Accessing tens-to-hundreds femtoseconds nuclear state lifetimes with low-energy binary heavy-ion reactions
M. Ciemała
(1)
,
S. Ziliani
(2)
,
F. C L Crespi
(2)
,
S. Leoni
(2)
,
B. Fornal
(1)
,
A. Maj
(1)
,
P. Bednarczyk
(1)
,
G. Benzoni
(3)
,
A. Bracco
(3)
,
C. Boiano
(3)
,
S. Bottoni
(3)
,
S. Brambilla
(3)
,
M. Bast
(4)
,
M. Beckers
(4)
,
T. Braunroth
(4)
,
F. Camera
,
N. Cieplicka-Oryńczak
,
E. Clément
(5)
,
S. Coelli
,
O. Dorvaux
(6)
,
S. Erturk
,
G. de France
(5)
,
C. Fransen
(4)
,
A. Goldkuhle
(4)
,
J. Grębosz
,
M. N Harakeh
,
Ł. W Iskra
,
B. Jacquot
(5)
,
A. Karpov
,
M. Kicińska-Habior
,
Y.-H. Kim
(7, 5)
,
M. Kmiecik
,
A. Lemasson
(5)
,
S. M Lenzi
,
M. Lewitowicz
(5)
,
H. Li
(5)
,
I. Matea
(8)
,
K. Mazurek
,
C. Michelagnoli
(7)
,
M. Matejska-Minda
,
B. Million
,
C. Müller-Gatermann
,
V. Nanal
,
P. Napiorkowski
,
D. R Napoli
,
R. Palit
,
M. Rejmund
,
Ch. Schmitt
(6)
,
M. Stanoiu
,
I. Stefan
(8)
,
E. Vardaci
,
B. Wasilewska
(1)
,
O. Wieland
(3)
,
M. Ziębliński
(1)
,
M. Zielińska
(9)
1
H. Niewodniczanski Institute of Nuclear Physics
2 Dipartimento di Fisica (Milano)
3 INFN - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano
4 Institut für Kernphysik der Universität zu Köln
5 GANIL - Grand Accélérateur National d'Ions Lourds
6 IPHC - Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien
7 ILL - Institut Laue-Langevin
8 IPNO - Institut de Physique Nucléaire d'Orsay
9 IRFU - Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers
2 Dipartimento di Fisica (Milano)
3 INFN - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano
4 Institut für Kernphysik der Universität zu Köln
5 GANIL - Grand Accélérateur National d'Ions Lourds
6 IPHC - Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien
7 ILL - Institut Laue-Langevin
8 IPNO - Institut de Physique Nucléaire d'Orsay
9 IRFU - Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers
M. Ciemała
- Fonction : Auteur
- PersonId : 763971
- ORCID : 0000-0001-5328-720X
S. Ziliani
- Fonction : Auteur
- PersonId : 763971
- ORCID : 0000-0001-5328-720X
S. Leoni
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755161
- ORCID : 0000-0002-3691-0749
B. Fornal
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755162
- ORCID : 0000-0002-1142-8067
- IdRef : 219941858
A. Maj
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755162
- ORCID : 0000-0002-1142-8067
- IdRef : 219941858
G. Benzoni
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755374
- ORCID : 0000-0002-7938-0338
F. Camera
- Fonction : Auteur
N. Cieplicka-Oryńczak
- Fonction : Auteur
S. Coelli
- Fonction : Auteur
S. Erturk
- Fonction : Auteur
J. Grębosz
- Fonction : Auteur
M. N Harakeh
- Fonction : Auteur
Ł. W Iskra
- Fonction : Auteur
A. Karpov
- Fonction : Auteur
M. Kicińska-Habior
- Fonction : Auteur
M. Kmiecik
- Fonction : Auteur
A. Lemasson
- Fonction : Auteur
- PersonId : 3871
- IdHAL : antoine-lemasson
- ORCID : 0000-0002-9434-8520
- IdRef : 152663169
S. M Lenzi
- Fonction : Auteur
K. Mazurek
- Fonction : Auteur
M. Matejska-Minda
- Fonction : Auteur
- PersonId : 764160
- ORCID : 0000-0001-8644-198X
B. Million
- Fonction : Auteur
C. Müller-Gatermann
- Fonction : Auteur
V. Nanal
- Fonction : Auteur
P. Napiorkowski
- Fonction : Auteur
D. R Napoli
- Fonction : Auteur
R. Palit
- Fonction : Auteur
M. Rejmund
- Fonction : Auteur
M. Stanoiu
- Fonction : Auteur
E. Vardaci
- Fonction : Auteur
Résumé
A novel Monte Carlo technique has been developed to determine lifetimes of excited states in the tens-to-hundreds femtoseconds range in products of low-energy heavy-ion binary reactions, with complex velocity distributions. The method is based on a detailed study of Doppler-broadened γ-ray lineshapes. Its relevance is demonstrated in connection with the 18O(7.0MeV/u)+181Ta experiment, performed at GANIL with the AGATA+VAMOS+PARIS setup, to study neutron-rich O, C, N, ... nuclei. Excited states in 17O and 19O, with known lifetimes, are used to validate the method over the ∼20−400fs lifetime-sensitivity range. Emphasis is given to the unprecedented position resolution provided by γ-tracking arrays, which turns out to be essential for reaching the required accuracy in Doppler-shift correction. The technique is anticipated to be an important tool for lifetime investigations in exotic neutron-rich nuclei, produced with intense ISOL-type beams
Fichier principal
Ciemała2021_Article_AccessingTens-to-hundredsFemto.pdf (5.33 Mo)
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Origine : Publication financée par une institution