Espectrómetro de órbita helicoidal
El espectrómetro de órbita helicoidal (HELIOS) es un dispositivo de medición para el estudio de reacciones nucleares en cinemática inversa. [1] Está instalado en las instalaciones de ATLAS en el Laboratorio Nacional de Argonne .
El concepto HELIOS se propuso por primera vez en el Taller sobre equipos experimentales para una instalación ISOL avanzada en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley en 1998. [2] El concepto se presentó como un espectrómetro de gran aceptación de próxima generación para medir reacciones de iones pesados.
Esquemáticamente, HELIOS se basa en un solenoide superconductor de gran calibre. Haces de iones pesados acelerados ingresan al solenoide a lo largo del eje magnético, pasando a través de una matriz de detectores hueca. Luego, el haz intercepta un objetivo de "iones de luz", también en el eje magnético. En la configuración que se muestra en la figura, los productos de reacción cargados expulsados hacia atrás en el marco del laboratorio se mueven en órbitas helicoidales hacia la matriz de detectores. Los retrocesos similares a rayos pesados se enfocan cinemáticamente hacia adelante en un cono estrecho y son interceptados por el llamado conjunto de detectores de retroceso.
La Colaboración HELIOS se formó con miembros del Laboratorio Nacional de Argonne, la Universidad de Western Michigan y la Universidad de Manchester para construir, caracterizar y poner en marcha el espectrómetro HELIOS. La construcción del espectrómetro comenzó con la entrega del solenoide superconductor en el que se basa HELIOS. El solenoide fue entregado a Argonne el 8 de diciembre de 2006.
Durante los siguientes 20 meses, el solenoide se transformó en un espectrómetro nuclear y se conectó a la línea de haz de ATLAS. El primer haz estable se sintonizó en el área objetivo de HELIOS el martes 12 de agosto de 2008 a las 13:29. Esta primera medida de puesta en marcha estudió la conocida reacción nuclear 28 Si( d , p ) en cinemática inversa para caracterizar el rendimiento del espectrómetro.
La puesta en servicio del haz de iones radiactivos de HELIOS tuvo lugar a principios de marzo de 2009. Esta fue la segunda medición realizada con HELIOS y se considera el primer "experimento" real realizado con HELIOS. [3]
