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