EXOTIC - 2012 1) Facility EXOTIC at LNL and Upgrade 2) Detector Development: EXPADES 3) Status of the Experiment and Data Analysis 4) Attività Prevista.

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1 EXOTIC - 2012 1) Facility EXOTIC at LNL and Upgrade 2) Detector Development: EXPADES 3) Status of the Experiment and Data Analysis 4) Attività Prevista nel 2013 Padova – CdS 09/07/2012

2 1. Facility EXOTIC at LNL and Upgrade

3 Cryogenic Target Beam-Tracking PPAC APPAC BReconstruction on the target Gas Target1 st Quadrupole triplet 2 nd quadrupole triplet Dipole magnet Wien filter Slit systems 15 mm The Facility EXOTIC at LNL

4 Light RIBs at EXOTIC 17 FE = 3–5 MeV/uPurity: 93-96 % Intensity: ~ 10 5 pps 8 BE = 3-5 MeV/uPurity: 30-40 %Intensity: 1.5*10 3 pps 7 BeE = 3 MeV/uPurity: 99 % Intensity: 2-3*10 5 pps

5 EXOTIC facility upgrade (financed by FIRB, MIUR and CSN3, INFN) The transmission is limited by the maximum magnetic field applicable to the pole-tips of the middle quadrupoles of both triplets (shipped last week to Danfysik). The upgrade (financed within the project FIRB cod. RBFR08P1W2_001) will increase the RIB maximum magnetic rigidity by + 15 %, thus providing: 1. Higher Transmission (and secondary beam intensity) 2. B-scaling of all ion-optical elements V b 7 Be + 58 Ni V b 17 F + 58 Ni V b 17 F + 208 Pb V b 7 Be + 208 Pb

6 2. Detector Development: EXPADES

7 8 Telescopes each one consisting of: E – Ionization Chamber E(40 m) + E (300 m) Double Sided Silicon Strip Detectors 62.5 x 62.5 mm 2 active area 32 x 32 strips (2 mm) =0.8 ° at d=15 cm 3 rd stage: 500 μm Silicon (single pad) from the EXODET set up. EXOTIC new apparatus for measurements with RIBs (commissioning by the end of 2012) PPAC_B BEAM Ionization Chamber ( E) Motherboard ΔE - E Readout electronics of the E stage based on home-made traditional electronics Readout electronics of the E stage based on ASIC chips manufactured by IDEAS-GM (Norway) Cooling system with Peltier cells and water

8 8 ICs assembled (NA)

9 Readout traditional electronics 16 channel pre–amplifier boards 16 channel (SA+CFD+TAC) Commissioning of the electronics completed. Prototype ready. 4(/8) detectors delivered E (FWHM): 34 keV t (FWHM): 0.9 ns (0.1 ns intrinsic) E stage: DSSD 40 m (MI)

10 IC DSSD 40 m DSSD 300 m Single PAD 500 m (EXODET) Test for the cooling of the telescopes with Peltier cells and water completed. Assembling Telescopes (NA)

11 E stage: DSSD 300 m (PD) 8 modules: 300 μm DSSSD Active area: 62.5 mm x 62.5 mm; 32 strips x 32 strips: Innovative readout electronics by means of two ASIC chips. The board to interface the two chips and the ADC (VATA boards) was entirely designed and built by INFN-PD. Prototype ready (end of 2010). We are now proceeding to a fine characterization of all the detectors and all the VATA boards.

12 Detector Characterization: Body Capacitance

13 Detector Characterization: InterStrip Capacitance

14 Read-out: Linearity and Resolution

15 17 O+ 28 Ni, 208 Pb (PAC 2012, to be done in Oct-Nov 2012) 1) Commissioning of the whole telescope of EXOTIC and the related electronics: 2 telescopes 40 m +300 m at =50 ° and =125 ° 1 telescope of IC + 300 m at =-50 ° 2) Study of the elastic scattering and reaction cross section for the 17 O+ 58 Ni, 208 Pb systems at different energies around the Coulomb barrier

16 3. Status of the Experiments and Data Analysis

17 7 Be+ 58 Ni: (PAC II 2010, 05/2010)

18 17 O + 58 Ni, 208 Pb (PAC I 2011, 04/2011) Primary Beam: 17 O 4+ Intensity: 1-4 enA Energy: 42.5-55 MeV in 2.5-MeV steps Strip-by-strip analysis. Normalization problems at forward angles ( pixel-by-pixel analysis). PRELIMINARY M. Mazzocco et al., Proc. Inter. Conf. FUSION11, C. Signorini et al. NN2012, Texas

19 17 O + 58 Ni, 208 Pb: Pixel-by-Pixel Analysis

20 8 B+ 28 Si (PAC II 2011, 03/2012) first run in the new scattering chamber 8 B (770 ms) production via the inverse kinematics reaction 6 Li ( 3 He, n) 8 B I ( 6 Li) = 150 pnA, I ( 8 B) = 1.2 kHz (Spokesperson: A. Pakou, University of Ioannina, Greece) Pile-up rejection (challenging)

21 8 B+ 28 Si: beam profile PPACA: 8 B E=27.5 MeV PPACA: 8 B E=35.15 MeV 7 Be 6 Li 8B 8B y 2 -y 1 vs x 2 -x 1 PPACB: 8 B E=35.15 MeV

22 4. Attività Prevista nel 2013

23 Presentazione al PAC dei LNL di 2-3 proposal scientifici per lo studio delle reazione 17 F + 58 Ni e 7 Be + 4 He con lapparato sperimentale EXPADES Proposal per lo sviluppo di due nuovi fasci radioattivi: 6 He e 18 Ne Completamento analisi dati per le reazioni 7 Be + 58 Ni e 17 O + 58 Ni Sottomissione dei relativi articoli per la pubblicazione Completamento di 8 telescopi dellapparato sperimentale EXPADES Realizzazione del run 8 B+ 208 Pb a CRIB, Giappone (proposal approvato) Realizzazione di un secondo target criogenico e di un pick-up capacitivo per la misura (relativa) in-beam dellintensità del fascio primario incidenti sul gas target della linea di fascio EXOTIC. Attività Prevista nel 2013

24 Officina Meccanica: (ca. 6 mesi/uomo) Realizzazione del secondo target criogenico Realizzazione di un pick-up capacitivo per misure di intensità di corrente Test di tenuta di nuovi rivelatori a gas PPAC per assicurare migliore tenuta del corpo Allineamento della linea di fascio Exotic Laboratorio di Elettronica: (ca. 3 mesi/uomo) Assistenza nellassemblaggio degli 8 rivelatori di EXPADES e nel montaggio nella camera di scattering. Completamento dellelettronica e spare parts. Assistenza e supporto per turni di misura a LNL Assistenza e supporto per lesperimento a CRIB (Giappone) Progettazione: (ca. 1 mese/uomo) Completamento del sistema per il controllo automatico delle procedure di vuoto, rientro e flussaggio per i rivelatori a gas di tracking e per le camere a ionizzazione (nel caso in cui questo progetto non venga completato nel 2012) Servizio di Calcolo: (Nessuna richiesta) EXOTIC: Richieste di supporto Servizi Tecnici

25 Milano (0.4 FTE) A. A. Guglielmetti Napoli (1.5 FTE) M. La Commara, D. Pierroutsakou Padova (2.5 + 2 FTE) M. Mazzocco, C. Parascandolo, C. Signorini, F. Soramel, E. Strano*, D. Torresi* * FIRB (Assegno di Ricerca su fondi FIRB) EXOTIC Collaboration

26 DescrizioneCapitoloPD Aggiornamento linea EXOTIC CA6 PC spare per DAQ a LNL/Data StorageCA2 Manutenzione (Alimentatore CAEN + Rivelatori)MAN1.5 + 1 Isotopi Arricchiti, Havar, BerillioCons7 Componenti di Elettronica (Cavi Kapton)Cons3 2 Rivelatori Spare EXPADESCons15 Pulser BNCINV5 Alimentatore Ortec 4-vieINV7 Trasporti (Rivelatori ed Elettronica a RIKEN)TR2.5 Missioni Interno (LNL + Coll. Meeting)MI6 + 3 Missioni Estero (Esp. RIKEN + Coll. Meeting)ME13.5 + 1.5 Totale74 EXOTIC: Richieste finanziarie Padova (k)