Published November 1986 | Version v1
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Nuclear structure studies on indium and tin isotope chains by means of laser spectroscopy

Description

In a collaboration with GSI in Darmstadt and ISOLDE in Geneva the hyperfine structure (HFS) and the isotope shift (IS) of the indium isotopes from 104In - 127In in their ground and isomeric states could be studied. Additionally the tin isotopes 109Sn and 111Sn could be measured. In tin the transition 5p21S0 → 5p6s 3P1 with λ = 563 nm was studied. In indium the transition 5p 2P1/2 → 6s 2S1/2 with λ = 410 nm and 5p 2P3/2 → 6s 2S1/2 with λ = 451 nm could be measured. The magnetic dipole moments and electric quadrupole moments determined from the measurements of the HFS can be sufficiently explained in the framework of the single-particle model. From the moments the configurations and spins of the studied nuclear states can be stated. In 109Sn the nuclear spin was determined to I = 5/2. The measurement of the IS in two lines in 108In allowed regarding the coupling rules for nuclear moments the determination of the nuclear spin. The spin of the 40 m isomers of the 108mIn can be stated to I = 2. The mean square nuclear charge radius exhibits a parabolic slope the quadratic part of which with a maximum in the shell center at N = 66 between the neutron numbers N = 50 and N = 82 can be understood as sum of contributions of a surface correlation, i.e. a quadrupole deformation as well as eventually present higher order terms or a change of the surface skin density. The deformation determinable by this description is both for tin and for indium essentially larger than the deformation from the B(E2) values of tin or from the intrinsic quadrupole moments in indium derived from the HFS. (orig./HSI)

Abstract (German)

In einer Zusammenarbeit mit der GSI in Darmstadt und der ISOLDE in Genf konnten die Hyperfeinstruktur (HFS) und die Isotopenverschiebung (ISV) der Indium-Isotope von 104In - 127In in Grund- und isomeren Zustaenden untersucht werden. Zusaetzlich konnten die Zinn-Isotope 109Sn und 111Sn vermessen werden. Im Zinn wurde der Uebergang 5p21S0 → 5p6s 3P1 mit λ = 563 nm untersucht. Im Indium konnten die Uebergaenge 5p 2P1/2 → 6s 2S1/2 mit λ = 410 nm und 5p 2P3/2 → 6s 2S1/2 mit λ = 451 nm vermessen werden. Die aus den Messungen der HFS bestimmten magnetischen Dipolmomente und elektrischen Quadrupolmomente lassen sich im Rahmen des Einteilchenmodelles befriedigend erklaeren. Aus den Momenten lassen sich die Konfigurationen und Spins der untersuchten Kernzustaende angeben. Im 109Sn wurde der Kernspin I = 5/2 bestimmt. Die Messungen der ISV in zwei Linien im 108In erlaubte unter Beruecksichtigung der Kopplungsregeln fuer Kernmomente die Bestimmung des Kernspins. Der Spin des 40 m Isomers des 108mIn kann zu I = 2 angegeben werden. Der mittlere quadratische Kernladungsradius weist einen parabolischen Verlauf auf, dessen quadratischer Anteil mit einem Maximum in der Schalenmitte bei N = 66 zwischen den Neutronenzahlen N = 50 und N = 82 als Summe von Beitraegen einer Oberflaechenkorrelation, d.h. einer Quadrupoldeformation sowie eventuell vorliegender Terme hoeherer Ordnung oder einer Aenderung der Oberflaechenhautdicke, verstanden werden kann. Die mit dieser Beschreibung aus der ISV bestimmbare Deformation ist sowohl fuer Zinn als auch fuer Indium deutlich hoeher als die Deformation aus den B(E2)-Werten des Zinn oder aus den aus der HFS abgeleiteten intrinsischen Quadrupolmomenten im Indium. (orig./HSI)

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Original title (German)
Kernstrukturuntersuchungen an Indium- und Zinn-Isotopenketten mittels Laserspektroskopie

Publishing Information

Imprint Pagination
122 p.
Report number
GSI--86-20