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Authors: Löher, Bastian
Title: Probing the decay characteristics of the Pygmy Dipole Resonance in the semi-magic nucleus 140 Ce with gamma-gamma coincidence measurements
Online publication date: 11-Aug-2014
Abstract: Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein neuartiger Experimentaufbau -- das γ3 Experiment -- zur Messung von photoneninduzierten Kern-Dipolanregungen in stabilen Isotopen konzipiert und an der High Intensity γ-Ray Source (HIγS) an der Duke University installiert.rnDie hohe Energieauflösung und die hohe Nachweiseffizienz des Detektoraufbaus, welcher aus einer Kombination von LaBr Szintillatoren und hochreinen Germanium-Detektoren besteht, erlaubt erstmals die effiziente Messung von γ-γ-Koinzidenzen in Verbindung mit der Methode der Kernresonanzfluoreszenz.rnDiese Methode eröffnet den Zugang zum Zerfallsverhalten der angeregten Dipolzustände als zusätzlicher Observablen, die ein detaillierteres Verständnis der zugrunde liegenden Struktur dieser Anregungen ermöglicht.rnDer Detektoraufbau wurde bereits erfolgreich im Rahmen von zwei Experimentkampagnen in 2012 und 2013 für die Untersuchung von 13 verschiedenen Isotopen verwendet. Im Fokus dieser Arbeit stand die Analyse der Pygmy-Dipolresonanz (PDR) im Kern 140Ce im Energiebereich von 5,2 MeV bis 8,3 MeV basierend auf den mit dem γ3 Experimentaufbau gemessenen Daten. Insbesondere das Zerfallsverhalten der Zustände, die an der PDR beteiligt sind, wurde untersucht. Der Experimentaufbau, die Details der Analyse sowie die Resultate werden in der vorliegenden Arbeit präsentiert. Desweiteren erlaubt ein Vergleich der Ergebnisse mit theoretischen Rechnungen im quasi-particle phonon model (QPM) eine Interpretation des beobachteten Zerfallsverhaltens.
This work presents the design and installation of a novel experimental setup -- the γ3 setup -- for measuring photon-induced nuclear dipole excitations in stable isotopes at the High Intensity γ-ray Source (HIγS) at the Duke University. The high energy resolution and high detection efficiency of the detector array, consisting of a combination of LaBr and HPGe detectors, allows for the first time the efficient measurement of γ-γ-coincidences in combination with the method of nuclear resonance fluorescence. This technique provides access to the decay pattern of dipole excited states as an additional observable, which allows a deeper insight into the underlying structure of these excitations. The experimental setup has already been used successfully for two experimental campaigns in 2012 and 2013 in the investigation of 13 different target isotopes. Within the scope of this thesis the Pygmy Dipole Resonance (PDR) of 140Ce was studied in the excitation energy range from 5.2 MeV to 8.3 MeV based on data obtained with the γ3 setup. In particular the decay pattern of the states participating in the PDR was investigated. The experimental setup, the details of the analysis and the experimental results are presented in this thesis. A comparison of the results to theoretical quasi-particle phonon model (QPM) calculations allows for an interpretation of the observed decay behaviour.
DDC: 530 Physik
530 Physics
Institution: Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Department: FB 08 Physik, Mathematik u. Informatik
Place: Mainz
DOI: http://doi.org/10.25358/openscience-2861
Version: Original work
Publication type: Dissertation
License: in Copyright
Information on rights of use: https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
Extent: 131 S.
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