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J. Phys. Colloques
Volume 49, Numéro C7, Décembre 1988
Atomic Physics for Ion Driven Fusion-IV
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| Page(s) | C7-33 - C7-42 | |
| DOI | https://doi.org/10.1051/jphyscol:1988704 | |
J. Phys. Colloques 49 (1988) C7-33-C7-42
DOI: 10.1051/jphyscol:1988704
INTERACTION OF 20-100 MeV/u HEAVY IONS WITH COLD MATTER
J. HERAULT1, R. BIMBOT1, H. GAUVIN1, R. ANNE2, G. BASTIN3 et F. HUBERT41 Institut de Physique Nucléaire, BP 1, F-91406 Orsay Cedex, France
2 GANIL, BP 5027, F-14021 Caen, France
3 CSNSM, BP 1, F-91406 Orsay Cedex, France
4 CENBG, Le Haut Vigneau, F-33170 Gradignan, France
Résumé
Les pouvoirs d'arrêt de 12 solides et de 10 gaz, et les fluctuations des pertes d'énergies, ont été mesurés à l'accélérateur GANIL pour les ions 16-17O, 40Ar, 40Ca, 84-86Kr, 100Mo et 129-132Xe dans le domaine d'énergie 24 à 95 MeV/u. Après une description rapide de la méthode expérimentale, un ensemble de résultats est présenté et discuté Il est montré, en particulier, que lorsque le projectile tend à être totalement épluché, une paramétrisation simple déduite des pouvoirs d'arrêt des ions 4He++ à même vitesse devient applicable pour le calcul des pouvoirs d'arrêt des ions lourds. Simultanément l'effet solide-gaz, observé à basse énergie, tend à disparaître. Les fluctuations des pertes d'énergie ont été comparées aux valeurs déduites du modèle de Bohr et du modèle plus complet de Titeica. Quand le projectile est totalement épluché, les valeurs théoriques restent trop petites d'un facteur 2. Pour des ions partiellement épluchés ce désaccord augmente mais il apparaît, dans la dispersion des pertes d'énergie, que la composante liée aux fluctuations des échanges de charge pourrait expliquer les observations expérimentales.
Abstract
The stopping powers of 12 solids and 10 gases and the associated energy loss straggling have been measured at GANIL for 16-17O, 40Ar,40Ca, 84-86Kr, 100Mo and 129-132Xe ions in the energy domain 24 to 35 MeV/u. After a brief description of the experimental method, the set of data are presented and discussed. As far as stopping powers are concerned, a scaling law in Z2 relative to the 4He stopping powers at the same velocity becomes applicable when the projectile tends to be fully stripped. At the same time, the solid-gas effect, observed at low energy, vanishes. The energy loss straggling is compared to that deduced from Bohr model and some of its refinements. The theoretical value appears to be too small, by a factor 2, when the projectile is fully stripped. For partially stripped ions, the charge exchange straggling might explain the experimental observation.