Laboratori Nazionali del Sud

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Apparati

Magnex

MAGNEX è uno spettrometro magnetico a grande accettanza installato ai LNS-INFN di Catania [1].
Si tratta di uno strumento dalle elevate prestazioni, poichè, ai vantaggi dei tradizionali spettrometri magnetici, abbina quelli di un rivelatore di elevata accentanza angolare (50 msr) e in impulso (-14%,+10.3%).
Lo spettrometro è composto da due magneti di ampia apertura, nella specie un quadrupolo seguito da un dipolo e da un Rivelatore di Piano Focale (FPD) per la rivelazione degli ioni emessi.
Lo strumento è mostrato nelle Figure 1.1 e 1.2.

Figura 1.1 Lo spettrometro MAGNEX ai LNS-INFN. Da sinistra a destra sono visibili la camera di scattering, i magneti di quadrupolo (in rosso) e dipolo (in blu) e la camera che ospita il FPD.

 

Il magnete di quadrupolo focalizza nella direzione non-dispersiva (verticale) mentre il dipolo esegue la dispersione e la focalizzazione nella direzione dispersiva (orizzontale). Quest'ultima è ottenuta dalla inclinazione di entrambi i bordi del dipolo, di ingresso e di uscita, di -18°. Inoltre, due sistemi di bobine di superficie, inseriti tra i poli del dipolo e la camera da vuoto, generano forze di quadrupolo (bobina α) e sestupolo (bobina β) variabili. Le rigidità magnetiche ammesse variano da 0.2 a 1.8 Tm, corrispondenti ad energie dello ione rivelato comprese tra 0.2÷40 AMeV e dipendendenti dalla massa e dalla carica dello stesso.

Le caratteristiche dei magneti ed i loro principali parametri ottici vengono riportati, rispettivamente, nelle Tabelle 1.1 e 1.2.

 

Figura 1.2 Rappresentazione schematica di MAGNEX

 

Tabella 1.1: Parametri dei magneti di dipolo e quadrupolo

Dipole
Maximum field 1.15 T
Bending angle 55°
Bending radius ρ 1.60 m
ρmin, ρmax 0.95, 2.35 m
Pole gap 18 cm
Entrance and exit pole face rotation -18°
Surface coils
Maximum value for α (at 1.15 T) 0.03
Maximum value for β (at 1.15 T) 0.03
Quadrupole
Maximum field strength 5 T m-1
Radius of aperture 20 cm
Effective length 58 cm

 

Tabella 1.2: Caratteristiche ottiche dello spettrometro MAGNEX

Optical characteristics Actual values
Maximum magnetic rigidity (Tm) 1.8
Solid angle (msr) 50
Horizontal angular acceptance (mr) -90,+110
Vertical angular acceptance (mr) ±125
Momentum acceptance (%) -0.14,+0.1
Central path length (cm) -596
Momentum dispersion (cm/%) 3.68
First order momentum resolution 5400
Focal plane rotation angle (degrees)59.2 0.03
Focal plane length (cm) 92
Focal plane height (cm) 20

 

[1] F. Cappuzzello, C. Agodi, D. Carbone and M. Cavallaro “The MAGNEX spectrometer: Results and perspectives”, Eur. Phys. J. A (2016) 52: 167. DOI 10.1140/epja/i2016-16167-1

 

 

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