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  2. Johannes Gutenberg-Universität Mainz
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Please use this identifier to cite or link to this item: http://doi.org/10.25358/openscience-2171
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dc.contributor.authorGrund, Jessica
dc.date.accessioned2018-07-29T12:33:04Z
dc.date.available2018-07-29T14:33:04Z
dc.date.issued2018
dc.identifier.urihttps://openscience.ub.uni-mainz.de/handle/20.500.12030/2173-
dc.description.abstractPenning traps are versatile tools to gain knowledge about ground state properties of nuclides through high-precision measurements of their atomic masses. They can be used to refine theoretical mass models, thereby contributing to the understanding of nucleosynthesis. The aim of this work was to couple the double-Penning-trap mass-spectrometry setup TRIGA-TRAP to the research reactor TRIGA Mainz to enable mass measurements of short-lived, neutron-rich nuclides produced by neutron induced fission of U-235. These radio nuclides are transported by an aerosol-based gas-jet system and have to be subsequently ionized. For this, a surface ion source was designed and implemented. It enabled a reliable operation at temperatures above 2000 °C and yielded good ionization efficiencies for alkaline metals. The gas-jet was equipped with monitoring devices, which allowed gaining insight into the dependence of its performance as a function of the pressure inside the target chamber. Several beam diagnostics stations were installed along the beamline for extended characterization and optimization studies of individual components. Ion beams of fission products were generated, mass separated and transformed into ion bunches inside a gas-filled radio frequency quadrupole. The subsequent deceleration from 30 keV to 1.1 keV enabled the injection of radio nuclides into the first Penning trap. Four different short-lived ion species were identified through mass measurements by resonant buffer gas cooling inside this trap. The obtained masses agree with those of the AME2016 within their uncertainties. This dataset is the first obtained for short-lived nuclides at TRIGA-TRAP and confirms the successful transport of fission products from the target to the Penning trap, thereby finalizing the commissioning of TRIGA-TRAP.en_GB
dc.description.abstractPenningfallen sind vielseitige Werkzeuge um durch Hochpräzisionsmessungen der atomaren Masse Wissen über Grundzustandseigenschaften von Atomkernen zu erlangen. Diese können zur Verfeinerung von theoretischen Kernmassenmodellen verwendet werden und tragen dadurch zum Verständnis der Nukleosynthese bei. Das Ziel dieser Arbeit war die Ankopplung des Doppel-Penningfallen-Massenspektrometrie-Aufbaus TRIGA-TRAP an den Forschungsreaktor TRIGA Mainz, um dadurch Massenmessungen von kurzlebigen, neutronenreichen Atomkernen zu er-möglichen, die durch neutroneninduzierte Spaltung von U-235 produziert werden. Diese Radionuklide werden mit Hilfe eines aerosolbeladenenen Gasjet-Systems transportiert und anschließend ionisiert. Dafür wurde eine Oberflächenionenquelle konzipiert und implementiert. Diese ermöglichte einen zuverlässigen Betrieb bei Temperaturen von über 2000 °C und ergab gute Ionisationseffizienzen für Alkalimetalle. Der Gasjet wurde mit Überwachungseinheiten ausgestattet, die Einblicke über den Zusammenhang zwischen dem Verhalten des Gasjets und dem Druck in der Targetkammer lieferten. Mehrere Strahldiagnostikstationen wurden entlang der Strahlstrecke installiert, um ausführliche Charakterisierungen und Optimierungen von einzelnen Komponenten zu ermöglichen. Ionenstrahlen aus Spaltprodukten wurden erzeugt, massensepariert und in einem gasgefüllten Radiofrequenz-Quadrupol zu Ionenbündeln transformiert. Die anschließende Abbremsung der Ionen von 30 keV auf 1.1 keV ermöglichte die Injektion von Radionukliden in die erste Penningfalle. Vier verschiedene kurzlebige Ionenspezies wurden mittels Massenmessung über resonante Puffergas-Kühlung in dieser Falle identifiziert. Die erhaltenen Massen stimmen im Rahmen der Fehler mit denen der AME2016 überein. Dieser Datensatz ist der erste, der bei TRIGA-TRAP von kurzlebigen Radionukliden aufgenommen wurde. Er bestätigt den erfolgreichen Transport von Spaltprodukten aus dem Target zur Penningfalle und schließt damit die Inbetriebnahme von TRIGA-TRAP ab.de_DE
dc.language.isoeng
dc.rightsInCopyrightde_DE
dc.rights.urihttps://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
dc.subject.ddc540 Chemiede_DE
dc.subject.ddc540 Chemistry and allied sciencesen_GB
dc.titleOnline coupling of TRIGA-TRAP to the research reactor TRIGA Mainzen_GB
dc.typeDissertationde_DE
dc.identifier.urnurn:nbn:de:hebis:77-diss-1000021627
dc.identifier.doihttp://doi.org/10.25358/openscience-2171-
jgu.type.dinitypedoctoralThesis
jgu.type.versionOriginal worken_GB
jgu.type.resourceText
jgu.description.extent123 Seiten
jgu.organisation.departmentFB 09 Chemie, Pharmazie u. Geowissensch.-
jgu.organisation.year2018
jgu.organisation.number7950-
jgu.organisation.nameJohannes Gutenberg-Universität Mainz-
jgu.rights.accessrightsopenAccess-
jgu.organisation.placeMainz-
jgu.subject.ddccode540
opus.date.accessioned2018-07-29T12:33:04Z
opus.date.modified2018-08-16T10:46:16Z
opus.date.available2018-07-29T14:33:04
opus.subject.dfgcode00-000
opus.organisation.stringFB 09: Chemie, Pharmazie und Geowissenschaften: Institut für Kernchemiede_DE
opus.identifier.opusid100002162
opus.institute.number0904
opus.metadataonlyfalse
opus.type.contenttypeDissertationde_DE
opus.type.contenttypeDissertationen_GB
jgu.organisation.rorhttps://ror.org/023b0x485
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