Tuikeilmaisin fuusiotuotteiden beetamerkkaukseen : ilmaisimen rakentaminen ja testaus

Tässä pro gradu -tutkielmassa on rakennettu ja testattu paikkaherkkä tuikeilmaisin ydinrakennefysiikan kokeellista tutkimusta varten. Ydinten rakennetta ja ominaisuuksia tutkiessa mielenkiinto kohdistuu usein eksoottisiin ytimiin, joita voidaan tuottaa fuusio-höyrystysreaktioissa. Näissä reaktioissa mielenkiinnon kohteena olevia ytimiä syntyy monesti kuitenkin vain häviävän pieni määrä, ja kyseiset ytimet ovat tavallisesti olemassa vain sekunnin murto-osan ennen kuin ne hajoavat. Tällöin niiden havaitsemiseen tarvitaan herkkiä mittaus- ja ilmaisinsysteemejä. Tämän tutkielman ilmaisinta käytetään havaitsemaan fuusio-höyrystysreaktiossa syntyvien N=Z-linjan lähellä olevien ytimien hajoamisissa syntyviä beetahiukkasia eli ns. beetamerkkaukseen (eng. Recoil-Beta Tagging) MARA-rekyylierottimen fokustasolla. Uusi ilmaisin koostuu kahdesta rivistä erikokoisia tuikesauvoja, jolloin sen läpi kulkeutuvan beetahiukkasen energia ja paikka voidaan selvittää. Tutkielmassa ilmaisimen toimintaa on testattu eri säteilylähteiden avulla, minkä lisäksi myös ilmaisimen gammaläpinäkyvyyttä ja yksittäisen sauvan ominaisuuksia on tarkasteltu. Suoritettujen mittausten perusteella ilmaisimella saavutetaan hyvä paikkaherkkyys sekä riittävä energiaresoluutio korkea-energisen beetasäteilyn havaitsemiseen.