Production cross sections of projectile-like fragments in the (Ar-40)+(Ta-181) reaction at 94 A MeV

Abstract

A 94 A MeV Ar beam accelerated by the RIKEN (Institute of Physical and Chemical Researches) ring cyclotron was incident upon a 623 mg/sq cm Ta-181 target to investigate the fragment yields in the (Ar-40)+(Ta-181) reaction. The reaction products were analyzed by the RIPS (RIKEN Projectile fragment Separator) spectrometer. A 2.0 mm thick plastic scintillation counter and three 0.5 mm thick surface-barrier silicon detectors were set at the first achromatic focus of the RIPS (F2). Particles were identified by measuring the Time-Of-Flight (TOF) and the energy loss (capital delta-E). The measured values of TOF and capital delta-E were combined to identify the proton number (Z) and the mass number (A). By using the transmission calculated by the INTENSITY, the production cross sections were deduced from measured yields for the isotopes. To describe the yield distribution as the functions of A and Z of the fragments, an empirical formula for the production cross section used in the EPAX was considered. The parameter U included in the empirical formula being 1.6, present experiment on the reaction (Ar-40)+(Ta-181) was described best. The present result shows that the parameter in EPAX depends on the beam and target combination.

核反応(Ar-40)+(Ta-181)の破砕片生成率を研究するために、理化学研究所のリングサイクロトロンで94AMeVに加速したAr-40ビームを623mg/平方センチメートルのTa-181標的に入射した。反応生成物をRIPS(理化学研究所入射核破片分離器)分光計で解析した。厚さ2.0mmのプラスチックシンチレータ1つと0.5mm厚さの表面障壁型シリコン検出器3つをRIPSの最初の無色焦点(F2)に設置した。飛行時間(TOF)とエネルギー損失(ΔE)の測定により、生成粒子を同定した。測定したTOFとΔEの値を組み合わせて、破砕片の陽子数(Z)と質量数(A)を同定した。INTENSITYコードで計算した透過を使って、各同位体の生成率測定値から生成断面積を求めた。破砕片のAとZの関数として生成物の分布を記述するために、EPAXで使われている断面積に関する経験的公式を検討した。この公式に含まれるパラメータUが1.6の場合に、反応(Ar-40)+(Ta-181)の測定結果を最も良く説明できた。この結果は、EPAXに含まれるパラメータがビームと標的の組合せに依存することを示している。