Resonant elastic and inelastic scattering for the experimental characterization of the active target ACTAR TPC
Réactiοns élastiques et inélastiques résοnantes pοur la caractérisatiοn expérimentale de la cible active ΑCΤΑR ΤΡC
Résumé
ACTAR TPC (ACtive TARget and Time Projection Chamber) is a next generation
active target that was designed and built at GANIL (Grand Accélérateur d’Ions Lourds).
Active targets are gaseous targets in which the gas is also used to track charged particles following
the principles of time projection chambers (TPC). The TPC of ACTAR has a segmented
anode of 16384 2mm side square pixels. The high density of pixels is processed using the GET
(General Electronics for TPCs) electronic system. This system also digitizes the signals over
a time interval, enabling a full 3D event reconstruction. An eight time smaller demonstrator
was first built to verify the electronics operation and the mechanical design. ACTAR TPC’s
final design was based on results obtained with the demonstrator which was tested using 6Li,
24Mg and 58Ni beams. The commissioning of ACTAR TPC was then carried out for the case of
resonant scattering on a proton target using 18O and 20Ne beams. A track reconstruction algorithm
is used to extract the angles and energies of the ions involved in the reactions. Results
are compared to previous data to determine the detection system performances. Comparing
the commissioning data with R matrix calculations, excitation functions resolutions in different
cases are obtained. The use of ACTAR TPC is validated for future experiments. Furthermore,
α clustering was studied in 10B through the resonant scattering 6Li+4He, carried out with the
demonstrator. Two resonances at 8.58MeV and 9.52MeV are observed for the first time in
elastic scattering with this reaction channel.
ACTAR TPC (ACtive TARget and Time Projection Chamber) est une cible
active de nouvelle génération construite au GANIL (Grand Accélérateur d’Ions Lourds). Les
cibles actives sont des cibles gazeuses où le gaz permet de détecter le passage de particules
chargées selon le principe des chambres à projection temporelle (TPC). La TPC d’ACTAR est
formée d’une anode segmentée de 16384 pixels carrés de 2mm de côté. La haute densité de voies
est gérée par le système électronique GET (General Electronics for TPCs). Ce système digitalise
également les signaux sur un intervalle de temps donné, pour une reconstruction 3D complète
des évènements. Un démonstrateur huit fois plus petit a d’abord été construit pour vérifier le
fonctionnement de l’électronique et la conception mécanique. La finalisation d’ACTAR TPC
s’est basée sur les résultats du démonstrateur, qui a été testé avec des faisceaux de 6Li, de 24Mg
et de 58Ni. Le commissioning d’ACTAR TPC a été effectué dans le cas de la diffusion résonante
sur cible de protons avec des faisceaux de 18O et de 20Ne. Un algorithme de reconstruction des
traces mesurées dans la TPC permet d’en extraire les angles et les énergies des ions impliqués
dans les réactions. Les résultats sont comparés à des données connues pour déterminer les
performances du système de détection. Les résolutions obtenues sur le commissioning à partir
de calculs en matrice R valident l’utilisation d’ACTAR TPC pour de futures expériences. Par
ailleurs, la diffusion résonante 6Li+4He réalisée avec le démonstrateur a permis d’étudier les
états d’agrégat α dans le 10B. Deux résonances à 8.58MeV et 9.52MeV sont observées pour la
première fois en diffusion élastique dans cette voie de réaction.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
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