A compact, highly efficient single-particle counting detector for ions of keV/u kinetic energy, movable by a long-stroke mechanical translation stage, has been developed at the Max-Planck-Institut für Kernphysik (Max Planck Institute for Nuclear Physics, MPIK). Both, detector and translation mechanics, can operate at ambient temperatures down to ∼10 K and consist fully of ultra-high vacuum compatible, high-temperature bakeable, and non-magnetic materials. The set-up is designed to meet the technical demands of MPIK’s Cryogenic Storage Ring. We present a series of functional tests that demonstrate full suitability for this application and characterise the set-up with regard to its particle detection efficiency.
REFERENCES
1.
R.
von Hahn
, K.
Blaum
, F.
Fellenberger
, M.
Froese
, M.
Grieser
, C.
Krantz
, M.
Lange
, S.
Menk
, F.
Laux
, D. A.
Orlov
, R.
Repnow
, A.
Shornikov
, T.
Sieber
, and A.
Wolf
, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. B
269
, 2871
(2011
).2.
C.
Krantz
, F.
Berg
, K.
Blaum
, F.
Fellenberger
, M.
Froese
, M.
Grieser
, R.
von Hahn
, M.
Lange
, F.
Laux
, S.
Menk
, R.
Repnow
, A.
Shornikov
, and A.
Wolf
, J. Phys.: Conf. Ser.
300
, 012010
(2011
).3.
M.
Grieser
, Yu. A.
Litvinov
, R.
Raabe
, K.
Blaum
, Y.
Blumenfeld
, P. A.
Butler
, F.
Wenander
, P. J.
Woods
, M.
Aliotta
, A.
Andreyev
, A.
Artemyev
, D.
Atanasov
, T.
Aumann
, D.
Balabanski
, A.
Barzakh
, L.
Batist
, A.-P.
Bernardes
, D.
Bernhardt
, J.
Billowes
, S.
Bishop
, M.
Borge
, I.
Borzov
, F.
Bosch
, A. J.
Boston
, C.
Brandau
, W.
Catford
, R.
Catherall
, J.
Cederkäll
, D.
Cullen
, T.
Davinson
, I.
Dillmann
, C.
Dimopoulou
, G.
Dracoulis
, Ch. E.
Düllmann
, P.
Egelhof
, A.
Estrade
, D.
Fischer
, K.
Flanagan
, L.
Fraile
, M. A.
Fraser
, S. J.
Freeman
, H.
Geissel
, J.
Gerl
, P.
Greenlees
, R. E.
Grisenti
, D.
Habs
, R.
von Hahn
, S.
Hagmann
, M.
Hausmann
, J. J.
He
, M.
Heil
, M.
Huyse
, D.
Jenkins
, A.
Jokinen
, B.
Jonson
, D. T.
Joss
, Y.
Kadi
, N.
Kalantar-Nayestanaki
, B. P.
Kay
, O.
Kiselev
, H.-J.
Kluge
, M.
Kowalska
, C.
Kozhuharov
, S.
Kreim
, T.
Kröll
, J.
Kurcewicz
, M.
Labiche
, R. C.
Lemmon
, M.
Lestinsky
, G.
Lotay
, X. W.
Ma
, M.
Marta
, J.
Meng
, D.
Mücher
, I.
Mukha
, A.
Müller
, A. St J.
Murphy
, G.
Neyens
, T.
Nilsson
, C.
Nociforo
, W.
Nörtershäuser
, R. D.
Page
, M.
Pasini
, N.
Petridis
, N.
Pietralla
, M.
Pfützner
, Z.
Podolyák
, P.
Regan
, M. W.
Reed
, R.
Reifarth
, P.
Reiter
, R.
Repnow
, K.
Riisager
, B.
Rubio
, M. S.
Sanjari
, D. W.
Savin
, C.
Scheidenberger
, S.
Schippers
, D.
Schneider
, R.
Schuch
, D.
Schwalm
, L.
Schweikhard
, D.
Shubina
, E.
Siesling
, H.
Simon
, J.
Simpson
, J.
Smith
, K.
Sonnabend
, M.
Steck
, T.
Stora
, T.
Stöhlker
, B.
Sun
, A.
Surzhykov
, F.
Suzaki
, O.
Tarasov
, S.
Trotsenko
, X. L.
Tu
, P.
Van Duppen
, C.
Volpe
, D.
Voulot
, P. M.
Walker
, E.
Wildner
, N.
Winckler
, D. F. A.
Winters
, A.
Wolf
, H. S.
Xu
, A.
Yakushev
, T.
Yamaguchi
, Y. J.
Yuan
, Y. H.
Zhang
, and K.
Zuber
, Eur. Phys. J.: Spec. Top.
207
, 1
(2012
).4.
R.
Stensgaard
, Phys. Scr.
T22
, 315
(1988
).5.
K.
Abrahamsson
, G.
Andler
, L.
Bagge
, E.
Beebe
, P.
Carlé
, H.
Danared
, S.
Egnell
, K.
Ehrnstén
, M.
Engström
, C. J.
Herrlander
, J.
Hilke
, J.
Jeansson
, A.
Källberg
, S.
Leontein
, L.
Liljeby
, A.
Nilsson
, A.
Paal
, K.-G.
Rensfelt
, U.
Rosengård
, A.
Simonsson
, A.
Soltan
, J.
Starker
, M.
af Ugglas
, and A.
Filevich
, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. B
79
, 269
(1993
).6.
S. P.
Møller
, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A
394
, 281
(1997
).7.
T.
Tanabe
, K.
Chida
, K.
Noda
, and I.
Watanabe
, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A
482
, 595
(2002
).8.
S.
Jinno
, T.
Takao
, Y.
Omata
, A.
Satou
, H.
Tanuma
, T.
Azuma
, H.
Shiromaru
, K.
Okuno
, N.
Kobayashi
, and I.
Watanabe
, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A
532
, 477
(2004
).9.
H. T.
Schmidt
, R. D.
Thomas
, M.
Gatchell
, S.
Rosén
, P.
Reinhed
, P.
Löfgren
, L.
Brännholm
, M.
Blom
, M.
Björkhage
, E.
Bäckström
, J. D.
Alexander
, S.
Leontein
, D.
Hanstorp
, H.
Zettergren
, L.
Liljeby
, A.
Källberg
, A.
Simonsson
, F.
Hellberg
, S.
Mannervik
, M.
Larsson
, W. D.
Geppert
, K. G.
Rensfelt
, H.
Danared
, A.
Paál
, M.
Masuda
, P.
Halldén
, G.
Andler
, M. H.
Stockett
, T.
Chen
, G.
Källersjö
, J.
Weimer
, K.
Hansen
, H.
Hartman
, and H.
Cederquist
, Rev. Sci. Instrum.
84
, 055115
(2013
).10.
R. D.
Thomas
, H. T.
Schmidt
, G.
Andler
, M.
Björkhage
, M.
Blom
, L.
Brännholm
, E.
Bäckström
, H.
Danared
, S.
Das
, N.
Haag
, P.
Halldén
, F.
Hellberg
, A. I. S.
Holm
, H. A. B.
Johansson
, A.
Källberg
, G.
Källersjö
, M.
Larsson
, S.
Leontein
, L.
Liljeby
, P.
Löfgren
, B.
Malm
, S.
Mannervik
, M.
Masuda
, D.
Misra
, A.
Orbán
, A.
Paál
, P.
Reinhed
, K.-G.
Rensfelt
, S.
Rosén
, K.
Schmidt
, F.
Seitz
, A.
Simonsson
, J.
Weimer
, H.
Zettergren
, and H.
Cederquist
, Rev. Sci. Instrum.
82
, 065112
(2011
).11.
Y.
Nakano
, W.
Morimoto
, T.
Majima
, J.
Matsumoto
, H.
Tanuma
, H.
Shiromaru
, and T.
Azuma
, J.Phys.: Conf. Ser.
388
, 142027
(2012
).12.
M.
Lange
, M.
Froese
, S.
Menk
, J.
Varju
, R.
Bastert
, K.
Blaum
, J. R.
Crespo López-Urrutia
, F.
Fellenberger
, M.
Grieser
, R.
von Hahn
, O.
Heber
, K.-U.
Kühnel
, F.
Laux
, D. A.
Orlov
, M. L.
Rappaport
, R.
Repnow
, C. D.
Schröter
, D.
Schwalm
, A.
Shornikov
, T.
Sieber
, Y.
Toker
, J.
Ullrich
, A.
Wolf
, and D.
Zajfman
, Rev. Sci. Instrum.
81
, 055105
(2010
).13.
A.
Wolf
, G.
Gwinner
, J.
Linkemann
, A. A.
Saghiri
, M.
Schmitt
, D.
Schwalm
, M.
Grieser
, M.
Beutelspacher
, T.
Bartsch
, C.
Brandau
, A.
Hoffknecht
, A.
Müller
, S.
Schippers
, O.
Uwira
, and D. W.
Savin
, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A
441
, 183
(2000
).14.
J. F.
Ziegler
, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. B
219–220
, 1027
(2004
).15.
D.
Zajfman
, A.
Wolf
, D.
Schwalm
, D. A.
Orlov
, M.
Grieser
, R.
von Hahn
, C. P.
Welsch
, J. R.
Crespo Lopéz-Urrutia
, C. D.
Schröter
, X.
Urbain
, and J.
Ullrich
, J. Phys.: Conf. Ser.
4
, 296
(2005
).16.
K.
Rinn
, A.
Müller
, H.
Eichenauer
, and E.
Salzborn
, Rev. Sci. Instrum.
53
, 829
(1982
).17.
S.
Rosén
, H. T.
Schmidt
, P.
Reinhed
, D.
Fischer
, R. D.
Thomas
, and H.
Cederquist
, Rev. Sci. Instrum.
78
, 113301
(2007
).18.
K. U.
Kuehnel
, C. D.
Schröter
, and J.
Ullrich
, inProceedings of the 11th European Particle Accelerator Conference, TUPC055
(European Physical Society Accelerator Group (EPS-AG)
, 2008
).19.
P.
Roth
and G. W.
Fraser
, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A
439
, 134
(2000
).20.
J. A.
Schecker
, M. M.
Schauer
, K.
Holzscheiter
, and M. H.
Holzscheiter
, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A
320
, 556
(1992
).21.
R. A.
Baragiola
, E. V.
Alonso
, J.
Ferron
, and A.
Oliva-Florio
, Surf. Sci.
90
, 240
(1979
).22.
E. M.
Baroody
, Phys. Rev.
78
, 780
(1950
).23.
D. A.
Dahl
, Int. J. Mass Spectrom.
200
, 3
(2000
).24.
Handbook of Cryogenic Engeneering
, edited by J. G.
Weisend II
(Taylor & Francis
, Philadelphia
, 1998
), pp. 163
–166
.25.
L. A.
Dietz
and J.
Sheffield
, Rev. Sci. Instrum.
44
, 183
(1973
).26.
J. R.
Prescott
, Nucl. Instrum. Methods
39
, 173
(1966
).27.
G.
Lakits
, F.
Aumayr
, and H.
Winter
, Rev. Sci. Instrum.
60
, 3151
(1989
).28.
D. A.
Orlov
, H.
Fadil
, M.
Grieser
, C.
Krantz
, J.
Hoffmann
, O.
Novotný
, S.
Novotny
, and A.
Wolf
, inProceedings of the COOL 2007 Workshop on Beam Cooling and Related Topics, FRM1C03
(Gesellschaft für Schwerionenforschung mbH
, 2007
).29.
M.
Galanti
, R.
Gott
, and J. F.
Renaud
, Rev. Sci. Instrum.
42
, 1818
(1971
).30.
J. L.
Wiza
, Nucl. Instrum. Methods
162
, 587
(1979
).31.
G. W.
Fraser
, Nucl. Instrum. Methods
206
, 445
(1983
).32.
R.
Moshammer
and R.
Matthäus
, J. Phys. Colloq.
50
, 111
(1989
).33.
J.
Fricke
, A.
Müller
, and E.
Salzborn
, Nucl. Instrum. Methods
175
, 379
(1980
).34.
P.
Schackert
, Z. Physik
197
, 32
(1966
).35.
L. E.
Collins
and P. T.
Stroud
, Br. J. Appl. Phys.
18
, 1121
(1967
).36.
G. D.
Magnuson
and C. E.
Carlston
, Phys. Rev.
129
, 2403
(1963
).37.
M.
Grieser
, A.
Becker
, K.
Blaum
, S.
George
, R.
von Hahn
, C.
Krantz
, S.
Vogel
, and A.
Wolf
, in Proceedings of the 5th International Particle Accelerator Conference, THPME121
, 2014, http://www.jacow.org.© 2015 AIP Publishing LLC.
2015
AIP Publishing LLC
You do not currently have access to this content.
