Reacciones de fusión: sistema de detección basado en la medición del tiempo de vuelo de los residuos de evaporación

La figura 1 ilustra el sistema denominado Tiempo de Vuelo (TOF: Time of Flight). Se compone de dos detectores de tiempo cero denominados micro-channel-plates (MCP). En pocas palabras, estos detectores sólo "anuncian" el pasaje de las partículas (producto de las reacciones producidas en la cámara de dispersión) enviando una señal. A partir de la diferencia de tiempo DT entre el pasaje de las partículas por el detector MCP1 (arranque) y el MCP2 (parada) que se mide con muy alta precisión (del orden de 500 * 10^-12 s). El sistema tiene en la parte final un detector de estado sólido que registra la energía residual de las partículas (se denomina residual dado que las partículas pierden una pequeña cantidad de su energía al pasar por los MCP).

Dado que la relación entre masa y energía está dada por la conocida expresión de la energía cinética E= M*V^2/2, y que la velocidad V = L/DT se determina conociendo la distancia entre los MCPs (ver figura 2), la relación entre la energía y el tiempo resulta: E = (ML^2/2)/DT^2. Los espectros que se obtienen con este sistema de medición presentan hipérbolas, donde cada una representa la masa de las partículas detectads. En la figura 3 se ilustra un espectro donde el proyectil utilizado era 9Be sobre un blanco de 27Al. En la región del espectro denominada "fusión" se observan los eventos que corresponden a la fusión de núcleos de 9Be y 27Al después de la evaporación de algunas partículas. Para obtener más información sobre algunas publicaciones sobre este tema hacer clic acá.