Developments in target-ion source chemistry for ISOL facilities

This work investigates the influence of chemical reactions on the release of elements from target-ion source units for ISOL facilities. Methods employed are thermochromatography, yield and hold-up time measurements; adsorption enthalpies have been determined for Ag and In. The results obtained with these methods are consistent. Elements exhibit reversible or irreversible reactions on different surfaces (Tantalum, quartz, sapphire). The interactions with surfaces inside the target-ion source unit can be used to improve the quality of radioactive ion beams. Spectroscopic data obtained at CERN-ISOLDE using a medium-temperature quartz transfer line show the effectivity of selective adsorption for beam purification. New gamma lines of 131Cd have been observed and a tentative decay scheme is presented.

In der vorliegenden Arbeit wird der Einfluss chemischer Reaktionen auf die Freisetzung verschiedener Elemente aus Target-Ionenquellen für ISOL-Anlagen untersucht. Die angewandten Untersuchungsmethoden sind Thermochromatographie, Ausbeute- und Verweilzeitmessungen; Adsorptionsenthalpien für Ag und In wurden bestimmt. Die Ergebnisse der verschiedenen Messungen sind konsistent. Je nach Element können reversible oder irreversible Reaktionen mit verschiedenen Oberflächen (Tantal, Quarz, Saphir) beobachtet werden. Die Wechselwirkung mit Oberflächen in der Target-Ionenquellen-Einheit kann zur Verbesserung der Strahlqualität genutzt werden. Die Wirksamkeit von selektiver Adsorption zur Verbesserung der Strahlreinheit zeigt sich in Spektroskopie-Daten, die an CERN-ISOLDE mithilfe einer Quartz-Transferröhre aufgenommen wurden. Bisher unbekannte Gammalinien von 131Cd wurden beobachtet und ein vorläufiges Zerfallsschema wird vorgeschlagen.