalmente la popolazione diretta (ossia sottraendo opportunamente i contributi dei feedg e della cascata γ dai livelli superiori) un accordo notevole tra teoria ed esperimento valore assoluto. Ciò dica da un lato l affidabilità del calcolo per i canali che costituiscono i cosiddetti buildg blocks per costruire modo corretto il trasferimento multiplo di nucleoni, e dall altro dimostrano l utilità di questo tipo di reazioni per studiare dettaglio effetti di struttura nucleare. 25

122 D. Fusione sotto barriera e sistemi pesanti FIG. 16. Funzione di eccitazione e distribuzione di barriere per le reazioni dicate; i calcoli sono stati effettuati con il programma GRAZING Anche nel caso della fusione fra ioni pesanti ad energie prossime alla barriera Coulombiana, una domanda fondamentale a cui non si è ancora grado di rispondere adeguatamente è quali sono i canali concorrenti che giocano un ruolo significativo nel processo di fusione stessa [5,21]. In particolare è ancora poco chiaro il peso relativo dei diversi contributi, il ruolo delle eccitazioni a molti fononi, l effetto del trasferimento di nucleoni sgoli o correlati (e con diverso grado di correlazione cioè ad esempio a coppie o a cluster), l terferenza fra le numerose ampiezze quantistiche. Un notevole passo avanti nello studio di questa tematica è stato fatto con l troduzione della tecnica delle distribuzioni di barriere [22]. In sostanza dalla derivata seconda delle funzioni di eccitazione è possibile evidenziare delle strutture la cui forma è relazione con l effetto dell accoppiamento con i vari canali di reazione. Dal punto di vista sperimentale occorre misurare le sezioni d urto di fusione con piccoli passi di energia ( 0.5 MeV), con errore statistico dell 1%, e cercando di ridurre al mimo l errore sistematico. Il nostro gruppo si è occupato ultimanente dei sistemi 58 Ni+ 60 Ni [2], 2,6 S+ 110 Pd [24], 40 Ca+ 90,96 Zr [25], 40 Ca+ 124 Sn [26], 6 S+ 90,96 Zr [27] e 40,48 Ca+ 40,48 Ca [28] scelti modo da evidenziare il più selettivamente possibile il ruolo chiave di certi canali, fononici e di trasferimento. I risultati non hanno deluso le aspettative. Il sistema 40 Ca+ 90,96 Zr [25] era stato proposto come possibile candidato per mettere luce l effetto dei canali di trasferimento sulla fusione. Difatti il 40 Ca è un nucleo magico e la sua fluenza si può calcolare accuratamente, mentre 26

123 i nuclei 90,96 Zr hanno struttura a shell simile con stati moderatamente collettivi 2 + e. La differenza prcipale tra i due sistemi sta nei Q-valori di ground-state per i canali di pick-up di neutroni, molto negativi per lo 90 Zr e molto positivi per lo 96 Zr. Dunque ci si poteva aspettare una grossa differenza sia nell enhancement delle sezioni d urto che nelle distribuzioni di barriere. FIG. 17. Distribuzioni dei prcipali canali di trasferimento nelle reazioni dicate Come risultato prcipale di tale studio (vedi Fig. 16), si é effetti osservato un comportamento sperimentale differente per i due casi. In particolare le strutture a picchi dello 90 Zr sono state riprodotte un calcolo completo a canali accoppiati [25] che tiene conto degli accoppiamenti, sgoli e mutui, dei fononi di quadrupolo e ottupolo sia del proiettile che del target. Lo stesso calcolo non permetteva di riprodurre le distribuzioni di barriere per lo 96 Zr, che sono, a differenza del primo caso, senza struttura e molto larghe. Tale evidenza è stata terpretata fenomenologicamente come l effetto di accoppiamenti a canali di trasferimento, che generano un neck tra i partner teragenti. Sia per i sistemi 40 Ca+ 90,96 Zr che per 40 Ca+ 124 Sn, oltre alle funzioni di eccitazione di fusione, sono stati misurati anche i canali di trasferimento a molti nucleoni con PISOLO (vedi Fig. 17), fornendo un set di dati il più completo possibile per un confronto globale con calcoli rigorosi canali accoppiati. Un notevole risultato ottenuto recentemente [29] è stato fatti il calcolo simultaneo dei canali di fusione e di trasferimento con il programma GRAZING, utilizzando i fattori di forma che permettono di riprodurre le sezioni d urto clusive misurate con PISOLO. In Fig. 16 e Fig. 17 sono mostrati i confronti tra teoria ed esperimento delle sezioni d urto di fusione e di trasferimento. In particolare le distribuzioni di barriere per 40 Ca + 90 Zr sono riprodotte 27

124 con una qualità simile a quella ottenuta dai calcoli precedenti [25]. Con GRAZING, che clude anche il trasferimento un unico calcolo consistente, la novità è la riproduzione della distribuzione di barriere per lo 96 Zr dove l effetto prcipale è attribuito all eccitazione dello stato di ottupolo dello 96 Zr. Questi risultati, sperimentali e teorici, sono importanti per capire la damica della fusione dal punto vista del canale d gresso. Per esperimenti volti alla produzione di nuclei molto pesanti é altrettanto importante arrivare ad una comprensione della competizione tra fissione ed evaporazione nel canale di uscita: questa lea di ricerca édi teresse tra l altro dei gruppi del G-Darmstadt e del FLNR-Dubna con cui i proponenti di questo esperimento stanno collaborando. É stato dimostrato [1] che la stessa formazione ottenuta dalla distribuzione di barriere (derivata seconda della funzione di eccitazione), puó essere estratta dalla distribuzione di sp del nucleo composto. All aumentare della massa del nucleo composto l importanza della fissione aumenta, e particolare la competizione tra fissione ed evaporazione é decisiva per la sopravvivenza dei residui di evaporazione ER. Per comprendere i due step del processo di fusionediseccitazione occorre qudi avere sotto controllo le proprietá del canale d gresso cosí come il ruolo della barriera di fissione quello di uscita. L ipotesi che effetti di shell nel nucleo composto potessero favorire la produzione di ER non é stata confermata per la shell N=126 [2]. Tuttavia, anche considerazione dei risultati recenti per gli elementi 114, 116 e 118 a Berkeley e Dubna, si sta discutendo la possibilitá che la stabilizzazione vico alla successiva chiusura di shell per i protoni, favorisca la probabilitá di produrre elementi pesanti quelle vicanze. A PRISMA, una lea di esperimenti potrebbe riguardare queste tematiche, iziando da nuclei vico a Z=82, usando un filtro di molteplicitá per la misura della distribuzione di sp del CN e operando lo spettrometro gas-filled mode per raccogliere gli ER sul piano focale separandoli al contempo dal fascio e da altri prodotti di reazione. Un item d teresse per lo studio sistemi pesanti é l effetto della deformazione nel canale d gresso sulla fusione sotto barriera. Inoltre si potrebbero rivelare ed identificare con PRISMA i frammenti di fissione (senza gas nello spettrometro) per studiare l fluenza della fissione sulla distribuzione di sp a grandi valori del momento angolare. Questo darebbe formazioni sulla struttura della barriera di fissione funzione della fissilitá del sistema. Una prima misura di test potrebbe riguardare 64 Ni Mo, ove giá esistono dati [], seguita da una serie di reazioni come e.g. 4 S+ 168 Er 202 Po [4], 6 S+ 180 Hf 216 Ra, 2 S+ 164 Dy 196 Pb, 48 Ti Nd 198 Pb, 48 Ca + 144,154 Sm 188,198 Pb, 48 Ca Nd 198 Hg. Alcune considerazioni su futuri rivelatori di piano focale piú adatti degli attuali a condurre queste lee di ricerca sono svolte al terme del Cap.VI.C. E. Verso le drip-les di neutroni e protoni Uno degli aspetti significativi che rende lo studio delle reazioni di trasferimento multiplo teressanti e dato dal fatto che queste reazioni possono giocare un ruolo importante nella produzione di nuclei pesanti ricchi di neutroni. 28

125 Calcoli teorici effettuati con il programma GRAZING dicano fatti che, fissato il target, passando da un fascio ricco di protoni a uno radioattivo ricco di neutroni si osserva una variazione del flusso di trasferimento dal pick-up di neutroni e strippg di protoni al modo verso (cioe strippg di neutroni e pick-up di protoni) [0]. Cio significa che, scegliendo opportunamente la combazione proiettile/target e possibile regolare, entro certi limiti, la popolazione dei nuclei fali modo tale da favorire la produzione dei leggeri o dei pesanti ricchi di neutroni o protoni [16]. Certamente gli effetti piu spettacolari si hanno con la disponibilita di proiettili radioattivi. Tuttavia, anche con proiettili stabili, e possibile popolare con sezioni d urto nel range 100 µbarn-1 mb nuclei prodotti via trasferimento multiplo di 4-5 nucleoni con tensita sufficienti per effettuare studi nuovi ed teresanti sia di damica nucleare che di spettroscopia γ. FIG. 18. Distribuzioni dei prcipali canali di trasferimento calcolate da GRAZING nelle reazioni dicate In Fig. 18 sono riportate come esempio le sezioni d urto totali ottenute nella reazione 16 Xe+ 28 U, pensando ad uno dei primi fasci che verranno accelerati con il nuovo iettore PIAVE dei LNL. Con tale fascio, stabile ma ricco di neutroni, si possono osservare i canali corrispondenti sia allo strippg che al pick-up di protoni, che popolano ripettivamente la regione dei leggeri e dei pesanti ricchi di neutroni. Nella regione dei leggeri, mediante trasferimento di 4 protoni si osserva una sezione d urto calcolata di circa 0.5 mb per lo 12 Sn, una regione importante per lo studio spettroscopico dei nuclei prossimita di shell chiuse. Nella regione dei pesanti abbiamo una popolazione significativa di nuclei attidi dove, per buona parte, non e noto nulla di struttura nucleare. 29

126 FIG. 19. Distribuzioni dei prcipali canali di trasferimento nelle reazioni dicate calcolate da GRAZING FIG. 20. Distribuzioni dei prcipali canali di trasferimento nelle reazioni dicate calcolate da GRAZING In Fig. 19 e Fig. 20 sono mostrati altri esempi di reazioni con fasci di 82 Se. Nel caso del 82 Se+ 124 Sn, mediante il canale -2p+2n si puo popolare il nucleo 82 Ge, teressante per la spettroscopia γ, con una sezione d urto di 150 µbarn. Nel caso del 82 Se+ 28 U, mediante il canale -6p+2n, e possibile arrivare al caso estremo del 78 Ni, osservato sperimentalmente reazioni di frammentazione. Uno studio prelimare di tale reazione con sola risoluzione Z e stata effettuata molto recentemente con lo spettrometro PISOLO. In Fig. 21 e riportata la matrice E-E dei canali popolati all energia di E l ab=500 MeV vico all angolo grazg, dove si osservano sia gli strippg che i pick-up. Si osservano chiaramente gli eventi con Z=28 (isotopi del Nickel). Utilizzando PRISMA, con la risoluzione di massa A/A 1/00, sara possibile studiare dettaglio la distribuzione massa dei prodotti di reazione ed effettuare confronti dettagliati con i calcoli canali 0

127 accoppiati. Come ultimo esempio di previsioni di calcolo, Fig. 22 sono mostrate le sezioni d urto per la produzione degli isotopi del Gallio nella rezione 58 Ni+ 40 Ca. Questo caso e stato opportunamente scelto per mostrare che, lea di massima, si possono ottenere sezioni d urto non trascurabili anche per la produzione di nuclei ricchi di protoni, teressanti per studi di nuclei N=Z. Occorre sottoleare che queste previsioni sono fatte tenendo conto dei soli gradi di liberta corrispondenti ai trasferimenti di nucleoni dipendenti. Come gia mostrato precedenza, con questi soli gradi di liberta le sezioni d urto sperimentali per diversi sistemi sono sottostimate di ordi di grandezza quando sono covolti almeno 4 protoni. Dunque si puo stimare con una certa ragionevolezza che, benche effetti di evaporazione o meccanismi complessi covolgenti grosse perdite di energia possano spostare la popolazione fale di diverse unita di massa lontano dai nuclei estremi di teresse, le yields fali siano comunque misurabili con lo spettrometro PRISMA. FIG. 21. Spettro bidimensionale E-E dei frammenti projectile-like, misurato con lo spettrometro Pisolo per la reazione 82 Se+ 28 U all energia cidente di 500 MeV e θ lab =90 0 Tornando ai fasci radioattivi, vi sono certe regioni di massa non raggiungibili mediante reazioni di frammentazione o fusione evaporazione. In alcuni casi le yields ottenute mediante trasferimento multiplo sono confrontabili, se non migliori, di quelle che si ottengono usando le tails della distribuzione di massa dei processi di fissione non termica. 1

128 FIG. 22. Previsione delle yields per la produzione degli isotopi del Gallio nella reazione dicata per due energie di bombardamento. FIG. 2. Yields per la produzione di nuclei ricchi di neutroni lungo la waitg-le N=82. Un esempio di questa possibilità è illustrato Fig. 2 che mostra le previsioni, fatte con il programma GRAZING, per la produzione di nuclei ricchi di neutroni lungo la waitg-le N=82. Lo studio dei nuclei questa regione di massa riveste particolare importanza per la nucleostesi stellare quanto l abbondanza dei nuclei pesanti, prodotti secondo gli r-process, é fortemente fluenzata dalla presenza o meno di queste waitg-les. Pensare al meccanismo di trasferimento multiplo per popolare nuclei lontani dalla valle di stabilità è reso particolarmente teressante dalla osservazione che le reazioni di trasferimento preferenziano la popolazione di canali che 2

129 covolgono il massimo momento angolare trasferito, per cui si possono popolare nuclei con un discreto momento angolare nello stato fale (cosa non possibile con le reazioni fusione-fissione). Esempi ulteriori verranno discussi nel capitolo successivo dedicato all array-γ.

130 V. L ARRAY γ Il progetto Clover-Array ha come obiettivo lo studio della struttura dei nuclei moderatamente ricchi di neutroni, popolati, a momento angolare relativamente alto, attraverso reazioni barie. Tale metodo di produzione, che fa uso dei fasci stabili di media ed alta tensità resi disponibili tra breve dall entrata funzione del complesso PIAVE+ALPI, risulta complementare all utilizzo di fasci stabili almeno fo all entrata funzione di future facilities quali SPES, SPIRAL II, EURISOL o RIA. L uso di tali reazioni barie offre anche il vantaggio, rispetto a reazioni di multiframmentazione, di produrre nuclei a velocità di rculo non troppo elevate, e perciò compatibili con le caratteristiche degli array γ della presente generazione. Il metodo è applicabile oltre, casi particolari, allo studio dei nuclei ricchi di protoni, anche se generale, altri meccanismi di popolamento come le reazioni di nucleo composto, possono essere tale caso più competitivi. I neutroni, per sistemi vici alla drip-le, possono estendere la loro funzione d onda a regioni molto lontane (dece di fermi) dalla superficie del core, a differenza dei protoni, fortemente confati dalla barriera Coulombiana,. Tale particolarità dei sistemi ricchi di neutroni fa prevedere la presenza di nuovi fenomeni quali la neutron sk con considerevoli conseguenze sulla struttura nucleare come l evoluzione o la scomparsa delle shell nucleari (e relativo impatto sui modelli di nucleostesi), o la presenza di nuove eccitazioni collettive ( pygmy resonances ). In defitiva, l obiettivo di tale ricerca è la conoscenza delle proprietà dell terazione nucleare, delle simmetrie damiche e delle loro evoluzione verso specie più ricche di neutroni. Il metodo utilizzato è la mappatura della struttura dei nuclei, a momento angolare medio alto, dalla stabilità fo alle drip-les. Alcuni temi d teresse al riguardo sono: - Studio della validità del modello a shell lontano della stabilità ed particolare la permanenza delle chiusure di shell (numeri magici). - Studio delle regioni vice ai nuclei doppio magici ricchi di neutroni 78 Ni e 12 Sn e della struttura ad alto momento angolare. - Studio dell evoluzione delle forme nucleari per valori estremi d isosp. L terazione residua protone-neutrone (isoscalare T=0) è la responsabile prcipale delle deformazioni nucleari. - Studio delle risonanze giganti nuclei ricchi di neutroni, particolare delle risonanze giganti di dipolo (GDR) fra il core e la sk di neutroni ( pygmy resonances ). A. Situazione attuale degli studi di spettroscopia-γ con reazioni di tipo deep-elastic e multucleon transfer Negli ultimi anni l utilizzo di reazioni barie, quasi-elastiche ( multucleon transfer ) o deep-elastic connessione con moderni arrays permesso di vestigare la struttura, anche ad alto momento angolare, di nuclei lontano 4

131 dalla stabilità prima accessibili. Ad esempio, sono stati studiati nuclei come il doppio magico 68 Ni [5] ed i suoi vici come il 71 Cu. Le formazioni cosí ottenute hanno reso possibile, per la prima volta, calcoli di modello a shell per nuclei prossimi alla chiusura di shell N=40, Z=28 [6] (figura 24). FIG. 24. Identificazione del nucleo doppio magico 68 Ni [5] e calcoli di modello a shell per i nuclei vici 70,71 Cu [6]. I nuclei sono stati popolati attraverso reazioni deep-elastic Attraverso reazioni deep-elastic sono stati studiati oltre gli isotopi dello Sn con N=72, 74 e 76, identificando tal modo gli isomeri 10 + della configurazione (νh 11/2 ) n non popolati attraverso il processo di fissione [7]. Gli isotopi dello Sn costituiscono un chiaro esempio di nuclei che possono essere descritti dettaglio nel contesto del modello di generalized seniority scheme [8]. Nella regione del nucleo doppio magico 208 Pb, le terazioni residue a due corpi neutrone-neutrone e gli stati di particella sgola di neutrone, sono stati ricavati dalle strutture dei nuclei 210 Pb e 209 Pb [9,40], prodotti anch essi attraverso reazioni del tipo menzionato sopra. Tale formazione risulta fondamentale per la determazione degli elementi di matrice di terazione dei nuclei con neutroni di valenza sopra la chiusura di shell N=126. In sistemi con deformazione quadrupolare la sovrapposizione di questi processi con l eccitazione Coulombiana permette di popolare nuclei ad alto momento angolare, come per esempio dimostrato dai lavori sulle bande rotazionali e gli alleamenti di coppie (νh 11/2 ) nella regione del 100 Mo [41], o sulle strutture rotazionali negli isotopi di Yb e Sm ricchi di neutroni [42,4]. La regione degli attidi leggeri è forse l unica che presenta casi di deformazione statica quadrupolare-ottupolare estesa fo a nuclei ricchi di neutroni. I segni di questa deformazione sono costituiti da doppietti di bande rotazionali (collettività quadrupolare) di parità opposta connessi da transizioni di dipolo elettrico. Queste bande sono state osservate fo momento angolare 0 attraverso reazioni di trasferimento di più nucleoni [44]. 5

132 FIG. 25. Schemi di livelli degli isotopi del Ra popolati con reazioni di trasferimento di molti nucleoni [44] B. Il Progetto L uso di uno spettrometro ad alta efficienza come PRISMA rappresenta un salto di qualità rilevante rispetto agli esperimenti descritti nella sezione precedente. L elevato potere discrimante di tale strumento per identificare massa e Z dei prodotti permetterà di aumentare la sensibilitá di rivelazione e pertanto di studiare nuclei più lontano dalla stabilità. Nella defizione del progetto di abbamento dello spettrometro PRISMA con un array γ si è cercato di massimizzare la sensibilità di rivelazione dei raggi γ, date le condizioni al contorno imposte da PRISMA stesso e dalle reazione barie giá descritte. La sensibilità di un array γ è proporzionale alla sua efficienza ed al rapporto picco/fondo, ed è versamente proporzionale alla risoluzione energetica (FWHM). La geometria dello spettrometro PRISMA permette soltanto l utilizzo dell angolo solido compreso fra θ 70 o e 180 o per il posizionamento dei rivelatori, angolo misurato rispetto alla direzione centrale d gresso degli ioni PRISMA. I prodotti delle reazioni di trasferimento o deep-elastic possono avere velocità elevate e, conseguentemente, la sensibilità dell array γ dipenderà fortemente dal Doppler broadeng. La sensibilità sarà perciò funzione sia delle dimensioni dei cristalli di Ge sia della loro posizione angolare. Per la defizione del progetto sulla base dalle risorse disponibili nella comunità di spettroscopia γ italiana ed ternazionale, sono state prese considerazione due possibilità: 6

133 1. CLOVER ARRAY + PRISMA : stallazione di un array γ basato sui rivelatori compositi phase II dell esperimento EUROBALL 2. GASP + PRISMA : stallazione d un array γ basato sui rivelatori a cristallo sgolo tipo GASP. 1. CLOVER ARRAY La soluzione da noi considerata migliore consiste nell utilizzo dei rivelatori compositi tipo CLOVER di EU- ROBALL [45] per la costruzione dell array γ da abbare a PRISMA. Questi rivelatori sono costituiti da quattro cristalli di Ge-HP da 50 mm di diametro (figura 26) montati all terno di un sgolo criostato. FIG. 26. Cristalli di Ge-HP del rivelatore CLOVER I segnali di energia rilasciata ogni sgolo cristallo sono raccolti dipendentemente durante le misure. La somma delle energie è realizzata successivamente ( off-le ) con algoritmi di add-back. Il rivelatore è poi dotato di uno schermo anti-compton, il quale permette un miglioramento consistente del rapporto picco/fondo, tramite un veto per quei gamma che rilasciano soltanto parte della energia nel cristallo (effetto Compton), fuoriescono dai cristalli di Ge e vengono poi assorbiti dai rivelatori dello schermo anti-compton. EUROBALL, nelle versioni III e IV, è dotato di 26 rivelatori di questo tipo. Il disegno che noi proponiamo è costituito da una shell di CLOVER ad angoli compresi fra θ =76 o e 156 o. La figura 27 mostra un array costruito da 24 rivelatori CLOVER ad una distanza di 28-0 cm dal bersaglio. Questa configurazione consente di alloggiare il massimo numero di rivelatori con schermo e pertanto di ottenere il massimo di efficienza ad angoli lontani da θ =90 o, dove l allargamento Doppler è critico data la relativamente alta velocità dei nuclei prodotti. 7

134 x z FIG. 27. Array con 24 rivelatori CLOVER. Visto da dietro (sistra) e sezione con gli assi centrati sul bersaglio di PRISMA (destra). I disegni mostrati figura 27 sono stati prodotti mediante una simulazione MonteCarlo basata sulla libreria GEANT del CERN [46]. Le simulazioni di rivelazione dei gamma sono state realizzate cludendo tutti i processi fisici associati con l terazione di raggi γ con la materia, per la citata geometria di rivelatori e per adeguate cematiche di reazione, simili a quelle che ci aspettiamo nelle misure con PRISMA. Le caratteristiche ottenute dalla simulazione sono: Efficienza totale % per E γ =1. MeV. Rapporto Picco/Fondo 50. Allargamento Doppler 10 kev per v/c=10% ed E γ =1. MeV. Nella figura 28 è mostrato PRISMA ed uno schema dell array di rivelatori CLOVER attorno al bersaglio dello spettrometro. Il sistema di rivelatori gamma dovrà ruotare solidalmente con lo spettrometro modo che i nuclei rivelati nel piano focale, cocidenza con i gamma, abbiano una direzione iziale avanti rispetto all array. Il rivelatore di start di PRISMA permette di determare questa direzione con una precisione θ <0.5 o. Ció noto, l errore sulla correzione dello spostamento Doppler dipende solo dall angolo di apertura dei rivelatori γ. 8

135 FIG. 28. PRISMA (sistra) ed uno schema di PRISMA con l array di rivelatori CLOVER. Le traiettorie dei prodotti sono disegnate fo al rivelatore di piano focale (destra). Uno dei motivi che rende teressante l uso dei rivelatori CLOVER è la possibilità di misurare il grado di polarizzazione leare dei raggi γ emessi dal nucleo. Infatti questi rivelatori compositi hanno una eccellente sensibilità come polarimetri Compton (figura 29). In particolare l anello a θ =70 o, che totalizza il 50% della efficienza dell array, è una posizione geometrica favorevole per le misure di polarizzazione. In reazioni nucleari dove il momento angolare dei prodotti ha una direzione preferenziale di alleamento, la polarizzazione leare sieme con l formazione ricavata dalle distribuzioni angolari o correlazioni DCO, permette di ricavare il carattere e la multipolarità delle transizioni e conseguentemente gli sp e le parità degli stati eccitati. Q EUROBALL III Polarization Sensitivity Monte Carlo simulation Raffi et al. NIM A 91 (97) 461 Experimental PCO kev FIG. 29. Sensibilità di polarizzazione dei rivelatori CLOVER misurata e ottenuta da una simulazione [47] 9

136 Come è noto, EUROBALL nella sua configurazione attuale opererà al laboratorio IReS di Strasburgo fo a tutto il Nel 200 parte dei rivelatori (15 rivelatori CLUSTER) verranno utilizati nel progetto RING al G. Ci sono varie proposte Europa su come utilizzare al meglio i rivelatori rimanenti varie campagne di misura presso altri acceleratori. La nostra proposta prevede l utilizzo di 24 o 25 rivelatori CLOVER di EUROBALL per campagne di misura dedicate presso il LNL. Tale progetto è stato presentato alla comunità ternazionale di struttura nucleare nel Workshop su Future of Nuclear Structure and Gamma Spectroscopy with Stable Beams svoltosi nei giorni 7 e 8 Giugno 2001 a Strasburgo. È corso una discussione tra i partner europei su come organizzare le varie campagne di misura, cluse quelle proposte da noi, tra i vari laboratori Europei. Poiché la comunità EUROBALL dispone giá di un numero sufficiente di rivelatori CLOVER, la richiesta fanziaria alla Comm.III, distribuita sugli esperimenti PRISMA2 ed EUROBALL, è falizzata a coprire le spese necessarie alla realizzazione delle frastrutture legate all stallazione dell array ed all accoppiamento dei sistemi d acquisizione dati. Per quanto riguarda l elettronica necessaria per il funzionamento dei rivelatori, essa sarà fornita dalla collaborazione EUROBALL. Si tratta di schede d elettronica tegrata, sviluppate specificamente per i rivelatori CLOVER, nello standard VXI. 2. GASP Un progetto alternativo si basa sull eventuale utilizzo di rivelatori al germanio a cristallo sgolo tipo GASP. Visti gli gombri meccanici degli schermi anti-compton, questo caso possono essere usati al massimo 0 rivelatori nell abbamento con PRISMA. La disponibilità GASP di un certo numero di rivelatori segmentati a doppia D permette di limitare la perdita di risoluzione dei rivelatori posti a θ =90 o, anche per la elevata velocità dei prodotti. Il possibile array mostrato nella figura 0 è stato anch esso, come nel caso precedente, disegnato e simulato con tecniche MonteCarlo usando la libreria GEANT del CERN [46]. In questo caso i rivelatori a sgolo cristallo sono circondati schermi anti-compton dividuali. Anche qui il ricoprimento serve per migliorare il rapporto picco/fondo. Le caratteristiche dell array ottenute nella simulazione sono: Efficienza totale 2% per E γ =1. MeV. Rapporto Picco/Fondo 55. Allargamento Doppler 15keV per v/c=10% ed E γ =1. MeV. Le caratteristiche di efficienza e di risoluzione di questo accoppiamento con i rivelatori tipo GASP sono di circa il 50% feriori rispetto al progetto con i CLOVER. L elettronica ed il sistema di acquisizione dati per l array γ sarebbero quelli di GASP, accoppiati al sistema di PRISMA. 40

137 Entrambi i progetti hanno bisogno delle stesse frastrutture, e non si può escludere che nel processo di elaborazione fale si arrivi ad una soluzione mista fra i due. FIG. 0. Array tipo GASP con 0 rivelatori abbato a PRISMA. Vista completa (sistra) e sezione (destra). Entrambi i disegni mostrano blu il quadrupolo d gresso di PRISMA.. Richieste di frastruttura cluse nell esperimento PRISMA2 a- Camera di reazione slidg seal per PRISMA, adatta alle misure con un array γ. b- Materiale per l allestimento attorno al punto di misura PRISMA del sistema criogenico necessario per 26-0 rivelatori Ge-HP. c- Sistema di controllo per la criogenia dei rivelatori Ge-HP. d- Cablaggio per alimentazione di alta e bassa tensione e per i segnali dei rivelatori di Ge e schermi anti-compton. cluse nell esperimento EUROBALL 1- Disegno e costruzione della struttura di supporto per i rivelatori tipo CLOVER o GASP, con movimento solidale con lo spettrometro PRISMA. 2- Sistemi di raffreddamento ad acqua per l elettronica VXI - Elettronica necessaria per l tegrazione dei sistemi di acquisizione dati di PRISMA e dell array di rivelatori CLOVER. 41

138 C. Studi di struttura nucleare con PRISMA accoppiato ad un array γ In questa Sezione si vogliono presentare alcune lee di ricerca ove l abbamento di PRISMA con un array γ potrá contribuire ad vestigare problematiche tuttora aperte e di grande rilievo negli studi di struttura nucleare. 1. Stabilità delle chiusure di shell nei nuclei ricchi di neutroni. Cu7.9 s Zn s 0+ Ni s 0+ Ni s Zn s (7/2+) Cu s (1+,+) Cu s n Ni s 0+ Zn s 0+ Zn s (7/2+) * Cu s n Zn s 0+ Cu ms * n n Ni75 Ni76 0+ n Zn ms (9/2+) n Cu78 42 ms Ni77 As8 1.4 s (5/2-,/2-) Kr86 0+ Kr80 Kr81 Kr82 Kr8 Kr84 Kr E+5 y y 0+ 7/ / /2+ * * * 2.25 EC Br79 Br80 Br81 Br82 Br8 Br m 5.0 h 2.40 h 1.80 m /2-1+ /2-5- /2-2- * * * EC, 49.1 * Se78 Se79 Se80 Se81 Se82 Se8 1.1E6 y m 1.08E+20 y 22. m 0+ 7/ /2-0+ 9/2+ * * β β * As77 As78 As79 As80 As81 As h 90.7 m 9.01 m 15.2 s. s 19.1 s /2-2- /2-1+ /2- (1+) * Ge76 Ge77 Ge78 Ge79 Ge80 Ge h 88.0 m s 29.5 s 7.6 s 0+ 7/2+ 0+ (1/2)- 0+ (9/2+) * * 7.44 * Ga s Ga s Ga s Ga s Ga s Ga s /2- (2+,+) (/2-) (+) (/2-) () 17. Br m /2- Se84.1 m 0+ Ge s 0+ Ga s (5/2-) n Zn s 0+ n Cu ms n Ni FIG. 1. Shell gaps funzione di Z, calcolati nella referenza [50] per N=50, 82 e 126 (sistra). Tabella dei nuclidi che mostra la regione dei nuclei ricchi di neutroni con N=50 (destra). 0+ I calcoli di struttura nucleare predicono, per nuclei molto ricchi di neutroni, cambiamenti della struttura a shell caratterizzati da una riduzione graduale fo alla scomparsa delle shell gaps note nei nuclei stabili e ricchi di protoni [48 50]. Questo è dovuto all debolimento dell terazione sp-orbita nuclei con una grande diffusività, dovuta all eccesso di neutroni. In particolare esistono modelli che permettono di prevedere l izio di tali cambiamenti nuclei ancora relativamente vici alla stabilità, e che si possono popolare con le reazioni barie descritte precedentemente. Per esempio i calcoli di R.C.Nayac [50] per N=50 prevedono una riduzione della shell gap fra il 82 Ge e 80 Zn (figura 1), che sono accessibili attraverso reazioni di multucleon transfer partendo dall 82 Se (Fig. 19) (-2p+2n) e dal 86 Kr (-6p). 2. Stati ad alta deformazione negli isotopi di Argon, Zolfo, Silicio e Magnesio ricchi di neutroni. Bande rotazionali a grande deformazione sono rare nei nuclei medio-leggeri. Si conoscono alcuni casi come il 20 Ne e 48 Cr [51] e più recentemente sono state scoperte bande superdeformate nuclei con N=Z che vanno dal 6 Ar [52] al 56 Ni [5,54]. L obiettivo di queste ricerche è studiare i limiti feriori di massa dove si possono generare stati 42

139 collettivi rotazionali e studiarne l evoluzione funzione dell isosp. Molto poco si conosce sulla deformazione dei nuclei leggeri ricchi di neutroni. Calcoli di modello a shell (LSSM) prevedono alte deformazioni (β 0.) per gli isotopi ricchi di neutroni di S e Ar, vici a N=28 [55] (figura 2). Questi isotopi non possono essere popolati con reazioni di fusione-evaporazione, ma possono essere accessibili con reazioni di trasferimento di 4 protoni partendo dagli isotopi ricchi di neutroni del Calcio. Ca K9 / Ar Cl7 / S P5 47. s 1/2+ Si s 0+ Si s P6 5.6 s S m 0+ P7 2.1 s Cl m /2+ n Si s K h 2- Cl m 2- FIG. 2. Stati deformati negli isotopi dello Zolfo ricchi di neutroni, B(E2) [55] (sistra) e possibili reazioni di multucleon transfer per popolare questi nuclei (destra). Ca K41 / Ar40 0+ Ca d 7/2- Ca4 7/2- P s n Si7 Cl s (1/2,/2)+ Ca K4 22. h /2+ Ar y 0+ S s 0+ P s n Si8 0+ K m 2- Ar4 5.7 m (/2,5/2) Cl s S41 P ms n Si9 Ar m 0+ Ca K m /2+ Cl4. s S s 0+ n P ms n Si40 0+ Cl m 2- * S m 7/2- S s (/2,5/2,7/2)- EC K E+9 y 4- EC, Ar9 269 y 7/2- Ar m 7/2- Ca41 1.0E+5 y 7/2- Ca d 7/2- K s (2-) Ar s Cl44 44 ms n S4 220 ms n P ms n Si41 Ca48 6E+18 y 0+, K s 1/2+ Ar s 0+ Cl ms n S44 12 ms 0+ n P4 ms n Si42 0+ FIG.. Calcoli di HFB riportati ref. [56]; il range di momento di quadrupolo Q 20 corrisponde a un β 2 con valori da -0.5 a 0.85 Recentemente sono stati effettuati calcoli di Hartree-Fock-Bogoliubov con la terazione di Gogny [56] che predicono stati ad alta deformazione negli isotopi ricchi di neutroni di Mg e Si. In particolare per gli isotopi 2 4 Mg e 6 8 Si, le deformazioni calcolate sono elevate (figura ), e le probabilità di transizione B(E2, ) sono dell orde di 400 4

140 e 200 e 2 fm 4 rispettivamente [56,57]. Le reazioni di multucleon transfer e deep-elastic possono permettere la popolazione di questi nuclei a momento angolare sufficientemente alto per chiarire se tale collettività dá luogo a bande rotazionali.. Le regioni dei nuclei doppi magici 78 Ni e 12 Sn. In tutta la carta dei nuclidi sono pochi i nuclei doppio magici accessibili, particolare di massa media ed alta. La struttura dei nuclei vici ad una doppia chiusura di shell permette di ricavare formazioni sulle terazioni effettive, attraverso l energia di particella sgola e l terazione residua a due corpi. Queste possono essere estratte dalla struttura dei nuclei con uno o due nucleoni di valenza. Le eccitazioni del core (vibrazioni quadrupolari, ottupolari etc..) attraverso la chiusura di shell sono altrettanto fondamentali per capire la struttura nei nuclei vici ai doppio magici. È di particolare teresse lo studio dell evoluzione della struttura una serie di nuclei con un numero magico di protoni o neutroni, fra le due chiusure di shell dell altro tipo di nucleone (e.g. 100 Sn- 12 Sn). Il fatto che soltanto uno dei due tipi di nucleoni partecipi agli stati di valenza a bassa energia, ha delle conseguenze importanti. La prima èche le terazioni covolte sono di tipo isovettoriale (T=1), che non possono generare deformazione. Questa proprietà viene descritta nel cosiddetto generalized seniority scheme [8]. Un esempio concreto sono gli isotopi pari del Sn (Z=50), cui la spaziatura è quasi costante da N=52 fo a N=80. Lo stesso effetto dovrebbe trovarsi negli isotopi del Ni fra i due numeri magici di neutrone N=40 e N=50. Altrettanto teressante risulta lo studio degli stati ad alto momento angolare negli isotopi dello Stagno, sopra l isomero 10 + dovuto alla configurazione (νh 11/2 ) n [58], che è il massimo momento angolare conosciuto molti di questi isotopi ricchi di neutroni. La popolazione dei nuclei vici ai doppio magici 78 Ni e 12 Sn è possibile attraverso reazioni di multucleon transfer come viene mostrato nella figura 4. 9/2+ 0+ * Br82 Br8 5.0 h 2.40 h 5- /2- * Se81 Se m 1.08E+20 y 1/2-0+ * β β As80 As s. s 1+ /2- Kr Kr76 Kr77 Kr78 Kr79 Kr80 Kr81 Kr h 74.4 m 5.04 h 2.29E+5 y 0+ 5/ /2-0+ 7/2+ 0+ * * EC EC 0.5 EC 2.25 EC 11.6 Br75 Br76 Br77 Br78 Br79 Br80 Br m 16.2 h h 6.46 m m /2-1- /2-1+ /2-1+ * /2- * * * EC, EC EC EC EC, Se74 Se75 Se76 Se77 Se78 Se79 Se d 1.1E6 y 0+ 5/ /2-0+ 7/2+ * 0+ * 0.89 EC As d As d As75 As d As h As m As m /2-2- /2-2- /2-2- /2- * EC EC, 100 Ge72 Ge7 Ge74 Ge75 Ge76 Ge77 Ge m 11.0 h 88.0 m 0+ 9/ /2-0+ 7/2+ 0+ * * * Ga71 Ga h Ga h Ga m Ga s Ga s Ga s /2- - /2- (-) /2- (2+,+) (/2-) β * * Zn70 5E+14 y Zn m Zn h Zn7 2.5 s Zn s Zn s Zn s 0+ 1/2-0+ (1/2)- 0+ (7/2+) β * * Cu m Cu s Cu s Cu s Cu7.9 s Cu s Cu s /2- (1+) (/2-) (1+) (1+,+) -n β * β Ni68 19 s Ni s Ni70 Ni s Ni s Ni s Ni s Ge s (1/2)- * Ga s (+) Zn s (7/2+) * Cu s n * Ni75 Ga s (/2-) n Zn s 0+ Kr84 Ge s 0+ Cu ms n Ni76 0+ Kr y 9/2+ * Br m 2- * Se8 22. m 9/2+ * As s (1+) * Ge s (9/2+) * Ga s () n Zn ms (9/2+) n Cu78 42 ms Ni77 * * * - * * * - * * * * - * * * * * - * * * * * * * * * * * β Kr86 Xe128 Xe129 Xe10 Xe11 Xe12 Xe d Xe14 Xe h Xe16 2.6E21 y /2+ * 0+ /2+ * 0+ * /2+ * 0+ * /2+ * Br85 I127 I m I E7 y I h I d I h I h I m I h 2.90 m 5/ / / /2+ (4)+ 7/ EC, - β * /2- β Te126 Te127 Te128 Te129 Te10 Te11 Te12 Te1 Te14 Se h 2.2E24 y 69.6 m 7.9E20 y 25.0 m.204 d 12.5 m 41.8 m 0+ /2+ 0+ /2+ 0+ /2+ 0+ (/2+) 0+.1 m β * β Sb125 Sb126 Sb127 Sb128 Sb129 Sb10 Sb11 Sb12 Sb y d.85 d 9.01 h 4.40 h 9.5 m 2.0 m 2.79 m 2.5 m As8 7/2+ (8)- 7/2+ 8-7/2+ (8-) (7/2+) (4+) (7/2+) 1.4 s β * (5/2-,/2-) Sn124 Sn125 Sn126 Sn127 Sn128 Sn129 Sn10 Sn11 Sn d 1E+5 y 2.10 h m 2.2 m.72 m 56.0 s 9.7 s Ge /2-0+ (11/2-) 0+ (/2+) 0+ (/2+) 0+ β * 4.60 s In12 In124 In125 In126 In127 In128 In129 In10 In s.11 s 2.6 s 1.60 s 1.09 s 0.84 s 0.61 s 0.2 s s 9/2+ + 9/2(+) (+) (9/2+) (+) (9/2+) 1(-) (9/2+) Ga81 n n n n n s Cd122 Cd12 Cd124 Cd125 Cd126 Cd127 Cd128 Cd129 Cd10 (5/2-) 5.24 s 2.10 s 1.25 s 0.65 s s 0.7 s 0.4 s 0.27 s 0.20 s n 0+ (/2)+ 0+ (/2+) 0+ (/2+) 0+ (/2+) 0+ Zn80 n s Ag121 Ag122 Ag12 Ag124 Ag125 Ag126 Ag s 0.48 s 0.09 s s 166 ms 107 ms 109 ms n (7/2+) (+) (7/2+) -n -n * Cu79 n β n 188 ms Pd120 Pd121 Pd122 Pd s n Ni78 β Rh119 Rh120 Rh FIG. 4. Popolazione dei nuclei vici ai nuclei doppio magici 78 Ni e 12 Sn prodotti attraverso reazioni di multucleon transfer 82 44

141 FIG. 5. Predizioni di PGD negli isotopi del Calcio ricchi di neutroni [6] 4. Risonanze Giganti di Dipolo nuclei ricchi di neutroni. Le reazioni di deep-elastic sono un meccanismo efficace per il popolamento di risonanze giganti [66], a causa dell elevata energia terna dei frammenti risultanti. Isotopi piú ricchi di neutroni del Ca possono essere accessibili attraverso reazioni di trasferimento di molti nucleoni o deep-elastic (Figura 5). L utilizzo dell array γ, sieme con sctillatori ad alto volume per raggi γ di alta energia, ci permetterá lo studio di questo fenomeno condizioni ottimali; sará fatti possibile osservare la distribuzione della strength dipolare un ampio spettro di energie di eccitazione: dalle risonanze giganti fo alle risonanze pigmee. Questi ultimi modi sono stati predetti da vari modelli [59] e recentemente da calcoli di HF+RPA [60]. Essi sono particolarmente teressanti nell ambito dello studio delle proprietá nucleari connesse con la possibile diversa distribuzione spaziale dei neutroni e dei protoni. É noto che per nuclei debolmente legati, qudi prossimitá delle drip les o comunque lontano dalla stabilitá, la funzione d onda dei nucleoni piú esterni puó estendersi ben oltre il limite previsto per i nuclei stabili e puó determare le configurazioni a halo o a sk. Per nuclei con questo tipo di struttura é stato previsto che si possano eccitare modi di oscillazione dei nucleoni piú esterni e debolmente legati rispetto ai nucleoni del core che, essendo fortemente legati, oscillano fase dipendentemente dalla loro carica. Sebbene l argomento abbia avuto una notevole risonanza nel caso di nuclei leggeri debolmente legati, connessione con la possibile esistenza di una struttura ad alone, l esistenza di modi dipolari di oscillazione dei neutroni eccesso rispetto al core é stata izialmente prevista per i nuclei pesanti cui l eccesso di neutroni lascia prevedere una diversa distribuzione di densitá per i neutroni ed i protoni. Concentrazione di forza dipolare é stata osservata a bassa energia nell eccitazione di alcuni di questi nuclei 45

142 con N = [61]. Piú recentemente questi fenomeni sono stati osservati diversi nuclei esotici con struttura ad alone di neutroni,come 11 Li, 11 Be o 6 He [62]. Qualche evidenza di tale tipo di risonanze é stata anche trovata nel 48 Ca [6] che, pur essendo molto ricco neutroni, é stabile. Nonostante le diverse evidenze sperimentali, la descrizione teorica del fenomeno non é ancora completamente chiarita. Infatti l estensione del modello idrodamico a questo tipo di risonanze [64] prevede che la loro energia di eccitazione cresca funzione del numero di nucleoni al di fuori del core, mentre il modello a cluster [65] prevede una dipendenza decrescente. É qudi importante acquisire nuovi dati sperimentali sul fenomeno ed particolare studiare la dipendenza dell energia di eccitazione e della forza delle risonanze dipolari di bassa energia (soft o pygmy resonance) dall eccesso di neutroni. Questo puó essere fatto confrontando i risultati ottenuti reazioni con isotopi aventi diverso eccesso di neutroni. A causa della prevista bassa energia di eccitazione di questo tipo di risonanze, esse possono essere eccitate reazioni di diffusione elastica. Per questo tipo di misure é molto adatto lo spettrometro PRISMA. Infatti é necessario misurare a piccoli angoli e con buona risoluzione l energia e l angolo di diffusione del proiettile diffuso che deve essere identificato sia massa che carica. Alla misura dello spettro dei proiettili elasticamente diffusi puó essere associata la misura cocidenza dei fotoni di diseccitazione del bersaglio che permette di elimare il contributo della risonanza di monopolo. Inoltre con la loro distribuzione angolare i fotoni possono dare una conferma della multipolaritá dell eventuale risonanza osservata. 5. Studio delle simmetrie damiche attraverso reazioni di trasferimento FIG. 6. Schema di un nucleo rappresentativo della simmetria E5 [67] 46

143 I modelli nucleari basati sulle simmetrie damiche hanno dimostrato di essere potenti strumenti per la descrizione del complesso sistema quantistico che è il nucleo atomico. Modelli come l IBA [67] e le recenti descrizioni di simmetrie damiche nei punti critici [68] rendono possibile la descrizione di nuclei complessi. L identificazione delle simmetrie presenti nei sistemi nucleari richiedono spesso l identificazione di stati non yrast. La popolazione di questi stati è difficile, se non impossibile, con reazioni di nucleo composto. Le reazioni di trasferimento, alle energie cui ancora è importante la struttura dei nuclei che collidono, sono uno strumento classico nella ricerca degli stati fuori dalla lea yrast. Tali stati comportano eccitazioni selettive di multi-particella multi-buco. Un esempio adatto a tali studi è la simmetria E5 [68] [69] correlata con il cambiamento di fase tra nuclei vibrazionali e rotazionali γsoft. La caratterizzazione di questa simmetria, dividuata al momento soltanto nel nucleo stabile 14 Ba, richiede l identificazione dei livelli non yrast (figura 6). D. Conclusioni La disponibilità del complesso PIAVE-ALPI porterá i Laboratori Nazionali di Legnaro ad essere una delle facilities per fasci stabili più rilevante nel contesto europeo, sia per l alta tensità che per la varietà di ioni accelerati. La presenza nei laboratori di un array γ associato allo spettrometro PRISMA fornirebbe alle comunità di spettroscopia γ, italiane ed europee, uno strumento avanzato per lo studio della struttura nucleare regioni della carta di nuclidi poco esplorate. L utilizzo dei rivelatori CLOVER per la costruzione dell array permetterebbe di avere un sistema di rivelazione con eccellenti prestazioni. Nelle precedenti sezioni abbiamo descritto alcuni temi di ricerca dove questo strumento potrá fornire un contributo rilevante e competitivo con gli studi che sono progetto presso acceleratori con fasci radioattivi. Il nostro progetto si serisce una azione della comunità europea di spettroscopia γ che tende ad ottimizzare l utilizzo delle risorse comuni di EUROBALL varie campagne di misure dedicate diversi laboratori europei. 47

144 VI. UTILIZZO DI PRISMA IN GAS-FILLED MODE A. Spettrometri magnetici gas: prcipio di funzionamento Il prcipio di funzionamento di uno spettrometro magnetico gas é illustrato Fig. 7. A sistra é rappresentato il funzionamento di un dipolo magnetico vuoto, per ioni monoenergetici di data massa ma con una distribuzione di carica: i sgoli stati di carica sono separati base alla diversa rigiditá magnetica. FIG. 7. Funzionamento di un dipolo vuoto (sistra) e gas (destra). La traiettoria centrale (lea spessa) corrisponde allo stato di carica medio. Se l elemento magnetico é riempito di gas, gli ioni seguono traiettorie complesse, dovute alle terazioni di scambio carica con le molecole del gas. Se la densitá di questo é sufficientemente alta, cioé se il cammo libero medio fra successive reazioni di scambio carica é piccolo, le diverse traiettorie fiscono per convergere lungo una traiettoria media, corrispondente allo stato di carica medio, di equilibrio, dello ione nel gas. In Fig. 8 é rappresentata l evoluzione dello spettro di posizione sul piano focale funzione della pressione del gas. Vi si nota chiaramente la convergenza delle traiettorie verso una traiettoria media, caratterizzata dallo stato di carica medio, con conseguente riduzione delle dimensioni dell immage sul piano focale, fché gli effetti di diffusione multipla non divengono preponderanti. Come risulta dalla figura, esiste qudi una pressione ottimale che dipende dallo ione, dalla sua energia e dal tipo di gas utilizzato. In ogni caso, le pressioni richieste sono dell orde di pochi millibar ed anzi, nell utilizzo piú tipico di questi strumenti, cioé con residui di evaporazione pesanti, queste non superano 1-2 mbar. La risoluzione dello strumento, defita dal rapporto ( Bρ)/Bρ essendo Bρ la rigiditá magnetica, é determata gran parte dai due effetti sopra descritti. Una stima di questi effetti si puó ottenere dalle seguenti relazioni: (effetto della distribuzione di carica, %) ( ) Bρ Bρ q (Ω eff pl) ( ) q q (effetto della diffusione multipla %) ( ) Bρ ( r ) ( ) Z 1 Z 2 (pl) 1/2 Bρ s 2D E 48

145 dove le risoluzioni sono prese a metá altezza, Ω eff é la sezione d urto efficace di scambio carica ( barn), p la pressione ( millibar), r la lunghezza totale della traiettoria ed l la lunghezza della stessa gas ( cm) e D la dispersione (cm/%) mentre E é l energia dello ione ( MeV) e Z 1 ez 2 sono i numeri atomici dello ione e del gas rispettivamente. Combando quadraticamente i due contributi si trova che il mimo corrisponde alla pressione ottimale é ( mbar*cm) (pl) opt ( q/q) Ω 1/2 eff ( )( 2r E ) D Z 1 Z 2 Il gas piú spesso utilizzato é elio; la scelta é spesso giustificata dal more effetto della diffusione multipla rispetto a gas piú pesanti, tuttavia la risoluzione dipende realtá dal rapporto fra questo effetto e la sezione d urto di scambio carica e spesso altri gas, come l azoto, danno risultati migliori. B. Spettrometri e separatori gas-filled mode Il tipo di utilizzo di uno spettrometro magnetico gas é ovviamente determato dalle caratteristiche di risoluzione e separazione che si possono ottenere. É chiaro dalle figure precedenti, come pure dalle relazioni sopra riportate, che la risoluzione raggiungibile gas é decisamente feriore a quanto si ottiene vuoto. FIG. 8. Spettri di posizione di 58 Ni a 50 MeV misurati sul piano focale dello spettrometro magnetico a split-pole di Argonne, funzione della pressione del gas (azoto) al suo terno [70]. Con frammenti di fissione si sono raggiunte risoluzioni dell 1%, ma senza una chiara identificazione/separazione delle sgole masse e perdendo formazione sull energia iziale. In compenso migliora nettamente l efficienza di raccolta: ció é dovuto primo luogo alla proprietá di coagulare un unica carica media tutti gli stati di carica iziali dello 49

146 ione, cui va aggiunto un altro fatto importante, cioé che lo stato di carica medio cambia modo tale da neutralizzare parte le variazioni di energia. Infatti, prima approssimazione, lo stato di carica medio é proporzionale alla velocitá (q m νz γ con 0. γ 0.8) [71,72] e pertanto la rigiditá magnetica media Bρ=mv/q m m/z γ non dipende dalla velocitá. Ció é solo approssimativamente vero e particolare per energie feriori al MeV/A, come é stato messo evidenza negli studi con frammenti di fissione [7], tuttavia condizioni non troppo dissimili si possono avere con residui di evaporazione reazioni di fusione. Pertanto l efficienza di raccolta, cioé la capacitá di focalizzare su un area ragionevolmente ristretta del piano focale una larga frazione di un certo nuclide prodotto, puó essere molto alta (per residui evaporativi efficienze totali di qualche deca di percento sono normali). I primi spettrometri magnetici gas risalgono al lavoro pionieristico di Cohen e Fulmer negli anni 50 [74] e una prima applicazione fu la separazione di frammenti dei fissione prodotti un reattore nucleare [7,74]. Successivamente, questi strumenti hanno goduto di una rnovata popolaritá, specializzandosi due prcipali filoni di ricerca cui sono attivamente impiegati a tutt oggi: separazione di residui di evaporazione, soprattutto nella ricerca sui nuclei superpesanti [75 78], e studi di spettrometria di massa con acceleratore ( Accelerator Mass Spectrometry : AMS) [70,79]. Nel primo caso, si sfrutta la grande efficienza di questi strumenti nonché la possibilitá di ottenere una buona reiezione del fascio a0 0, per separare i residui di evaporazione; nel secondo, cui si devono separare o distguere masse simili condizioni ottimali (pochi nuclidi presenti, piccoli angoli solidi, energia ben defita) lo strumento manifesta capacitá di reiezione uniche (10 14 [70], o addirittura [79]). Accanto a molti esempi di spettrometri magnetici costruiti per altri scopi e successivamente utilizzati gas ve ne sono alcuni costruiti espressamente per questo motivo. Escludendo le applicazioni di AMS, spettrometri magnetici a gas sono attualmente utilizzati a Dubna [75], Tokyo (INS) [77], Berkeley [76] e Jyvaskyla [78]. In tutti questi casi l utilizzo tipico consiste nella separazione di residui di fusione dal fascio (e dai frammenti di fissione) con grande efficienza, sia per successivi studi di decadimento dei nuclei separati (ad es. decadimento α nella ricerca sui nuclei superpesanti) che per studi di spettroscopia nucleare basati su Recoil Decay Taggg. Questi strumenti hanno alcune caratteristiche comuni che appaiono chiare dalla tabella seguente. Sigla Laboratorio Tipo φ dispersione (mm/%) GFRS FLNR, Dubna DQQ 22 GARIS INS, Tokyo QQDQQ 20 7 BGS Berkeley QDD RITU Jyvaskyla QDQQ FIG. 9. Tipicamente, questi strumenti sono caratterizzati da un angolo di deflessione φ e da una dispersione ridotti, che permettono di contenere le dimensioni del rivelatore di piano focale e di raccogliere/impiantare i nuclei separati entro un area ragionevolmente piccola. Tali caratteristiche mettono risalto la scelta di avere un separatore, di grande efficienza e basso costo, piuttosto che uno spettrometro. La situazione é praticamente vertita nelle applicazione di 50

147 AMS: piú che l efficienza, ció che fa piú apprezzare uno spettrometro gas é la risoluzione, particolarmente Z (separazione di isobari) che peró si ottiene condizioni particolari, che hanno poco riscontro misure di reazioni nucleari. In AMS, al contrario dei separatori precedenti, é conveniente avere grandi angoli di deflessione (15 0 per GAMS [80]) e grandi dispersioni. C. PRISMA come separatore gas L utilizzo di PRISMA come separatore costituirebbe un importante ampiamento delle sue possibilitá soprattutto perché consentirebbe di misurare residui di evaporazione a 0 0, dove non é concepibile l utilizzo vuoto se non altro per la necessitá del rivelatore di gresso, che sarebbe accecato (e danneggiato) dal fascio. In gas, lo spettrometro funzionerebbe essenzialmente da separatore, senza fornire dicazioni sulle sgole masse dei residui evaporativi, ma consentendo di separare questi ultimi dagli ioni del fascio, come pure di studiarne il decadimento sul piano focale. Un tipico utilizzo comprende la misura dei decadimenti dei nuclei (o dei loro isomeri) impiantati un opportuno supporto nel piano focale. Oltre che teressante sé, questo metodo consente di recuperare per altra via l identificazione A e Z necessaria per studi di spettroscopia nucleare al limite della sensibilitá strumentale: il metodo del RDT consiste nell imporre la cocidenza ritardata delle transizioni γ, rivelate sul bersaglio da un apparato di rivelatori al Germanio, con un opportuno decadimento rivelato sul piano focale. Misure di questo genere consentono di effettuare selezioni molto pulite di nuclei prodotti con probabilitá molto basse anche presenza di molto fondo dovuto alla fissione del nucleo composto. In Fig. 40 é rappresentato un tipico FIG. 40. Il separatore RITU di Jyvaskyla accoppiato allapparato di rivelatori γ Jurosphere piú alcuni rivelatori al germanio sul piano focale [81]. allestimento per misure di questo genere: il separatore RITU di Jyvaskyla [81] con un apparato di germani presso il bersaglio e altri rivelatori per identificare i decadimenti sul piano focale. Dal punto di vista delle tematiche fisiche, le applicazioni della tecnica gas filled mode per PRISMA potrebbero avere molti punti di contatto con ció che si sta facendo nel laboratorio flandese, vista la presenza a Legnaro e Padova di un folto gruppo di spettroscopia nucleare. Un altra ovvia applicazione potrebbe essere nel campo della fusione nucleare sotto barriera: l efficienza di uno spettrometro a gas, se unita ad una buona reiezione del fascio, 51

148 potrebbe consentire misure precise anche di sezioni d urto molto basse. Misure di sezione d urto di fusione con GFS sono state eseguite ad esempio presso il Laboratorio Nazionale di Argonne con uno spettrometro a split-pole. La separazione dei residui dal fascio, un piano posizione-tempo-di-volo, sono state misurate sezioni d urto fo a 100 µb [81] anche se questo non costituisce il limite feriore. Condizione essenziale per misure pulite di fusione, come pure per una buona separazione dei residui dal fascio sul piano focale, é che i residui stessi abbiano una rigiditá magnetica ( gas) superiore agli ioni del fascio, modo da evitare il sovrapporsi delle evitabili code di bassa energia di quest ultimo. Queste condizioni sono tanto piú soddisfatte quanto piú il bersaglio é pesante rispetto al fascio, anche se si puó giocare parte sulla pressione del gas. Nel campo delle reazioni nucleari barie non si trovano molte misure letteratura eseguite gas con spettrometri magnetici. Il problema di queste reazioni é che lo spettro dei possibili prodotti é molto ampio e tipicamente possiede una distribuzione energia piuttosto larga e ció rende difficile analizzare i prodotti di reazione con un GFS. Un esempio tal senso é lo studio della reazione 18 F(p,α) 15 Odi K.E.Rehm e collaboratori [82]. Nonostante il successo dell esperimento, é chiaro che un GFS non rappresenta affatto la soluzione ideale, tanto piú se si considera che, con questi nuclei leggeri, basta una risoluzione molto modesta. Uno spettrometro di grande accettanza come PRISMA probabilmente non ha nulla da guadagnare dallo studio di simili reazioni gas anziché vuoto. Riassumendo, l utilizzo piú naturale di PRISMA gas é per misure di fusione, sia come studio di reazione che per misure di spettroscopia. Naturalmente PRISMA non é nato come GFS, e qudi le sue prestazioni tal senso sono da verificare sia con simulazioni che sperimentalmente. La sua configurazione QD lo rende molto simile al BGS di Berkeley, mentre per quanto concerne il tipo di utilizzo il risultato potrebbe essere qualcosa di termedio fra ció che si fa attualmente a Jyvaskyla e ad Argonne. Un progetto strumentale completo, basato anche su simulazioni realistiche delle prestazioni che ci si possono aspettare, dovrá essere fatto nel corso del É chiaro anche dalle considerazioni precedenti che sará opportuno, e molti casi necessario, dotare PRISMA di rivelatori di piano focale dedicati per l utilizzo gas. Per la rivelazione di residui di evaporazione molto pesanti, non essendo l energia un parametro importante, la scelta va su rivelatori al Silicio a strip, che sarebbero ideali sia per misure di sezioni d urto di fusione a bassa energia (vedi Cap IV.D), sia per l impiantazione degli ioni d teresse per studiarne poi la struttura/il decadimento attraverso cocidenze con rivelatori γ. Da notare che rivelatori al Silicio a strip sarebbero oltre una valida alternativa agli attuali rivelatori di piano focale a gas, nel caso di dover rivelare ed identificare, anche con PRISMA vuoto, ioni molto pesanti e/o di energia molto bassa, sia pure a scapito della possibilitá di avere una risoluzione Z. Per questo si mette al bilancio nel 200 una cifra (da ritenersi al momento prelimare) che comprende un array di rivelatori al Silicio sensibili alla posizione, che copra circa metá del piano focale di PRISMA, sieme con lo sviluppo e la produzione di elettronica dedicata, da farsi a Napoli ove vi sono competenze adeguate. Coprire circa metá del piano focale totale di PRISMA é sicuramente piú che sufficiente per le applicazioni cui lo spettrometro sará riempito di gas, e sembra un compromesso ragionevole nei casi cui vece i Silici serviranno per rivelare ( vuoto) ioni lenti e molto pesanti. 52

149 VII. FINANZIAMENTI RICHIESTI E TEMPI DELL ESPERIMENTO L esperimento si svolge su 4 anni con una partecipazione totale, per il 2002, di 1.6 ricercatori FTE. La Tabella 1 riporta la composizione del gruppo di ricerca. Il fanziamento totale richiesto alla Comm.III su 4 anni é di keuro IVA compresa. Unita Operativa Ricercatori Percentuale LNL Stefani Alberto Corradi Lorenzo Gadea Andres Trotta Monica De Angelis Giacomo Napoli Daniel R. Tripathi Vandana Wu Yue-wei Gulmi Michele Maron Gaetano Pisent Andrea PADOVA NAPOLI TORINO Suzana Szilner Scarlassara Fernando Montagnoli Giovanna Beghi Silvio Bazzacco Do Romoli Mauro Sandoli Mario Inglima Gianni De Rosa Antonio Pierroutsakou Dimitra La Commara Marco Pollarolo Giovanni Cerutti Francesco FIG. 41. Tabella 1.Composizione del gruppo di ricerca. I fanziamenti richiesti, divisi per anno e per sede, sono mostrati Tabella 2. Vi é una base di fanziamento che si aggira sui keuro/anno, sommata sulle varie sedi, che é costituita da quelli che possiamo chiamare runng costs di PRISMA. Qui troviamo fatti materiale di consumo spicciolo e per esperimenti (isotopi, cassette, gas per rivelatori, rivelatori micro-channel plates, Silici,...), ricambi di parti del sistema da vuoto (pompe e misuratori, valvole, raccordi, flangie,...), ricambi di elettronica e del acquisizione dati (che sono stati calcolati come un 10% annuo dell vestimento iziale), alcuni PC nel corso dei 4 anni, attrezzature di laboratorio e muterie. Vi é compresa una piccola parte di consumo per il funzionamento dell apparato Pisolo-Deflettore Elettrostatico, che sará ancora utile nei prossimi anni per misure complementari a PRISMA. Le missioni terne sono trasferte a Legnaro per la partecipazione ai turni di misura e presso altre sedi della 5

150 collaborazione per riunioni di lavoro, analisi dati, preparazione dei turni e dei proposals al PAC dei LNL. Le missioni estere sono previste presso diversi laboratori europei vista dell allestimento dell array γ, particolare a IReS- Strasburgo (LEA collaborazione con i LNL) ove é stallato attualmente l array Euroball-IV che comprende i rivelatori Clover richiesti per la campagna di misura presso lo spettrometro PRISMA nel 200. Sono previste anche missioni vista del funzionamento gas-filled mode (Jyvaskyla), per sviluppi e tegrazioni dell acquisizione dati (CERN), per collaborazioni sul rivelatore d gresso (G), per contatti scientifici su possibili esperimenti con fasci esotici (GANIL). Sono oltre bilancio sui LNL ( ) 7-10 giorni uomo presso il CERN per la partecipazione a misure complementari di β-decay di nuclei ricchi di neutroni di teresse astrofisico, giá iziate negli anni scorsi da alcuni ricercatori della collaborazione, da realizzare con lo spettrometro γ ad assorbimento totale LUCRECIA ad ISOLDE (collaborazione con Strasburgo, Valencia, Surrey). Alcuni dettagli sulle altre voci prcipali del bilancio: circa 162 keuro sono vestimenti nel 2002 (Legnaro) per attrezzature riguardanti l allestimento dell array γ collaborazione con l esperimento EUROBALL. Si tratta del progetto e costruzione di una camera di scatterg a slidg seal per ioni pesanti e γ (circa 50 keuro), da stallare nel 200 quando l array di Germani sará operativo, di 4 racks per elettronica nelle vicanze del punto target di PRISMA (10 keuro), del sistema di controllo per il riempimento dei rivelatori con LN 2, hardware e software (12 keuro), dell stallazione delle colonne di distribuzione LN 2, cluse valvole e controllo di flusso (40 keuro) e del cablaggio di I) 25 rivelatori compositi (25 lee High Voltage, 25 4=100 lee per energia ed altrettante per il timg, + lee di controllo fo ai racks presso PRISMA, oppure II) 0 rivelatori tipo GASP con lee molto piú lunghe fo allo scantato dove é stallata l elettronica di GASP. Questi cablaggi costeranno circa 50 keuro, compresa una quota mima di spare. Segnaliamo che, per quanto riguarda l array γ, fondi ulteriori sono richiesti: 1) per un totale di circa 150 keuro sull esperimento EUROBALL, e riguardano orde decrescente di impegno il progetto e la costruzione del frame meccanico per l array, l tegrazione dei sistemi di acquisizione Euroball e Prisma e alcuni scambiatori di calore per racks di elettronica VXI; 2) sul Servizio Utenti dei LNL (totale circa 65 keuro) per frastrutture di base, cioé la lea di LN 2 dall esterno, un gruppo di contuitá da 0 kva con quadro di alimentazione ed accessori, quadri ulteriori di alimentazione pulita per elettronica e l impianto per l acqua di raffreddamento a 14 0 per gli scambiatori di calore dei racks. É previsto di dotarsi di una notevole quantitá di disco per la registrazione dei dati, che fatti nel sistema di acquisizione sviluppato a Legnaro sará il supporto (sieme con la scrittura contemporanea su nastri DLT) dei dati stessi. Sono a bilancio 0.5 TB nel 2002 e 2TB nel 200 (0.5 TB sono stati giá comprati) per dischi IDE da 75 GB l uno (0.6 keuro); occorre un terfaccia IDE-SC ogni 4 dischi (0.6 keuro) e 1 PC ogni 10 dischi (2.5 keuro). Da questi prezzi discendono i fondi richiesti per il , anche se ovviamente questo campo le cose cambiano velocemente. Orientativamente, dal 2004 é previsto, avendo un backup, di riutilizzare i dischi on-le, avendone 54

151 globalmente a disposizione circa TB. Le stime per la quantitá di disco necessaria é stata fatta sull ipotesi di utilizzo per 1 mese nel 2002 ad un rate medio di 0kHz di eventi (10-12 Byte per evento), e per 6 mesi nel 200 con lo stesso rate medio di PRISMA, ma con un rate di trigger PRISMA-γ di 10kHz (% di efficienza γ con molteplicitá 5). L opzione di funzionamento gas-filled mode richiederá alcuni vestimenti nel 200 (con l obiettivo di essere operativi nel 2004): parti ulteriori del sistema da vuoto e di circolazione gas con misuratori e controlli, festre, gas, flangie attrezzate e modifiche meccaniche nelle vicanze del bersaglio e del piano focale ( tutto 0 keuro), un array di rivelatori per parte del piano focale fatto di Silici a strip (90 keuro), con elettronica tegrata che verrá sviluppata e prodotta a Napoli (40 keuro). Queste cifre per il 200 connesse con il gas-filled mode sono da ritenersi prelimari, da verificare tra un anno quando gli studi a riguardo saranno completati ed esisterá un progetto operativo. Il rivelatore di piano focale basato su Silici potrá essere usato alternativa a quello attuale a gas nei casi cui gli ioni da rivelare saranno molto pesanti e/o di energia molto bassa, come giá accennato nel capitolo VI, pagando ovviamente lo scotto di non avere una risoluzione Z ma soltanto massa. Anche questa applicazione dovrá essere studiata piú dettaglio il prossimo anno. I tempi dell esperimento PRISMA2, riassumendo parte item giá descritti, sono qudi estrema stesi: : prime misure di damica delle reazioni, allestimento dell array γ - 200: misure cocidenza PRISMA-γ, preparazione per il funzionamento gas-filled mode, prime misure con i fasci di PIAVE : proseguimento delle misure con i fasci piú pesanti disponibili, PRISMA anche gas-filled mode 55

152 56 FIG. 42. Tabella 2. Fanziamenti richiesti divisi per anno e sede LNL ricambi DAQ 15 ricambi elettronica 15 2PC con Lux TB di disco con accessori 10 4 rack per elettr. Array γ 10 colonne LN 2, valv., controlli 52 camera scatt. per ioni e γ 50 cablaggi rivelatori γ 50 cassette DLT, isotopi, gas riv., cons. vario, Silici monitor 5 missioni est. 15 missioni t. 5 Tot. 261 PD nuovo riv. start e sviluppi per focal plane detector 15 1 valvola 150CF 5 ricambi parti focal plane 0 consumo vario, muterie 7.5 coppia MCP 80*100 mm 2 11 coppia MCP diametro 25 mm 7.5 missioni estere 6 missioni terne 7 Tot. 89 ricambi pre e ma ampl. 5 NA PA+MA Silici focal plane 15 Consumo vario, mut. 5 Missioni estere 2 Missioni terne 10 Tot. 7 missioni est. 1.5 missioni t. TO Tot. 4.5 Parti per gas-filled mode 0 Ricambi vuoto e misuratori 10 Ricambi elettronica e controlli 20 Stazione di analisi 0ff-le con accessori 25 2 TB di disco con accessori 2 Cassette DLT 7.5 Consumo vario, muterie 10 missioni estere 15 missioni terne 4 Tot Array Si focal plane 90 1 turbo 1000 l/s e accessori 22.5 ricambi e cons. focal plane 10 consumo vario, muterie 5 missioni estere 6 missioni terne 7 Tot Elettr. tegrata Array Si 40 Crate VME 8 Consumo vario, muterie 5 missioni estere 2 missioni terne 8 Tot. 6 missioni est. 1.5 missioni t. Tot. 4.5 Ricambi e tegraz. DAQ 15 Ricambi e tegraz. Elettr PC con Lux 4 isotopi 15 gas rivelatori 5 consumo vario, muterie 10 cassette DLT 5 Silici monitor missioni estere 9 missioni terne 4 Tot. 85 coppia MCP 80*100 mm turbo 500 l/s e accessori 15 1 crio 900 l/s 10 ricambi e cons. focal plane 10 consumo vario, muterie 5 missioni estere 7 missioni terne 7 Tot. 65 Ricambi elettronica tegrata 10 Consumo vario, muterie PC con Lux 2 missioni estere 2 missioni terne 8 Tot missioni est. 1.5 missioni t..5 Tot. 5 Ricambi vuoto e misuratori 10 ricambi elettronica e controlli 20 consumo vario, muterie 10 Cassette DLT 7.5 missioni estere 9 missioni terne 4 Tot coppia MCP diametro 25 mm turbo 1000 l/s e accessori 22.5 ricambi e cons. focal plane 10 consumo vario, muterie 5 missioni estere 7 missioni terne 7 Tot. 59 Ricambi elettronica 10 Consumo vario, muterie 7.5 missioni estere 2 missioni terne 8 Tot missioni est. 1.5 missioni t..5 Tot. 5 TOTALE

153 REFERENZE [1] A.M.Stefani et al., Proposta di Esperimento PRISMA, Report LNL-INFN (REP) 120/97 [2] A.M.Stefani et al., The PRISMA Spectrometer, Rapporto LNL-INFN (REP) 117/97 [] C.L.Jiang et al., Phys. Rev. C57 (1998) 29 [4] C.Y.Wu et al., Ann. Rev. Nucl. Part. Sci. 40 (1990) 285 [5] M.Dasgupta et al., Ann. Rev. Nucl. Part. Sci. 48 (1998) 401 [6] K.E.Rehm, Ann. Rev. Nucl. Part. Sci. 41 (1991) 429 [7] Proc. ofthe Int. Conf. on Collective Aspects pair-transfer Phenomena, Varenna (Italy), Sept. 26-Oct. 1987, C.H.Dasso and A.Vitturi eds., F, Bologna, Vol.18 [8] W. von Oertzen, Heavy Elements, edited by W. Greer et al., (North-Holland, Amsterdam, 1999). [9] U.Schroder and H.Huizenga, Treatise on Heavy Ion Collisions, A.Bromley ed., Vol. II, Chapter (Plenum, New York, 1984) [10] L.Corradi et al., Proposta di esperimento ALPITOF, anni , INFN, Comm. III [11] G.Montagnoli et al., Nucl. Instr. and Methods A454 (2000) 06 [12] A.Wther, program GRAZING (unpublished) [1] A. Wther, Nucl. Phys. A572 (1994) 191 ; Nucl. Phys. A594 (1995) 20 [14] E. Vigezzi and A. Wther, Ann. ofphys. 192 (1989) 42 [15] L.Corradi et al., Phys. Rev. C59 (1999) 261 [16] G. Pollarolo, XXXVII Int. Wter Meetg on Nuclear Physics, Bormio, January 25-0, 1999, I.Iori ed., Univ. degli Studi di Milano, Vol.N.114, p.69 [17] L.Corradi et al., 5 th International Conference on Radioactive Nuclear Beams, RNB2000, Divonne, -8 April 2000, to be published as a special issue ofnucl.phys.a [18] L.Corradi et al., Phys. Rev. C6 (2001) (R) [19] L.Corradi et al., Phys. Rev. C61 (2000) [20] C. Fahlander et al., Proc. ofthe International Symposium on Exotic Nuclear Shapes, May, 1997, Debrecen, Hungary, Zs. Dombradi et al. eds., published as a special issue ofaph N.S. Heavy Ion Physics 7 (1998), p.109 [21] L.Corradi, Nucl. Phys. A685 (2001) 7c [22] N.Rowley et al., Phys. Lett. B254 (1991) 25 [2] A.M.Stefani et al., Phys. Rev. Lett. 74 (1995) 864 [24] A.M.Stefani et al., Phys. Rev. C52 (1995) R1727 [25] H.Timmers et al., Phys. Lett. B99 (1997) 5 ; Nucl. Phys. A6 (1998) 421 [26] F.Scarlassara et al., Nucl. Phys. A672 (2000) 9 [27] A.M.Stefani et al., Phys. Rev. C62 (2000) [28] M.Trotta et al., rd Int. Conf. on Exotic nuclei and atomic masses, ENAM2001, 2-7 July,2001, Hameenlna, Fland, Proc. to be published [29] G.Pollarolo and A.Wther, Phys. Rev. C62 (2000) [0] C.H.Dasso et al., Phys. Rev. Lett. 7 (1994) 1907 [1] D.Ackermann, Acta Phys. Pol. B26 (1995) 517 [2] D.Vermeulen et al., Z. Phys. A18 (1984) 157 [] D.Ackermann et al., Nucl. Phys. A69 (1998) 442c [4] A.N.Andreev et al., Nature 405 (2000) 40 [5] R.Broda et al. Phys. Rev. Lett. 74 (1995) 868 [6] T.Ishii et al. Phys. Rev. Lett. 81 (1998) 4100 [7] R.Broda et al. Phys. Rev. Lett. 68 (1992) 1671 [8] I.Talmi et al. Nucl. Phys. A 570 (1994) 19 [9] M.Rejmund et al. Z. Phys. A 59 (1997) 24 [40] M.Rejmund et al. Eur. Phys. J. A 1 (1998) 261 [41] P.H.Regan et al. Phys Rev. C 55 (1997) 205 [42] I.Y.Lee et al. Phys. Rev. C 56 (1997) 75 [4] S.J.Asztalos et al. Phys. Rev. C 60 (1999) [44] J.F.C.Cocks et al. Nucl. Phys. A 645 (1999) 61 [45] G. Duchêne et al. Nucl. Instr. & Meth. A 42 (1999) 90 [46] GEANT.21 Detector Description and Simulation Tool, CERN [47] L. Garcia-Rafi et al. Nucl. Instr. & Meth. A 91 (1997)

154 [48] I.Hamamoto et al. Nucl. Phys. A 68 (2001) 255 [49] G.A.Lalazissis et al. Phys. Lett. B 418 (1998) 7 [50] R.C.Nayac Phys. Rev. C 60 (1999) [51] S.M.Lenzi et al. Z.Phys. A 54 (1996) 117 [52] C.E.Svensson et al. Phys. Rev. Lett. 85 (2000) 269 [5] D.Rudolph et al. Phys. Rev. Lett. 82 (1999) 76 [54] C.E.Svensson et al. Phys. Rev. Lett. 82 (1999) 400 [55] J.Retamosa et al. Phys. Rev. C 55 (1997) 1266 [56] R.Rodriguez-Guzman et al. Phys. Lett. B 474 (2000) 15 [57] R.Ibbotson et al. Phys. Rev. Lett 80 (1998) 2081 [58] R.Broda et al. Phys. Rev. Lett. 68 (1992) 1671 [59] R.Mohan et al. Phys. Rev. C (1971) 1740 J.P.Adams et al. Phys. Rev. C5 (1996) 1016 [60] Nguyen Dh Dang et al. Phys. Rev. C61 (2000) [61] M.Igashira et al. Nucl.Phys. A457 (1986) 01 [62] T.Nakamura et al. Phys. Lett. B 1 (1994) 296 D.Sackett et al. Phys Rev. C 48 (199) 118 S.Nakayama et al. Phys. Rev. Lett 85 (2000) 262 [6] T.Hartmann et al. Phys. Rev. Lett. 85 (2000) 274 [64] Y.Suzuki et al Prog. Theor. Phys. 8 (1990) 180 [65] J.Chambers et al. Phys.Rev.C 50 (1994) R2671 [66] M.Sandoli et al. Eur. Phys. J. A 6 (1999) 275 D.Pierroutsakou et al. Nucl. Phys A 687 (2001) 245c [67] F.Iachello & A.Arima, The Interactg Boson Model, Cambridge University Press, Cambridge, England,1987 [68] F.Iachello Phys. Rev. Lett. 85 (2000) 580 [69] R.F.Casten et al. Phys. Rev. Lett. 85 (2000) 584 [70] M.Paul et al., Nucl. Instr. and Meth. A277 (1989) 418 [71] P.Armbruster et al., Nuclear Instruments and Methods 91 (1971) 499 [72] H.D.Betz, Review ofmodern Physics 44 (1972) 465 [7] K.Sistemich, Nuclear Instruments and Methods 19 (1976) 20 [74] B.I.Cohen and C.B.Fulmer, Nuclear Physics 6 (1958) 547 [75] V.A.Karnaukhov et al., JINR P Dubna (1969) Yu.Lazarev et al., Proc. Int. School Semar on Heavy Ion Physics, Dubna 199, Rep. E (JINR, Dubna, 199) vol.ii p.497 [76] A.Ghiorso et al., Nuclear Instruments and Methods A269 (1988) BGS, [77] H.Miyatake et al., Nuclear Instruments and Methods B26 (1987) 09 [78] M.Leo et al., Nuclear Instruments and Methods B99 (1995) 65 [79] K.Knie, T.Faestermann, G.Korschek, Nucl. Instr. Meth. B12 (1997) 128 T.Faestermann e G.Korschek, Nuclear Physics News Int. 11 (2001) 4 [80] R.Jul, Nuclear Physics A685 (2001) 221c. [81] K.E.Rehm et al., Nuclear Instruments and Methods A44 (1994) 614 [82] K.E.Rehm et al., Nuclear Instruments and Methods A70 (1996) 48 58

155 VIII. APPENDICE EURISOL - Task No. 5 Instrumentation - Group Spectrometers: a description of the heavy-ion magnetic spectrometer PRISMA and of its perspectives A.M.Stefani 1, L.Corradi 1, A.Gadea 1, M.Trotta 1, F.Scarlassara 2, G.Montagnoli 2, S.Beghi 2 1 INFN, Lab. Naz. di Legnaro, Italy 2 Univ. di Padova and INFN, Sez. di Padova IX. THE SPECTROMETER PRISMA is a magnetic spectrometer for heavy ions [1,2] construction at LNL, and designed for the A= , E = 5-10 MeV A heavy-ion beams of the XTU Tandem-ALPI-PIAVE accelerator complex, and for the possible use with the future radioactive beams of the SPES project []. Table 1 summarizes the ma expected characteristics of the spectrometer, where the most terestg features are its large solid angle 80 msr and momentum acceptance ±10%, mass resolution 1/00 via TOF, energy resolution up to 1/1000 and rotation around the target a large angular range (-20 o θ 10 o ). Those performances will be made possible by software reconstruction of the ion tracks usg the position, time and energy signals from the entrance and focal-plane detectors. PRISMA opens wide horizons both the field of reaction dynamics and for nuclear structure studies, particularly for neutron-rich nuclei, when PRISMA will be coupled to a large array of γ-detectors. Already with stable beams, yield measurements of exotic nuclei from multi-nucleon transfer, deep elastic and fusion-fission reactions will be useful to complement the results from radioactive beam facilities. The study of multi-nucleon transfer reactions duced by exotic beams will be a matter of great terest for experiments at EURISOL, sce those reactions will allow to reach VERY exotic nuclei, especially heavy, neutron-rich ones. To identify selectively and efficiently those nuclides one will need a magnetic spectrometer like PRISMA whose operation the next few years will thus make possible to conceive and design the strument for EURISOL detail. Fig.1 shows an example of such experiments that the Legnaro group has been dog recent years, i.e. the yields of multucleon transfer reactions the system 62 Ni Pb at two energies slightly above the Coulomb barrier. These measurements have been performed by usg the TOF spectrometer Pisolo (operational sce a few years). One clearly sees the population of neutron-rich nuclei the region below 62 Ni. One expects superior performances from PRISMA which has a solid angle 0 times larger than Pisolo, and mass and energy resolutions -4 times and up to 10 times better, respectively. Fig.2 shows a portion of the nuclide chart where multucleon transfer (and/or deep elastic) reactions of beams like 76 Ge, 82 Se and 86 Kr on a heavy target will produce, by proton (and neutron) strippg, neutron-rich isotopes of e.g. Ni, Zn and Ge where nuclear structure studies are very much terestg, and where recent results have been reported with similar reactions (see for example [4,5]); PRISMA will be able to 59

156 unambiguously identify and tag those nuclides with high efficiency. In such experiments PRISMA will be coupled with advantage to detector arrays both for γ-rays and/or for light reaction products. The availability of exotic and tense neutron-rich beams this mass range (e.g Ge, Se, Kr) such as those that will be possible with a facility like EURISOL, will allow to extend, by usg analogous reactions, our knowledge of nuclear structure the extremely attractive region of nuclides surroundg the (supposed) magic 78 Ni, provided that the combation of a modern γ detector array and of a taggg spectrometer with efficiency and resolution at least like those of PRISMA, will be available at the same time. The features of the PRISMA spectrometer are well suited also for detection of the reaction products experiments with exotic beams where the complete kematics of the events must be determed. The spectrometer could be used prior to the completion of the SPES project with light exotic beams produced -flight. Table 1.Expected performance of the PRISMA spectrometer. FIG. 1.A-Z two-dimensional plots for the reaction 62 Ni Pb at the dicated energies and angles. 60

157 ECp EC ECp EC EC EC EC EC EC 0.56 Rb7 Rb74 Rb75 Rb76 Rb77 Rb78 Rb79 Rb80 Rb81 Rb82 Rb ms 19.0 s 6.5 s.75 m m 22.9 m 4 s h 1.27 m 86.2 d (0+) (/2-,5/2-) 1(-) /2-0(+) 5/2+ 1+ /2-1+ 5/2- * * * EC EC EC EC EC EC EC EC EC EC Kr72 Kr7 Kr74 Kr75 Kr76 Kr77 Kr78 Kr79 Kr80 Kr81 Kr s 27.0 s m 4. m 14.8 h 74.4 m 5.04 h 2.29E+5 y 0+ 5/2-0+ (5/2)+ 0+ 5/ /2-0+ 7/2+ 0+ * * EC ECp EC EC EC EC 0.5 EC 2.25 EC 11.6 Br71 Br72 Br7 Br74 Br75 Br76 Br77 Br78 Br79 Br80 Br s 78.6 s.4 m 25.4 m 96.7 m 16.2 h h 6.46 m m 5/2- + 1/2- (0-) /2-1- /2-1+ /2-1+ /2- * * * * * * * EC EC EC EC EC EC EC EC, EC, 49.1 Se70 Se71 Se72 Se7 Se74 Se75 Se76 Se77 Se78 Se79 Se m 4.74 m 8.40 d 7.15 h d 1.1E6 y 0+ /2-,5/2-0+ 9/ / /2-0+ 7/2+ 0+ * * * EC EC EC EC 0.89 EC As69 As70 As71 As72 As7 As74 As75 As76 As77 As78 As m 52.6 m h 26.0 h 80.0 d d d 8.8 h 90.7 m 9.01 m 5/2-4(+) 5/2-2- /2-2- /2-2- /2-2- /2- * EC EC EC EC EC EC, 100 Ge68 Ge69 Ge70 Ge71 Ge72 Ge7 Ge74 Ge75 Ge76 Ge77 Ge d 9.05 h 11.4 d m 11.0 h 88.0 m 0+ 5/2-0+ 1/2-0+ 9/ /2-0+ 7/2+ 0+ * * * * EC EC 21.2 EC Ga67 Ga68 Ga69 Ga70 Ga71 Ga72 Ga7 Ga74 Ga75 Ga76 Ga d m m h 4.86 h 8.12 m 126 s 2.6 s 1.2 s /2-1+ /2-1+ /2- - /2- (-) /2- (2+,+) (/2-) * * EC EC EC, Zn66 Zn67 Zn68 Zn69 Zn70 Zn71 Zn72 Zn7 Zn74 Zn75 Zn m 5E+14 y 2.45 m 46.5 h 2.5 s 95.6 s 10.2 s 5.7 s 0+ 5/2-0+ 1/2-0+ 1/2-0+ (1/2)- 0+ (7/2+) 0+ * * * Cu65 Cu66 Cu67 Cu68 Cu69 Cu70 Cu71 Cu72 Cu7 Cu74 Cu m 61.8 h 1.1 s 2.85 m 4.5 s 19.5 s 6.6 s.9 s s s /2-1+ /2-1+ /2- (1+) (/2-) (1+) (1+,+) * * 0.8 n Ni64 Ni65 Ni66 Ni67 Ni68 Ni69 Ni70 Ni71 Ni72 Ni7 Ni h 54.6 h 21 s 19 s 11.4 s 1.86 s 2.1 s 0.90 s 1.1 s 0+ 5/2-0+ (1/2-) EC Rb d 2- * EC, Kr8 As81. s /2-9/2+ * 11.5 Br h 5- * Se m 1/2- * As s 1+ Ge s (1/2)- * Ga s (+) Zn s (7/2+) * Cu s n * Ni75 n Zn s Br h /2- Se E+20 y 0+ β- 8.7 Ge s 0+ Ga s (/2-) Cu ms n Ni Rb85 5/ Kr Rb86 Rb d 4.75E10 y 2- /2- * β EC, Kr85 Kr y 9/2+ 0+ * 17. Br84 Br m 2.90 m 2- /2- * Se8 Se m.1 m 9/2+ 0+ * As82 As s 1.4 s (1+) (5/2-,/2-) * Ge81 Ge s 4.60 s (9/2+) 0+ * Ga80 Ga s s () (5/2-) n Zn ms (9/2+) n Cu78 42 ms Ni77 n Zn s 0+ n Cu ms n Ni β- n * Ge s (5/2+) Rb m 2- Kr m 5/2+ β- Br s (2-) Se s (5/2+) As s Ga s (1,2,) n Zn s n Cu80 n n n G n R 1 5 FIG. 2.Portion of the nuclide chart. FIG..A recent picture of the PRISMA magnets stalled on the rotatg platform. The optical design of PRISMA is very simple and consists of a quadrupole sglet (diameter = 0 cm, length = 50 cm) at 50 cm from the target, and of a dipole (gap 20 cm, usable width 100 cm, radius of curvature 120 cm, deflection angle 60 o ) at 60 cm from each other. The construction of PRISMA, begun 1998, should be completed with 2001 and is proceedg only a few months behd the itial schedule, the delay beg due maly to the delivery time of the quadrupole and dipole magnets, and of the rotatg platform. The stallation of the two magnets on the platform was completed September The power supplies have then been set up and connected to the magnets; power 61

158 has been given to the coils a few weeks ago (Jan. 2001) for the first time up to the maximum currents, correspondg to a magnetic field of 1 Tesla the dipole and to a field gradient around 5 T/m the quadrupole. Fig. shows the spectrometer stalled the East target hall of the Tandem-Alpi accelerator of LNL. One sees the beam le (beam is comg towards the reader), the circular rails on which the rotatable platform is mounted, and the two magnets; the focal plane area is hidden by the dipole this picture. The beam le down to the target position is completed, a small scatterg chamber (to be used only for the test phase) has been stalled, and the entrance detector mounted its fal position between the target and the quadrupole magnet is visible (side the small coil). Installation of the focal plane detectors is progress. X. THE DETECTORS All detectors have been designed and constructed Legnaro and/or Padua. a) The entrance detector is placed half way (25 cm) between the target and the quadrupole magnet. It has to provide time and position formation both X (along the dispersion plane) and Y directions. This detector is based on large area Micro Channel Plates (MCP). After testg an advanced prototype [6], the fal detector (Fig. 4) has been developed, tested with beam and stalled front of the quadrupole magnet. FIG. 4.The Micro-Channel Plate entrance detector. The active area of the MCP is 80x100 mm 2, coverg the whole solid angle of the PRISMA spectrometer at 25 cm from the target. A th Carbon foil ( 20µg/cm 2 ) cled by 45 0, is passed by the comg particles. The backward emitted secondary electrons are accelerated towards the MCP by an electrostatic field and spiralized by a parallel magnetic field, which limits the spread of the electron cloud, thus preservg the particle position formation [7]. A position sensitive anode of the wedge and strip type collects the total charge and provides X and Y formation [6]. The electric field between the Carbon foil and the acceleratg grid (placed at 1cm) has typical values of 0-40 kv/m. 62

159 The first surface of the MCP is at the same potential of the acceleratg grid, so that no further electrostatic field is applied to the electrons. The fal test of the detector has been performed usg a 28 Si beam of 19 MeV (the Coulomb barrier is 14 MeV) impgg on a 197 Au target ( 200µg/cm 2 ). Different values of the fields E and B were used to test the detector performances and the best position resolution was obtaed with E 5 kv/m and B 120 Gauss. In the test, a grid with holes (diameter φ = mm) was placed on the path between the target and the electron-emittg foil; some holes were closed for reference. This grid can be seen Fig. 4 on the right-hand side of the detector box. A typical X-Y two-dimensional position spectrum is shown Fig.5. Small non-learities were due to defects the anode structure. The trsic detector resolution was of the order of X Y 1 mm, more than sufficient for a good performance of PRISMA. The time resolution was tested laboratory with an α source. A fastsignal was derived by duction between the two MCP plates and used as a start trigger for a time of flight (TOF) measurement with respect to a smaller size conventional MCP detector. The resultg trsic time resolution of the large MCP detector is better than 00 ps. FIG. 5.X-Y position matrix from the MCP detector; the count scale is log (see text). b) The focal plane detector consists of an array of Multiwire Parallel-Plate Avalanche Counters (MWPPAC) followed, downstream, by a second array of transverse field multiparametric Ionization Chambers (IC). Fig.6 shows an exploded view of the MWPPAC assembly. The chosen detector combation is the best compromise to fulfill the PRISMA requirements that can be summarized as: 1) good nuclear charge resolution for ions with Z 60 and low specific energies; 2) energy resolution 2% for identifyg, usg also the time-of-flight formation, the ion charge state; ) sensibility to position and angle of the comg ions, which, combation with the time signal, allow to obta good mass resolution even for the heaviest ions delivered by the Tandem-ALPI-PIAVE accelerator complex; 4) timg at the sub-nanosecond level ( 00 ps); 5) 6

160 capability of sustag countg rates as high as khz. This last feature (high rates) is very attractive from the pot of view of the use of a spectrometer like PRISMA the future EURISOL facility. Actually, with very exotic beams the tensities will be very low, hence the use of a magnetic spectrometer at zero degrees or at very small angles will be certaly possible. This will open e.g. the possibility of studyg fusion-evaporation reactions by simply allowg the direct beam to enter the spectrometer. The MWPPAC array consists of 10 equal sections for a total active focal plane surface of 100 x 1 cm 2. The structure is with three electrodes; a central cathode (polarized at high voltage) for timg, and X and Y wire planes for the positions, symmetrically placed, at ground potential, with respect to the cathode at a distance of 2.4 mm from it. The X-position sensitive wires (-plane coordate) are distributed over 1000 mm with a step of 1 mm. Although they are divided 10 sections of 100 wires each, there is no dead space because the sections are constructed such a way that the 1 mm step is preserved. The position signals are derived with the delay-le method, hence one has two signals from each section, one on each side, whose relative delay is proportional to the position of the comg ion. In order to have an attenuation of the signals as small as possible, we produce the delay le directly on the frame where the wires are soldered. The Y position (out of plane) is made by only one section of 16 position wires over 15 mm. They are 1 meter long and the wire step is 1 mm, so to preserve the electric field symmetry. Sce the required Y resolution is only 2- mm, they are connected groups of two givg 68 effective position wires with a 2 mm position resolution. The choice of makg the Y wires 1 m long (the full -plane wdow openg) is dictated by the fact that cuttg many sections also the Y side, we would have lost 15% of the solid angle because of the frames where the Y wires and the delay les should have been connected. FIG. 6.The MWPPAC set up for the focal plane of PRISMA. 64

161 The cathode is made by a plane of wires divided 10 sections, like for the X wire plane. Each section constitutes one cathode with its own polarization and timg output signal. The cathode wires are mounted on the same prted circuit frame as the Y wires (on the opposite side); the same frame keeps both sets of wires. All the electrodes are mechanically connected to each other and then fixed on the vacuum vessel. Two 200 µg/cm 2 Mylar wdows separate the MWPPAC gas volume from the rest of the spectrometer. A big effort has been done for producg the wire cathode. As a matter of fact, a prototype of such a cathode has been developed and successfully tested with various beams of the XTU Tandem durg Here the ma problems are related to the critical conditions for the correct amplification of the primary electron cloud produced by the passage of the heavy ions. Therefore, after a series of tests made with various configurations of the MWPPAC, i.e. by varyg the distances of the electrodes, the high voltages etc., an optimum workg condition was found with wires (made of a Cu-Be alloy) havg diameters of 20µm and spacg steps of 0.4 mm. The performances are very similar to the prototype usg a mylar cathode, i.e. X and Y position resolution of 1mm, and a time resolution of 00 ps FWHM, measured by time-of-flight usg a micro-channel plate detector as start. Moreover, the long-run stability agast sparks and the reliability of the signal amplification have been found to be better than the case of a mylar cathode. The fal cathode for PRISMA, made by wires, is under construction. The vacuum regions upstream and dowstream the MWPPAC s are completely separated. Thus we decouple the region between MWPPAC s and the ionization chambers IC, where the vacuum may become poor, because of the unavoidable gas leak through the IC wdow, from the high vacuum side (upstream the MWPPAC s) where the start detector is present. The leak on the IC side is due to the relatively high gas pressures we need (up to 200 mbar) on a large surface Mylar wdow which has to be kept th enough to preserve the energy resolution. The pressure side the MWPPAC s is the range mbar and the gas leak through the high vacuum side wdow is low enough for matag good vacuum conditions ( mbar) at a distance of around 4 m upstream where the entrance MCP detector of PRISMA is placed. The array of IC is at about 60 cm downstream of the MWPPAC s with an active full size volume of cm (depth width height respectively). The number of sections is 12 and each of them consists of 1) 4 anode elements to be used as E-E different combations dependg on the energy and type of ions under study; 2) a common Frisch grid and ) a common cathode. Two anode sections (the left most and right most ones) are used as guard rgs and vetoes for the ions gog partially outside the IC active volume. The pads of the anodes and cathodes are produced with the prted circuit technique with 2 mm isolatg space between two elements. The electrical connections are made on the back side through th metallized holes. Due to technical problems for producg such a big prted circuit, there are four equal pieces (for the anodes and for the cathodes) supported by a suitable frame. All the electrodes are mechanically connected and allocated side the IC vessel. In addition, a sgle-wire proportional counter will be serted near the entrance wdow on the anode side 65

162 allowg a second measurement of the X coordate that, combed with the X and Y positions of the MWPPAC s, can give the -plane angle of the comg ion. A careful study has been done to produce the wire system for sustag the Mylar foil on the IC wdow. In order to keep the Mylar deformation less than -4 mm, staless steel wires with a diameter of 150 µm and with a step of 2 mm are used. They are stretched with 1500 g and fixed on the wdow frame by a special clippg system. All the prted circuits have been produced the fal version and the support system to allocate them side the vacuum chamber, together with the housg tank, is under construction. XI. ELECTRONICS, DATA ACQUITION Low-cost preamplifiers for the IC were successfully developed Naples and they are now available at LNL. The design of high-performance spectroscopy amplifiers was completed. Fast amplifiers for the position signals of the MWPPAC detectors and for the proportional wire have been constructed Padua. Most of the other (commercial) electronic modules are -house. The development of the acquisition system is gog on Legnaro; here the ma difficulties are connected with 1) the event rate which will be as high as khz at the most forward angles, given the very large acceptance of the spectrometer, and 2) the need for a detailed on-le analysis of the data, so to be able to check the spectrometer performance terms of mass, nuclear charge and energy resolutions by iontrack reconstruction. The control system for vacuum, mechanics, electronics, magnets, detector status, etc., is beg developed at LNL as well. A prelimary version of the acquisition system has undergone a successful -beam test February XII. FIRST RESULTS A firstbeam ( 58 Ni at240 MeV, 2pnA) was senton a targetof 197 Au end of January 2001, thus testg the performance of the entrance detector its proper position. The results were very positive, sce the position and time resolutions were good, and particular not at all affected neither by the (anyway significant) background of electrons, X-rays, etc. comg from the near-by target, nor by the magnetic field of the quadrupole, which was reduced to a level of 5 Gauss the region of the MCP detector by the termediate shield (mirror plate) applied by Danfysik already the design phase of the magnets. 66

163 FIG. 8.Plot of energy (ordate) vs. TOF of 82 Se ions analyzed by PRISMA a recent test (see text). FIG. 9.Plot of X position (dispersion plane - ordate) vs. Y of 82 Se ions enterg PRISMA a recent test, as seen the MCP detector (see text). A first magnetic analysis of elastically scattered 82 Se ions (from a Gold target) was performed on March, 2001; this case only a 00 mm 2 Silicon detector was placed at the focal plane, so that the entrance positions X,Y, the Time-of-Flight and the Energy of the ions were measured. Fig.8 is a two-dimensional plot of Energy vs. TOF (abscissa) of the 82 Se ions obtaed durg that test; the two peaks correspond to the ion charge states 22 + and 2 + (lower and higher energy, respectively). Fig.9 is the X-Y matrix measured at the entrance of PRISMA for the same events, showg from where the ions collected at the focal plane were comg. An analysis of these simple data is progress. Further and more complete tests will soon be possible, when the MWPPAC array is stalled.