COCOTIER
Cible d'Hydrogène liquide pour les corrélations à courte portée à R3B
COCOTIER

La cible et le cryostat du projet COCOTIER

Enjeux scientifiques et cadre du projet

 

 

Le projet COCOTIER (COrrélations à COurte porTée et spin IsotopiquE à R3B) vise à étudier les corrélations à courte portée dans les noyaux exotiques produits par fragmentation auprès de la machine d’ions radioactifs de GSI et plus tard FAIR. Les corrélations à courte portée issues de la combinaison entre l’attraction à portée intermédiaire et la répulsion à courte portée du potentiel NN sont à l’origine de l’appariement des nucléons dans une configuration spatiale compacte (1-1.5 fm) avec une impulsion relative élevée. Pour cette raison, elles nous permettent de sonder en laboratoire la région à courte portée de l’interaction nucléaire.

 

 

 

 

Ces corrélations ont été étudiées seulement dans les noyaux stables avec des valeurs de l’asymétrie (rapport du nombre de neutrons sur celui de protons, N/Z) proche de 1 (N/Z~1-1.5). Les études ont été menées avec une série d’expériences conduites essentiellement auprès de l’accélérateur d’électrons du JLab (Jefferson Laboratory, aux Etats-Unis). Ces mesures sont limitées aux noyaux stables et elles ont été obtenues avec une faible statistique. L’objectif du projet COCOTIER est de s’affranchir de ces deux limitations avec une mesure à haute luminosité en cinématique inverse. L’étude de l’évolution des corrélations à courte portée dans l'isotope 16C (et 12C comme reference) sera le sujet de la première expérience avec le dispositif de l'installation R3B, programmé en Mai 2022.

 

 

 
COCOTIER

La figure adaptée de Nature 560, 617 (2018) montre comment notre mesure permettra pour la première fois de comparer des noyaux de masse similaire mais d'asymétrie N/Z très différente (12,16C).

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Système de détection de R3B à GSI.

Technique

Pour étudier ces corrélations, nous allons utiliser le mécanisme de diffusion quasi libre en cinématique inverse, c’est-à-dire en envoyant le faisceau d’ions exotiques sur une cible de protons et en détectant tous les produits de réaction. Cela nous permet de compter le nombre des paires, et de remonter aux impulsions des nucléons dans la paire. Pour cela, une cible d’Hydrogène liquide a été construite à l’IRFU et ensuite couplée au système de détection de R3B. Ce système combine un trajectographe (Silicon tracker), le calorimètre CALIFA, le détecteur de neutrons NeuLAND, et le système d’analyse du fragment résiduel et des particules chargées émises à l’avant et déviées par le champ magnétique de GLAD, aimant dipolaire à très grande acceptance construit à l’IRFU. 

 

 

Calendrier

Le projet COCOTIER est financé par l’ANR (porteur du projet : IRFU, A. Corsi) à partir du 1er octobre 2017. La cible d’hydrogène liquide a été construite à l’IRFU et installée à GSI fin 2019. La première experience avec la cible COCOTIER a été realisé en Mars 2022. Deux autres experiences, y comprise la mesure des Corrélations à Courte portée, ont été approuvés par le Comité d'expériences de GSI en 2020 et actuellement plannifiés en 2022.
 

Contact : IRFU, DPhN

 

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#4180 - Màj : 06/05/2021

 

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