Exotic Nuclear Excitations: The Transverse Wobbling Mode in 135 Pr: The Transverse Wobbling Mode in
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- Artikel-Nr.: 10451208
Beschreibung
CHAPTER 1: INTRODUCTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.1 Rotation of Deformed Nuclei . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.1.1 Axial Deformation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.1.2 Triaxiality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.1.2.1 Chirality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.1.2.2 Wobbling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.1.2.3 Triaxiality in the A 130 Region . . . . . . . . . . . 4
1.2 Previous Cases of Wobbling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.3 Motivation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
CHAPTER 2: NUCLEAR MODELS FOR HIGH SPIN PHENOMENA . . . . 10
2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.2 The Shell Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.3 The Deformed Shell Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.3.1 Parameterization of Deformation . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.3.2 The Nilsson Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.4 Collective Rotation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.4.1 Rigid Triaxial Rotor Model (TRM) . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.4.2 Quasiparticle + Triaxial Rotor (QTR) . . . . . . . . . . . . . 25
2.4.3 Pairing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
2.4.4 Tilted Axis Cranking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
2.4.4.1 Rotation About A Principal Axis . . . . . . . . . . . 33
2.4.4.2 Rotation About A Tilted Axis . . . . . . . . . . . . . 35
2.5 The Wobbling Mode in Nuclei . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
2.5.1 Models of the Wobbling Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
2.5.1.1 Simple Wobbling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
2.5.1.2 Transverse Wobbling . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
2.5.1.3 Longitudinal Wobbling . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
<2.5.2 Signatures of Wobbling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
CHAPTER 3: EXPERIMENTAL METHODS . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
3.1 Heavy-ion Fusion-evaporation Reaction . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
3.1.1 Creation and Decay of the Compound Nucleus . . . . . . . . . 44
3.1.2 Choice of Beam and Target . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
3.2 Gamma-ray Spectroscopy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
3.2.1 Gamma-ray Interaction with Matter . . . . . . . . . . . . . . 49
3.2.2 High Purity Germanium (HPGe) Detectors . . . . . . . . . . . 53
3.2.3 Escape Suppression with BGO Detectors . . . . . . . . . . . . 58
3.2.4 The Gammasphere Detector Array . . . . . . . . . . . . . . . 603.2.5 Indian National Gamma Array (INGA) . . . . . . . . . . . . . 62
3.3 Experimental Details . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
3.3.1 ATLAS/Gammasphere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
3.3.2 TIFR - BARC Pelletron LINAC / INGA . . . . . . . . . . . . 66
3.4 Data Processing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
3.4.1 Calibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
3.4.2 Level Scheme Scheme Determination . . . . . . . . . . . . . . 73
3.4.3 Background Subtraction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
3.4.3.1 Symmetric Gates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 753.4.3.2 Asymmetric Gates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
3.5 Directional Correlation of Gamma-rays from Oriented Nuclei (DCO) . 80
3.5.1 Angular Distributions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
3.5.2 DCO Ratios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
3.5.3 Polarization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
CHAPTER 4: TRANSVERSE WOBBLING IN 135Pr . . . . . . . . . . . . . . 90
4.1 Level Scheme of 135Pr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
4.1.1 Angular Distributions and DCO-like Ratios . . . . . . . . . . 98
4.1.2 Polarizations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
4.2 Description by Theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
4.3 Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
CHAPTER 5: SUMMARY AND OUTLOOK . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
APPENDIX A: GAMMASPHERE RING AND DETECTOR INFORMATION 113
APPENDIX B: INGA RING AND DETECTOR INFORMATION . . . . . . 117
APPENDIX C: NEGATIVE PARITY LEVEL AND TRANSITION INFORMATION
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
BIBLIOGRAPHY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .