Detector anular de partículas carregadas

    O conhecimento da perda de energia de íons pesados ao atravessarem sólidos é muito importante para muitas técnicas de física nuclear (vide por exemplo [1,2]). No caso de medidas de vidas-médias nucleares utilizando a técnica de atenuação Doppler, a escala de tempo é fornecida exatamente pela dependência do freamento com a velocidade. Em geral, os casos mais interessantes a serem medidos envolvem n\'ucleos pesados recuando em uma folha espessa de Au, Gd, Tb ou Pb. As velocidades de recuo envolvidas são usualmente pequenas, e sabe-se que a perda de energia nessa região de velocidades é muito complexa, dependendo dos detalhes da estrutura atômica tanto do freador como a do íon em recuo [3,4].
    Está sendo executado no Laboratório Pelletron um projeto para medidas da perda de energia de íons pesados em sólidos, também conhecida como o poder de freamento de íons pesados [5]. Será determinado, entre outros, o poder de freamento de íons de Ag, Pd e Tm em folhas de Au. A perda de energia dos íons em recuo é medida a partir da observação dos raios gama, que apresentam Deslocamento Doppler, emitidos por núcleos excitados, através da interação coulombiana com feixe de íons pesados, em coincidência temporal com as partículas retroespalhadas. Dessa forma são selecionados apenas os raios gama emitidos pelos núcleos que estejam recuando em torno de 0^º e que estejam atravessando perpendicularmente o material freador. O projeto de iniciação científica consiste no desenvolvimento e caracterização de um detector anular construído a partir de plásticos cintiladores, para ser utilizado nas medidas de poder de freamento de íons em sólidos. A utilização de plásticos cintiladores apresenta várias vantagens em relação aos detectores usuais de estado sólido, sendo que as principais são boa resolução temporal, alta resistência contra danos de radiação e o baixo custo [6].

Referências

[1] R.V. Ribas, N.H. Medina, M.N. Rao, E.W. Cybulska and W.A. Seale, Phys. Rev. A51 (1995) 2634

[2] F. Brandolini, N.H. Medina, M. De Poli, P. Pavan, M. Wilhelm, A. Dewald and G. Pascovici, Nucl. Inst. Meth. in Phys. Res. B 132 (1997)11

[3] R.V. Ribas - Tese de doutoramento, IFUSP (1982)

[4] J.F. Ziegler, J.P. Biersack and U.L. Littmark - Helium: Stopping Powers and Ranges in All Elemental Matter - The Stopping and Ranges of Ions in Matter, Pergamon Press, 1977 v.4.

[5] R.V. Ribas et al., Nucl. Phys. Dep. Annual Rep. - IFUSP (1989) 47

[6] J.A. Alcantara-Núñez, tese de mestrado, IFUSP (1999)