Hypersonic nozzle for laser-spectroscopy studies at 17 K characterized by resonance-ionization-spectroscopy-based flow mapping
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Notice bibliographique
Résumé
The in-gas-jet laser spectroscopy method relies on the production of uniform and low-temperature gas jets to fully resolve the atomic hyperfine structure and efficiently determine fundamental nuclear properties of short-lived isotopes from, e.g., the hardly accessible actinide and transactinide elements. In this article we present the studies devoted to designing, producing, and characterizing the flow properties of a convergent-divergent (de Laval) hypersonic nozzle with a superior performance for laser spectroscopy applications. A novel flow mapping technique, based on resonance ionization spectroscopy (RIS), has been employed to characterize the local flow properties of an argon gas jet formed by this nozzle, revealing a 61.5-mm long, highly collimated atomic jet at a uniform low temperature of 16.6(5) K [Mach 8.11(12)] that will enable laser spectroscopy experiments on heavy-exotic nuclei with an unprecedented spectral resolution and a high efficiency. These results have been compared with those obtained by planar laser induced fluorescence spectroscopy (PLIFS) studies and show a good agreement between the two techniques and a significant improvement in efficiency of the RIS mapping method with respect to PLIFS. The data are compared to state-of-the-art fluid-dynamics calculations that were carried out to obtain the nozzle contour and simulate its performance, as well as to explain the observation of a possible onset of argon nucleation.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle