< Terug naar vorige pagina

Project

Laser-ionisatiespectroscopie van 254No en 229Th in hypersonische gasjets

Korte halfwaardetijden, lage productiesnelheden en de noodzaak om ze te produceren door fusie-verdampingsreacties bemoeilijken laserspectroscopiestudies van (trans)actiniden. De In-Gas Laser Ionisatie en Spectroscopie (IGLIS) techniek is met succes toegepast in studies naar kortlevende actiniden (zie bijvoorbeeld [1,2]). De toevoeging van een convergent-divergent (de Laval) mondstuk om een koude hypersonische gasstraal te creëren combineert efficiëntie met sub-GHz spectrale resolutie. De nieuwe generatie straalpijpen met een Machgetal van 8 maakt laserspectroscopie studies van actiniden mogelijk met spectrale resoluties rond de 200 MHz [3]. 

 In dit proefschrift worden verschillende ontwikkelingen met betrekking tot de IGLIS techniek onderzocht. Een daarvan is een nieuwe set van de Laval nozzles ontworpen en gekarakteriseerd om te werken onder lage-stagnatie-druk condities die nodig zijn voor terugslagbronnen en voor spectroscopie studies van (trans)actiniden in het JetRIS experiment bij GSI [5]. Dit maakte de eerste sub-GHz meting van No-254 mogelijk. Het lichte actinide Th-229 en zijn nucleaire klokisomeer hebben de afgelopen jaren ook veel aandacht gekregen. Een opmerkelijk kenmerk is de gesuggereerde korte halveringstijd (< 10 ms) van de isomeer in zijn, nog niet waargenomen, enkelvoudig geladen toestand [4]. Deze isotoop is van belang voor de ontwikkeling van een op Th-229 gebaseerde nucleaire klok [6]. Voorbereidende studies hebben een nauwkeurige extractie van de ionisatiepotentialen van zowel Th I als Th II mogelijk gemaakt. Er werden verschillende auto-ioniserende toestanden boven het tweede ionisatiepotentiaal ontdekt die gebruikt zullen worden om de laserionisatie-efficiëntie te verbeteren voor in-gas-jet laserspectroscopie studies van de 229Th+ isomeer.

[1] C. Granados et al. Phys. Rev. C, 96:054331, 2017.
[2] S. Raeder et al. Phys. Rev. Lett., 120:232503, 2018.
[3] R. Ferrer et al. Physical Review Research, 3:043041, 2021.
[4] L. von der Wense et al. Nature, 533:47-51, 2016.
[5] S. Raeder et al. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B, 463:272-276, 2020.
[6] S. Kraemer et al. Nature, 617:706-710, 2023.

 

Datum:1 okt 2019 →  29 aug 2023
Trefwoorden:nuclear physics
Disciplines:Experimentele aspecten van nucleaire fysica
Project type:PhD project