Construction of a new low-energy deuteron polarimeter

Abstract

A new low energy deuteron polarimeter has been constructed at C03 beam line in the AVF (Azimuthally Variable Field) cyclotron room. Two sets of detectors, 0 deg and backward-angle detectors, were used to measure the tensor and vector analyzing powers, respectively. At the 0 deg detector, two 1 mm thick plastic scintillators were placed downstream from the beam stopper. Because of a large positive Q-value (18.4 MeV) of the He-3(d,p)He-4 reaction, the incident beam and any other reaction products can be stopped in the beam stopper or an energy degrader placed in front of the detectors, and only protons from the He-3(d,p)He-4 reaction reaches to the detector. At the backward angle detector, two 0.5 mm thick silicon detectors were used to detect protons. In both cases of 0 deg and backward angle detector, hardware discrimination of the He-3(d,p)He-4 event was successful, and no software gate was used to obtain the beam polarization. The first measurement was carried out by using an 8 MeV polarized deuteron beam. The target density was 2.7 x 10(exp 19)/cu cm. Typical counting rate was about 1 kcps and 25 cps for 0 deg and backward angle detector, respectively, when the beam intensity was approximately 350 nA. The vector and tensor polarizations were determined with statistical errors of 1 percent and 0.7 percent, respectively, in an 8 minute measurement.

AVF(周回変動磁場型)サイクロトロンルームのCO3ビームラインに新型の低エネルギー重陽子ポラリメータを作製した。0度と後方角の2組の検出器をそれぞれテンソルとベクトルの分解能を測定するのに用いた。0度の検出器では、2つの1mm厚さのプラスチックシンチレータがビームストッパの下流におかれている。He-3(d,p)He-4反応の大きな正のQ値(18.4MeV)のため、入射ビームと他の反応生成物は検出器の前に設置されたビームストッパあるいはエネルギー減衰体で阻止でき、He-3(d,p)He-4反応からの陽子のみが検出器に到達する。後方角検出器では、2つの0.5mm厚さのけい素検出器を用いて陽子を検出した。0度と後方角の両検出器において、He-3(d,p)He-4事象のハードウエア弁別は成功し、ビーム偏極を得るのにソフトウエアゲートは使用しなかった。8MeV偏極重陽子ビームを用いて最初の測定を行った。標的の密度は2.7×10(exp 19)/立方センチメートルであった。典型的な計数率は、ビーム強度が約350nAのとき、0度と後方角の検出器に対してそれぞれ約1kcpsと25cpsであった。ベクトルおよびテンソル偏極を8分間の測定で、それぞれ1%と0.7%の統計誤差で決定した。