-- [ Pahina 1 ] --

Ang Russian Academy of Sciences.

Petersburg Institute of Nuclear Physics.

sila. B.P. Konstantinova.

Para sa mga karapatang manuskrito

Mikirtician Maxim Sergeevich.

UDC 539.128, 539.188.

Pag-unlad at pag-aaral ng pinagmumulan ng atomic hydrogen at deuterium na may nuclear polarization para sa mga eksperimento sa mga panloob na beam ng mga accelerators 01.04.01 - Mga instrumento at pamamaraan ng eksperimentong physics thesis para sa antas ng kandidato ng physico-mathematical sciences

Mga siyentipikong lider:

kandidato ng Physico-Mathematical Sciences V.P. Coptev kandidato ng pisikal at matematika agham a.a. Vasilyev Gatchina Introduction Introduction .............................................. .................................................. ..........................- Nine Kabanata 1.

Mga paraan ng pagkuha ng atomic beams ............................................. . ......................- 13 1.1 Panimula ....................... . ................................................. . .................................- 13 1.2 mekanismo ng paghihiwalay sa gas discharge ........ . ............................................- 14 1.3 teoretikal na pagsasaalang-alang ng pagbuo ng gas jet ..........................- 17 1.3.1 Molecular Mode (expiring) .......... .. ............................................- 17 1.3. 2 formation beam na may mahabang kanal ........................................... .............. - 18 1.3.3 Hydrodynamic Flow mode. Supersonic jet ..................- 20 1.3.4 Pagtatantya ng pinagmulan intensity .................... .. ...................................- 24. Kabanata 2.

Mga pamamaraan para sa paglikha ng polariseysyon sa Atomic Beams ........................................... . .- 27 2.1 Panimula ............................................ ... ............................................... ... ............- 27 2.2 Mga mapagkukunan na gumagamit ng Lamb Shift (LSS) ........................ ... ..........- 31 2.3 Pinagmumulan ng Optical Pumping (Oppis) ........................... ... ......................- 33 2.4 Mga Pinagmumulan ng Polarized Atomic Beams (Pabs) .............. .... ..............- 35. Kabanata 3.

Ang pinagmulan ng polarized atomic hydrogen at deuterium para sa panloob na gas target ng Anke Spectrometer ................................. ..... ................................- 38 3.1. Maikling Paglalarawan Disenyo ................................................. .............. ......................- 38 3.2 Vacuum system ......... .............. .................................... .............. ..................- 42 3.2.1 Disenyo ng Vacuum Chamber ........ ...........

42 3.2.2 kaugalian pumping system ........................................... .........- 44 3.3 Disssociator ..................................... .. ................................................ .. ..............- 47 3.3.1 Mechanical design ........................... .. .......................................- 48 3.3.2 sistema ng dalas ng radyo. ... ............................................... ... ...................- 51 3.3.3 system cooling nozzle .................... ... .............................................- 52. 3.4 System of Formation gas jet ............................................ ...... ............- 54 3.4.1 Disenyo .......................... ...... ............................................ ...... .........- 54 3.5 spin-separating magnetic system ........................... ...... .......................- 56 3.5.1 Mga pangunahing prinsipyo .............. ...... ............................................ ...... .........- 56 3.5.2 spin-sectrating sectruitive magnets. ANKE ABS ..................- 57 3.6 Supplement Blocks ......................... . ................................................. - 59 3.6.1 Mga Prinsipyo ng Operasyon .......................................... .. ....................................- 60 -2 3.6.2 mga bloke ng ultra-manipis Mga Paglilipat Anke ABS .. .........................................- 62. Kabanata 4.

Pag-optimize ng mga katangian ng pinagmulan ............................................. ...... ..................- 66 4.1 Ang intensity ng atomic beam ................. ......... ......................................... - 66 4.1.1 Pagsukat ng mga instrumento at pamamaraan ......................................... ......... ..........- 66 4.1.2 Ang Absolute Calibration Method ...................... .......... .............................- 69 4.1.3 device para sa pagsukat ng intensity ng Isang atomic beam .......... ...- 74 4.1.4 Mga resulta na nakuha ........................... ............. .................................- 78 4.1. 5 konklusyon ........... ..................................... ............. ..................................... ..- 81 4.2 spatial na pamamahagi ng density ng sinag .... ................................. ..- 82 4.2.1 Mga Instrumentong at Pagsukat Mga Diskarte ...... ................................. ................. ....- 82 4.2.2 pagsasaayos ng nozzle ...................... ................... ............................... ...... ........- 86 4.2.3 Ang mga resulta ay nakuha .................................. . ......................................- 88 4.2.4 konklusyon ..... . ................................................. . ............................................- 89 4.3 ang degree. ng dissociation ng atomic beam ............................................. .... .......- 90 4.3.1 Mga Device at Mga Diskarte sa Pagsukat .............................. .... ..........................- 90 4.3.2 Ang antas ng paghihiwalay ng isang libreng atomic jet ...... ........ ................- 92 4.3.3 spatial na pamamahagi ng antas ng paghihiwalay sa isang polarized beam .......... ............ ...................................... ............ .................- 95 4.3.4 Mga Konklusyon ............... ............ ...................................... ............ .......................- 97 4.4 polarization ........... ............ ...................................... ............ ............................- 98 4.4.1 mga instrumento at mga pamamaraan ng pagsukat. ............ ..................... ..........................- 98 4.4.2 Ang mga resulta ay nakuha ................ . ................................................. . .... - 100 4.4.3 Mga Konklusyon ....................................... . ................................................. . ........ - 102. Kabanata 5.

Mga prospect para sa paggamit ............................................... . ................................... - 104 5.1 inkjet target ......... . ................................................. . .............................. - 104 5.2 polarized gas target. Accumulative cell .......................... - 106 konklusyon ................... .................................................. ............................................ - 110 literatura ... .................................................. .................................................. .......... - 115 -3 listahan ng mga ilustrasyon I Fig. 1. Seksyon S sa di-nababanat na mga proseso 16 bilang isang elektron enerhiya function. - 15 bigas. 2. Scheme ng paghahati ng nozzle sa elementary tubes ....................................... ... ...- 24 bigas. 3: Ang diagram ng mga antas ng enerhiya ng hydrogen atom sa magnetic field B. para sa pangunahing estado ng BC \u003d 507 GS, para sa 2S1 / 2, ang mga estado BC \u003d 63.4 gs. Enerhiya W ay sinusukat sa mga yunit DW \u003d H1420.4 MHz (\u003d 5.9 · 10-6 EV) ............................. . .............................- 28 Fig. 4: ang diagram ng mga antas ng enerhiya ng deuterium atom sa magnetic field B. para sa pangunahing estado ng BC \u003d 117 HS, para sa 2S1 / 2, BC \u003d 14.6 GS estado. Enerhiya W ay sinusukat sa mga yunit DW \u003d H327.4 MHz (\u003d 1.4 · 10-6 EV) ............................. . ...............................- 28 Fig. 5. Nuclear polarization ng mga antas ng superfine splitting atom ng hydrogen bilang isang function ng panlabas magnetic field.................................................. ...........................- 30 Fig. 6. Nuclear polariseysyon ng mga antas ng superfine splitting atom ng deuterium bilang isang function ng isang panlabas na magnetic field ............................ ........ .........................................- 30 Fig. 7. Diagram ng mga antas ng enerhiya ng ultrafine splitting para sa 2S1 / 2 at 2P1 / 2 estado ng hydrogen atom ............................ .... .............................................. .... ...- 31 bigas. 8. Ang mga pangunahing elemento ng polarized source sa Lamb shift ......- 32 Fig. 9. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng pinagmulan na may optical pumping .....................................- 34 Fig. 10. Mga antas ng ultrafine splitting ng hydrogen atom sa 2S1 / 2-estado bilang isang function ng isang panlabas na magnetic field .......................... ..... .......................................- 34 Fig. 11: Structural scheme ng pinagmulan ng polarized atomic hydrogen / deuterium.

1 - gas flow controller;

4 ay ang unang pangkat ng spin na naghihiwalay magnet;

6 ay ang pangalawang grupo ng spin na naghihiwalay magnet;

8 - Pinagsamang cell (target) ........................................... ............ ................- 35 Fig. 12. Anke abs at isang espesyal na kamara ng vacuum para sa pag-install ng iba't ibang uri ng mga target sa maginhawang singsing. Ang pinagmulan ng polarized atomic hydrogen at deuterium ay matatagpuan sa pagitan ng deflecting magnet d1 at ang central magnet ng spectrometer D2. Ang direksyon ng beam cozy mula kaliwa hanggang kanan ......................- 38 Fig. 13. Pagguhit ng Anke Abs. Ang mga paliwanag ay ibinibigay sa teksto ............................................ ..- 40 bigas. 14. Photo Anke ABS sa laboratoryo. Ang taas ng upper vacuum chamber ay 80 cm ........................................ ....... ........................................... ....... ..................................- 41 FIG. 15. Upper mobile partition ............................................. .. ........................- 43 FIG. 16. Scheme ng vacuum system ng pinagmulan ng Anke Abs. Ang isang kumpletong listahan ng mga kagamitan sa vacuum ay ibinibigay sa Table 1 ....................................... ... ...................................- 44 Fig. 17. Iba't ibang Camera Pumping Schemes I ........................................... .....................- 45 Fig. 18. Radio Frequency Disociator Anke Abs ........................................... . ..........- 47 FIG. 19. Anke abs dissociator sa konteksto. 1: gas supply flange, 2: coolant inlet, 3: rf input, 4: sliding hf compound, 5: inductance coil, 6: capacitors, 7: lower sealing cooling circuit, 8:

nozzle, 9: Bahagi ng cooling system nozzle (Copper Thermal Bridge) .......................- 49 -4 Fig. 20. ilalim na dulo ng dissociator at ang gas jet formation system. isa:

ang discharge tube at tubo ng cooling system, 2: ang mas mababang selyo ng cooling circuit, 3: Teflon init flux limiter, 4: sliding compound, 5:

suporta ng nozzle at cooling system, 6: Heater, 7: Copper Thermal Bridge, 8:

pag-fasten ng nozzles, 9: nozzle, 10: window sa itaas na vacuum partition, 11: skimmer, 12: colmator12, 13: Unang pangalawang pang-aapi, 14: mas mababang partition ng vacuum ............... . ................................................. . ................................................. . - 50 bigas. 21. Structural diagram ng sistema ng dalas ng radyo ......................................... ... ...- 51 Fig. 22. Ang katangian ng pag-asa ng temperatura ng nozzle mula sa oras hanggang sa stabilization sa tulong ng PID regulator ............................ ....... ........................................... ....... .......- 53 FIG. 23. Pagkatalo sa gas jet formation system ......................................... . ...- 55 Fig. 24. Sectionable magnet na ginagamit sa ABS. Ang isang atom na lumilipad sa isang magnet na may R \u003d 0 sa isang anggulo A0 ay ipinapakita sa kaliwa;

ang karapatan ay nagpapakita ng ilang mga linya ng lakas .....- 56 Fig. 25. Pag-asa ng epektibong magnetic sandali ng isang atom mula sa isang panlabas na magnetic field para sa apat na antas ng superfine splitting ............................ ...... ..............- 57 Fig. 26. Bahagi ng cylindrical pare-pareho ang pagpili ng isang magnet na binubuo ng mga segment .................................... ... ............................................... ... ...............................- 58 Fig. 27. Scheme ng isang bloke ng high-frequency transition ....................................... ..... ..........- 60 bigas. 28. Ang disenyo ng super-thin transition block Anke ABS ..............................- 62 Fig. 29. Paikot-ikot na diagram ng likid ng gradient field (bgrad) .................................... .... - 63 bigas. 30. Pinasimple na de-koryenteng circuit para sa paglipat sa WFT at MFT bloke ..............- 64 Fig. 31. Ang larawan ng MFT Hyperfine Block (Center) na naka-install sa Anke ABS polarized source. Mula sa itaas, ang isa sa tatlong magsulid ng paghihiwalay ng mga magneto ng unang grupo ay nakikita ................................. ....... ..............................- 65 Fig. 32: Ang aparato para sa ganap na mga sukat ng intensity ng sinag ay isang compression tube ................................. ...... ............................................ ...... ........- 67 FIG. 33: pagkanta ionization sa pamamagitan ng electronic pumutok para sa atomic () at molecular () hydrogen .................................. ... ............................................... ... .......................- 71 FIG. 34: Ang eksperimentong data ng mga depende sa presyur PSV at PCV sa oras ...- 74 Rice. 35. Pagguhit ng Assembly ng isang aparato batay sa isang tubo ng compression. isa:

Gabay sa Suporta ................................................ .............................................- 76 Fig. 36. Scheme ng isang di-polarized gas supply system ....................................... ........- 77 FIG. 37. Ang larawan ng mas mababang vacuum chamber abs sa mga device para sa pagsukat ng ganap na intensity ng sinag (sa ibaba) at ang antas ng paghihiwalay (kaliwa) ................- 78 . 38: Ang pag-asa ng intensity ng atomic beam mula sa daloy ng input ng molekular hydrogen sa isang temperatura ng nozzle ng tnozzle \u003d 62 k, ang dalas ng dalas ng radyo ng dissociator wdisso \u003d 350 W at ang karagdagang daloy ng oxygen Q (o2) \u003d 1 · 10-3 mbar · l / s ..... ................................... ............... ................................... ..........- 79 FIG. 39: Ang pagtitiwala ng intensity ng atomic beam mula sa kapangyarihan ng dalas ng radyo na ibinigay sa dissociator sa isang temperatura ng nozzle ng TNOZZLE \u003d 62 K, ang input stream ng molecular hydrogen Q (H2) \u003d 1.2 mbar · l / s at isang karagdagang Daloy ng oxygen Q (O2) \u003d 1 · 10-3 mbar · l / s ................................ ............. ..................................... ............. .....- 80 -5 Fig. 40: Ang pagtitiwala sa intensity ng atomic beam mula sa temperatura ng nozzle para sa iba't ibang mga dizzle diameters (D \u003d 2.0, 2.3, 2.5 mm). Ang dalas ng radyo ay ibinibigay sa wdisso \u003d 350 W dissociator, ang input stream ng molecular hydrogen Q (H2) \u003d 1.2 mbar · l / s at isang karagdagang daloy ng oxygen Q (o2) \u003d 1 · 10-3 mbar · l / s. Para sa paghahambing, ang mga resulta ng mga sukat ng intensity ng mga mapagkukunan ng Hermes (), Pintex () at ang pinagmumulan ng polarized ions ng University of Munich () ...- 81 Figure ay ipinapakita. 41. Pag-install scheme para sa pagsukat ng profile ng isang atomic beam ........................- 83 Fig. 42. Structural scheme ng quadrupole mass spectrometer. Solid Lines - Stable, barc-dotted - hindi matatag na mga trajectory Ion ..........................- 84 Fig. 43. Pinasimple Mass Filter Scheme ............................................ . .........................- 84 Fig. 44. Ang sistema ng pagkontrol at pagkolekta ng data na ginamit sa pagsukat ng antas ng paghihiwalay ................................ ..... ............................................. ..... ............................- 86 Fig. 45. Pamamahagi ng atomic hydrogen density sa isang sinag. Ang may kulay na lugar ay tumutugma sa mga geometric na sukat ng vertical tube ng accumulative cell .................................. ......... ......................................... ......... ..................................- 86 Fig. 46. \u200b\u200bAtomic hydrogen beam profiles sa x at y eroplano na naaayon sa maximum na pamamahagi sa Fig. 45. Ang may kulay na lugar ay tumutugma sa mga geometric na sukat ng vertical tube ng accumulative cell ...................- 87 Fig. 47. Ang pagtitiwala ng signal ng quadrupole mass spectrometer sa posisyon ng pag-aayos ng tornilyo N1 .............................. ....... ........................................... ....... .....- 88 FIG. 48. pamamahagi ng density ng atomic hydrogen sa sinag pagkatapos ng pagsasaayos ng nozzle. Ang may kulay na lugar ay tumutugma sa mga geometric na sukat ng vertical tube ng accumulative cell .................................. ......... ......................................... .....- 88. 49. Atomic hydrogen beam profiles sa x at y eroplano na naaayon sa maximum na pamamahagi sa Fig. 48. Ang may kulay na lugar ay tumutugma sa mga geometric na sukat ng vertical tube ng accumulative cell ...................- 89 Fig. 50. Dependence ng antas ng paghihiwalay (a) mula sa input gas stream para sa iba't ibang mga temperatura ng nozzle at kapangyarihan ng dalas ng radyo w \u003d 300 w .....................- 93 FIG 51. Dependence ng antas ng paghihiwalay (a) mula sa kapangyarihan ng dalas ng radyo sa mababang mga stream ng input at mga temperatura ng nozzle T \u003d 70 k ........................ .... ..................- 93 FIG. 52. Pag-asa ng antas ng paghihiwalay (a) mula sa kapangyarihan ng dalas ng radyo sa mataas na stream ng input at mga temperatura ng nozzle t \u003d 70 k ........................ .... ................- 94 FIG. 53. Pag-asa ng antas ng paghihiwalay (a) sa temperatura ng nozzle sa iba't ibang mga stream ng input at kapangyarihan ng dalas ng radyo w \u003d 300 W ....................... ..... .............- 94 FIG. 54. Ang antas ng paghihiwalay bilang isang function ng oras para sa mga katangian ng mga kondisyon ng trabaho ng Anke Abs ............................... .......... ........................................ .......... ..............................- 95 Fig. 55: pamamahagi ng degree degree sa sinag sa eroplano ng compression tube. Ang may kulay na lugar ay tumutugma sa mga geometric na sukat ng compression tube ...................................... ....... ........................................... ....... ...- 96 Rice. 56: Ang pamamahagi ng density ng molekular hydrogen sa sinag sa eroplano ng compression tube. Ang may kulay na lugar ay tumutugma sa mga geometric na sukat ng compression tube ...................................... ....... .....................................- 96 Fig. 57: Ang antas ng debosyon antas ng sinag sa mga eroplano x at y sa gitna ng compression tube. Ang may kulay na lugar ay tumutugma sa geometric dimensions ng compression tube ....... .................................................. .......................- 97 -6 Fig. 58. Pag-install scheme para sa pagsukat ng polariseysyon ng sinag .....................................- 99 Larawan. 59. Ang pagtitiwala ng bilang ng mga ly-isang photon mula sa magnetic field sa spin filter ...... - 100 bigas. 60. Ang pagtitiwala ng bilang ng mga ly-isang photon mula sa magnetic field sa spin filter sa kaso ng isang polarized hydrogen beam. Ang kaliwang peak ay tumutugma sa mga atoms na may mi \u003d +1/2, tama sa mi \u003d -1/2 ............................ .. ................................................ .. ........................ - 101 Fig. 61. Ang pagtitiwala ng bilang ng mga ly-isang photon mula sa magnetic field sa spin filter sa kaso ng isang polarized deuterium beam: (a) at (b) - vector polariseysyon, (c) at (g) - tensor polariseysyon . Ang kaliwang peak ay tumutugma sa mga atoms na may mi \u003d +1, daluyan na may mi \u003d 0, tama sa mi \u003d -1 .......................... .. ................................................ .. ............................. - 101 Fig. 62. pamamahagi ng field ng magnetic at RF sa mft radio frequency transition blocks (a), wft (b) at sft (b) ..................... ... ............................................... ... ............... - 102 FIG. 63. Scheme ng inkjet target (jet target) ................................... - 105 fig. 64. Accumulative cell para sa polarized source .............................. - 106 Fig. 65. Ang ideya ng accumulative gas cell at ang presyon ng pamamahagi sa ito ....... - 108 -7 talahanayan listahan talahanayan 1. Listahan ng vacuum equipment anke abs ........... ....... .......................- 46 Talaan 2. Parameter ng paunang at na-optimize na beam formation system at maximum intensity na nakuha. Ang mga sukat ay nakalista sa MM .............- 55 Table 3. Laki ng mga sectruitive magnet at isang magnetic field sa ibabaw .....- 59 Table 4. Ang pangunahing katangian ng mga bloke ng mga transition ng dalas ng radyo ..... ...........- 61 Table 5. High-frequency equipment ng ultra-thin transition blocks .............- 64 -8 PAMBUNGAD Sa kabila ng mahusay na tagumpay ng modernong nuclear physics sa pagpapaliwanag ng iba't ibang mga katangian nuclear matter, ang tanong ng high-pulse component ng isang nuclear wave function o, sa ibang salita, ang istraktura ng nuclear matter sa distansya o mas mababa nucleon radius pa rin nananatiling bukas. Sa kasalukuyan, ang pangunahing problema ay upang eksperimento na tuklasin ang istrakturang ito at pagtukoy ng pagitan ng panloob na sandali ng kilalang kilusan ng nucleons sa nucleus, kung saan ang tradisyunal na paglalarawan ng nucleus ay totoo bilang isang hanay ng mga nucleon.

Inaasahan na sa distansya RNN 0.5 FM mayroong isang tiyak na lugar ng paglipat sa pagitan ng Meson-nucleon at Quark-gluon degree ng kalayaan sa kernel. Ang isa sa mga kumpirmasyon ng pagkakaroon ng naturang lugar na may mataas na pulses na ipinadala ay maaaring isang paglabag sa isang tradisyunal na larawan batay sa phenomenological potensyal ng nn-interaction na naaayon sa shift ng nn-phase. Sa ganitong kahulugan, ang problema ng high-pulse component ng function ng nuclear wave ay malapit na nauugnay sa problema ng pagpili ng potensyal ng pakikipag-ugnayan ng nucleon-nucleon sa malapit na distansya.

Ang mga eksperimentong polariseysyon ay naglalaro ng isang espesyal na papel sa pag-aaral ng mga isyung ito, na nagbibigay-daan upang maitatag ang pag-ikot ng mga pwersang nukleyar.

Ang pag-uugali ng naturang mga eksperimento ay nangangailangan ng paggamit ng parehong isang matinding sinag ng polarized protons at polarized mataas na density target.

Ayon sa kaugalian, ang mga polarized na solid-state ay ginanap bilang mga target na ito. Gayunpaman, sa nakalipas na dekada, ang stormy development ay nakatanggap ng isang bagong uri ng polarized na mga target - gas polarized target, na nagbibigay-daan upang maiwasan ang mga problema ng radiation pinsala katangian ng solid-estado target at ang pagkakaroon ng mga di-polarized impurities (halimbawa n sa Nh3). Ang pinaka-r r r r karaniwang polarized gas target ay h -, d - at 3 siya target na hindi naglalaman ng mga impurities. Dahil ang spatial density ng naturang mga target ay mababa, natagpuan nila ang malawak na paggamit sa accelerator cumulative rings. Posible upang makamit ang isang sapat na mataas na halaga ng buhay ng sinag ng accelerator, at ang mataas na liwanag ng eksperimento ay nakasisiguro sa pamamagitan ng paulit-ulit na pagpasa sa sinag sa pamamagitan ng target.

9 Sa kasalukuyan, ang ilang mga eksperimento ay isinasagawa gamit ang parehong polarized beam ng accelerator at ang polarized target na binubuo ng isang pinagmulan ng isang polarized atomic beam (PABS1) at isang cryogenic cumulative cell kung saan ang pakikipag-ugnayan na hindi nauunlad ay nangyayari.

Sa unang pagkakataon ang isang gas polarized deuterium target ay inilapat sa Novosibirsk sa Electronic Storage Ring Vepp-3.

Sa eksperimento, ang Hermes sa Desy (Hamburg, Alemanya) ay nag-aaral ng spin structure ng nucleon. Para sa layuning ito, napapabilang at semi-convective reaksyon ng malalim na paglabas scattering ng isang longitudinally polarized positron beam r r hera na may isang enerhiya ng 27.5 gev sa polarized H, D at 3 siya gas target ay pinag-aralan.

Ang hydrogen at deuterium target ay ang pinagmulan ng isang polarized atomic beam at isang pinagsama-samang cell. Ang ganitong mga pag-install ay nagbibigay-daan sa iyo upang lumikha ng isang atomic bundle na may sapat na mataas (malapit sa 100%) nuclear polarization, at ang paggamit ng isang bukas na accumulative cell ay hindi sirain ang accelerator beam.

Sa polarized beam ng IUCF Cumulative Ring (Bloomington, USA), ang mga eksperimento ay natupad sa pag-aaral ng mga pakikipag-ugnayan ng nucleon-nucleon, na ginagamit din ang panloob na polarized gas target. Ang kanilang layunin ay upang mapabuti ang mga modernong ideya tungkol sa potensyal ng pakikipag-ugnayan ng nucleon-nucleon. Para sa layuning ito, sinukat ang mga coefficients ng ugnayan ng ugnayan at ang pagsilang ng mga peonies malapit sa threshold ay pinag-aralan.

Ang isang espesyal na papel sa pag-aaral ng mga isyu na may kaugnayan sa pananaliksik ng mga pakikipag-ugnayan ng NN sa malapit na distansya ay nilalaro ng Deuteron, bilang ang pinaka-simpleng sistema ng nuclear. Sa kabila ng katotohanan na ang Deuteron ay isang halip mahina-naka-link na sistema, ito ay naging pangunahing bagay ng pag-aaral ng parehong teoretikal at pang-eksperimentong nuclear physics.

Ang isa sa mga eksperimento na naglalayong pag-aralan ang pakikipag-ugnayan ng PD sa sandali ng kilalang kilusan ng nucleons sa loob ng kernel Q \u003d 0.3 0.5 gev / c ay ang eksperimento sa cosy2-jlich storage ring, na nakatuon sa pagbagsak ng Deuteron. Ng partikular na interes ay ang polariseysyon eksperimento RR (PD ® PPN), na naglalayong pagtukoy ng pag-asa ng limang polarization (isang YP, Ay, isang YY, C YY, C YYY) DD na nakikita sa panloob na sandali ng kamag-anak na kilusan ng nucleons sa ang reaksyon ng pagbagsak ng Deuteron. Ito ay magbibigay-daan sa iyo upang makakuha ng isang bagong polarized atomic beam source cooler synchrotron - 10 impormasyon tungkol sa istraktura ng wave function ng deuteron, dahil ang polariseysyon na sinusunod ay depende sa ratio ng s- at d bahagi ng wave function. Sa pagsasaalang-alang ng mga tampok ng spectrometer ng ANKE3, ang eksperimento ay maaaring isagawa sa mga kondisyon ng collinear geometry: protons, na ibinabalik, malapit sa 180 ay maitatala sa pagkakaisa na may mga proton na ipinakita sa mababang mga anggulo (malapit sa 0). Sa gayong geometry, ang mga function ng S- at D-alon ng Deuteron ay maaaring pag-aralan hanggang sa isang panloob na punto ng 0.5 gev / c.

Kinakailangan ng eksperimentong ito ang paggamit ng parehong polarized beam ng accelerator at polarized target.

Sa kasalukuyan, ang intensity ng beam 5 × 1016 / C para sa non-polarized at 5 × 1015 particle / s para sa polarized protons ay naabot sa maginhawang singsing na imbakan. Gayunpaman, ang pag-upgrade ng pinagmumulan ng polarized ions, ang tract ng transporting the beam at ang sistema ng pag-iniksyon ay dapat humantong sa isang pagtaas sa intensity ng sinag ng polarized protons sa 1 × 1016 particle / s. Bilang karagdagan, mayroong isang iniksyon ng unpolarized, at mamaya polarized deuterium.

Sa eksperimento, pinlano na gumamit ng panloob na target na gas na kumakatawan sa isang cryogenic accumulative cell. Ang polarized gas, hydrogen o deuterium, ay pumapasok sa target mula sa pinagmulan ng polarized atomic hydrogen at deuterium (anke abs).

Dahil ang isa sa mga pangunahing kadahilanan na nagtatakda ng kahusayan ng eksperimento sa accelerator ay ang oras ng pagtatakda ng mga istatistika, na proporsyonal sa target density na tinutukoy ng intensity ng atomic beam ng pinagmulan, at may isang parisukat na pagtitiwala sa polariseysyon ng ang target. Samakatuwid, ito ay tiyak na mga parameter na may mga espesyal na kinakailangan:

· Mataas na nuclear polariseysyon ng isang atomic beam (higit sa 80%);

· Mabilis na pagbabago sa polariseysyon sign (positibo / negatibong) at, sa kaso ng deuterium beam, isang uri ng polarization (vector / tensor);

mataas na intensity ng atomic beam (higit sa 61016 atoms / s).

· Bilang karagdagan sa mga pisikal na parameter, ang pinagmulan ay dapat sumunod sa mga mataas na kinakailangan para sa mga eksperimentong pag-install sa mga modernong natipon na singsing (mga kondisyon ng vacuum, limitadong espasyo, mabilis na pagsasama sa isang umiiral na pang-eksperimentong pag-install, atbp.).

Apparatus para sa Pag-aaral ng Nucleon at Kaon Ejectiles - 11 Pagkamit ng mataas na halaga ng mga parameter ng pinagmulan ay imposible nang hindi pinag-aaralan ang mga katangian ng atomic bundle. Ang huli ay nagpapahiwatig ng pangangailangan na bumuo ng mga pamamaraan at lumikha ng isang bilang ng mga aparato para sa pagsukat at pag-optimize ng mga parameter ng pinagmulan.

Ang gawaing ito ay nakatuon sa paglikha ng isang pinagmumulan ng polarized atomic hydrogen at deuterium, pati na rin ang pag-unlad ng mga instrumento para sa pagsasaliksik at pag-optimize ng mga parameter ng isang atomic beam, tulad ng intensity ng atomic beam, ang antas ng polariseysyon at ang spatial distribution ng density ng beam.

Ang papel ay nagtatanghal ng iba't ibang mga paraan upang lumikha ng atomic beams na may nuclear polarization. Dano. detalyadong Paglalarawan Parehong mga prinsipyo ng pagkilos at ang mga aparato ng mga elemento ng istruktura ng pinagmulan ng polarized atomic hydrogen at deuterium. Ang mga resulta ng pag-aaral ng mga katangian ng sinag ng atomic hydrogen ay iniharap. Ang mga prospect para sa paggamit ng pinagmulan ng polarized atomic hydrogen at deuterium bilang isang mapagkukunan para sa mga target na gas na ginagamit sa mga eksperimento sa pinagsama-samang mga singsing ay isinasaalang-alang.

12 Kabanata 1.

Mga pamamaraan para sa pagkuha ng atomic beams 1.1 Panimula sa paglipas ng mga taon, ang mga eksperimento na may molekular at atomic beam ay isang mapagkukunan ng mahalagang impormasyon tungkol sa mga katangian ng mga molecule, atoms at nuclei. Ang unang mga eksperimento na may mga molekular beam ay ginanap sa simula ng XX Century Duneye. Sa 20s ng huling siglo, ang Stern at Gerls sa kanilang mga eksperimento sa paglihis ng atomic beams sa inhomogeneous magnetic field ay nagpakita ng pagkakaroon ng spatial quantization. Pagkaraan ng kaunti, sa 50s, natuklasan ng Lamb at Ryzerford ang mga antas ng 2S1 / 2 at 2P1 / 2 na kamag-anak sa bawat isa. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay nakuha ang pangalan ng shift ng tupa. Ang isa pang dekada ay iminungkahi ng isang paraan para sa paglikha ng polarized atomic beams, na malawakang ginagamit sa modernong pisika ng nuclear. Sa ganitong paraan, hindi puno, ang listahan, ang pangunahing bagay ng pag-aaral ay ang mga beam ng neutral atoms at molecule.

Kadalasan, may pangangailangan na makakuha ng mga beam ng mga atomo, tulad ng H, D, CL, atbp, sa kabila ng katotohanan na sa ilalim ng normal na kondisyon ang mga atomo na ito ay bumubuo ng mga molecule (H2, D2, CL2, atbp.). Kung ang paglikha ng mga molekular beams ay hindi kumakatawan sa isang espesyal na pagiging kumplikado, ang mga pamamaraan ng pagkuha ng mga beam ng naturang mga atoms ay ang kanilang mga sarili ng isang hiwalay na pisikal na problema sa paghihiwalay ng mga molecule sa atoms.

Ayon sa kaugalian, ang mga karaniwang ginagamit na pamamaraan ng paghihiwalay ng mga molecule sa mga atom ay:

· Dissosiation sa ilalim ng impluwensiya ng mataas na temperatura, tulad ng, halimbawa, sa operasyon, kung saan ang molekular hydrogen ay dumaloy sa isang tungsten furnace, na pinainit sa isang temperatura ng 2500 K. na may presyon sa hurno ng tungkol sa 1 mbar, ang dissociation degree ay ~ 64%.

· Dissosiation sa isang malakas na electric field, bilang, halimbawa, sa operasyon, kung saan ang Vudu tube ay ginamit para sa paghihiwalay ng hydrogen. Ang degree degree ay ~ 7080% sa isang presyon ng tungkol sa 1 mbar.

13 · Dissosiation sa ilalim ng impluwensiya ng isang high-frequency field (tingnan, halimbawa, kung saan sa isang presyon sa discharge tube ~ 0.25 mbar, ang antas ng paghihiwalay ay ~ 60%).

Sa modernong pag-install, ang huli na pamamaraan ay pinaka-karaniwan. Ang karaniwang high-frequency o microwave industrial generators ay ginagamit upang lumikha at mapanatili ang gas discharge. Sa mga katangian ng pressures sa loob ng discharge tube sa antas ng 12 mbar, ang degalo sa degree sa naturang mga aparato ay umabot sa 90%.

Bilang karagdagan sa paghihiwalay ng mga molecule, ang gawain ng paglikha ng mga atomic beam ay kabilang din ang pagbuo ng isang sinag. Ang mga kondisyon na kailangan upang lumikha ng isang sinag ng atomic hydrogen ay maaaring maging ibang-iba para sa bawat isa sa kaso sa ilalim ng pag-aaral. Ang pangangailangan upang mapanatili ang rate ng recombination sa isang mababang antas ay nangangailangan na ang mga sistema ng pagbuo ng beam ay gumana sa mababang kondisyon ng densidad (1017 atoms / cm3) at, higit pa, na may malalaking sukat ng butas ng nozzle. Dahil dito, ang mga parameter ng sistema ng pagbubuo ay hindi maaaring mapili ng isang priori, at sa halip ay dapat na isang tiyak na kompromiso solusyon, isinasaalang-alang ang mga paghihigpit na ipinataw ng iba pang mga parameter ng pag-install.

1.2 Ang pag-disconnect na mekanismo sa gas discharge ang antas ng paghihiwalay sa gas discharge ay tinutukoy ng density ng nilikha atomic component at iba't ibang mga mekanismo ng recombination. Ang mekanismo ng mga prosesong ito ay tinutukoy ng mga macroscopic parameter ng paglabas, tulad ng presyon ng gas sa tubo ng paglabas, ang kapangyarihan ng field ng dalas ng radyo na nakakalat sa plasma, ang mga katangian ng materyal ng discharge tube, atbp. Karaniwan, ang isang oscillating circuit ay ginagamit upang makuha at mapanatili ang isang discharge, pinapatakbo ng radyo dalas generator at ang kapangyarihan ng electromagnetic field sa plasma sa pamamagitan ng pasaklaw na komunikasyon sa dielectric discharge tube. Ang antas ng ionization, na tinukoy bilang ratio ng densidad ng electronic o ion sa density ng neutral na mga particle (atoms at molecules), ay sapat na mababa at namamalagi sa hanay na 10-510-3.

Mobility ng elektron ang maraming iba pang ion na kadaliang kumilos at ang mga leads na ito, na binigyan ng mababang antas ng ionization, sa katunayan na ang temperatura ng gas ng elektron ay mas mataas kaysa sa temperatura ng mga neutral na particle at ions. Ang katangian ng temperatura ng katangian ay 14 neutral at ionic na mga bahagi ng 5002000 K, na tumutugma sa mga energies sa hanay na 0.080.35 EV, ang average na enerhiya ng elektron ay nasa loob ng 210 EV. So.

ang mga katangian ng paglabas ay tinutukoy ng mga kinetika ng mga elektron: habang nasa isang high-frequency electromagnetic field, ang mga libreng elektron ay nakakuha ng enerhiya at mapawi ito sa neutral na mga particle sa pamamagitan ng nababanat at di-nababagong mga banggaan.

Ang nangingibabaw ay ang mga sumusunod na hindi nababanat na pakikipag-ugnayan (kasama ang cross section s iin) ng mga libreng elektron na may neutral na particle:

1) paggulo ng mga oscillatory level ng molecules (s 1in) E- + H 2 ® h 2 + e-.

ex 2) dissociation of molecules (s 2) sa e- + H 2 ® h + h + e-.

3) ionization ng molecules (s 3) sa E - + H 2 ® H 2+ + 2e -.

4) ionization ng atoms (s 4) sa e - + H ® h + + 2e -.

5) Ang paggulo ng 2p estado ng atoms (s 5) sa e - + H ® h (2 p) + e ay.

6) ang paggulo ng 2s estado ng atoms (s 6) sa e - + h ® h (2s) + e ay.

0. S2in S sa 0. S1in S5in Siin 10-15 cm S4in 0. 0. S sa 0. 10 20 30 40 Eksploy ng elektron, EV I Fig. 1. Seksyon S sa di-nababanat na mga proseso 16 bilang isang elektron enerhiya function.

15 Tulad ng makikita mula sa Fig. 1 proseso ng paghihiwalay (elektron threshold enerhiya 8.8 eV) ay nangingibabaw sa enerhiya energies ng 1020 EV.

Isinasaalang-alang ang pag-asa ng enerhiya ng mga seksyon ng krus at ang maxwellian spectrum ng mga enerhiya ng elektron, ipinakita sa trabaho na may average na enerhiyang elektron, mas mababa sa 5 eV, bilang karagdagan sa dominanteng proseso (1), ang intensity ng Ang proseso ng paghihiwalay (2) ay isang order ng magnitude na mas mataas kaysa sa intensity ng mga proseso ng ionization (3) at (apat).

Ito ay humahantong sa konklusyon na sa ilalim ng mga kondisyon ng paglabas ng katangian na inilarawan sa itaas, ang antas ng paghihiwalay sa 90% ay maaaring inaasahan. Para sa ibinigay na atomic at molekular delicates, ang antas ng paghihiwalay ay tinukoy bilang na a \u003d (1) na + 2n m o nm a \u003d 1 + (2) off nm off kung saan nm ay isang molecular density sa kawalan ng discharge at pagkatapos ( 3) na \u003d 2 (nm - nm) off bilang karagdagan sa mga pangunahing proseso, para sa mga sisingilin particle nabuo bilang isang resulta ng mga proseso ng ionization (3 at 4), sa itaas argumento, pagsasabog pagkalugi, dalawang- at tatlong-bahagyang recombination ay isinasaalang-alang. Ang mga kalkulasyon ay ipinakita na nagpapakita na sa hanay na mula 0 hanggang 100% at ang diffused power density ng 125 w / cm3, ang average na enerhiya ng elektron ay nasa ibaba 5 EV. Kinukumpirma din nito ang posibilidad ng pagkuha ng isang mataas na antas ng paghihiwalay.

Ang density ng atomic fraction na nilikha bilang isang resulta ng paghihiwalay ng mga molecule ay nabawasan ng recombination 2h + m ® H 2 + m + at kung saan ang ikatlong katawan na kinakailangan upang isakatuparan ang mga batas sa pag-iingat at E0 4.5 EV - ang umiiral na enerhiya ng molekula ng hydrogen. Ang gawain ay sinusuri sa koepisyent ng recombination (ang posibilidad ng recombination sa isang banggaan sa dingding) at ipinakita na sa ilalim ng mga kondisyon ng paglabas ng katangian, i.e. Gas presyon, temperatura at dami ng plasma, ang umiiral na proseso ay ibabaw recombination.

Ayon sa kaugalian, ang borosilicate o quartz glass ay ginagamit bilang isang materyal ng discharge tube, dahil Ang mga materyales na ito ay nagbibigay-daan para sa paggamit sa larangan ng mataas na temperatura at magkaroon ng mababang antas ng recombination ng paggaling. Gayunpaman, ang umiiral na pang-eksperimentong data ay nagpapakita na - 16 koepisyent ng recombination para sa hydrogen sa borosilicate at quartz glass mabilis na pagtaas sa pagtaas ng temperatura. Kaya, sa proseso ng trabaho, ang discharge tube ay dapat na cooled. Bukod pa rito, upang mabawasan ang koepisyent ng recombination, ang espesyal na paggamot ng panloob na ibabaw ng tubo ng paglabas ay ginagamit, na inilarawan sa mga gawa, pati na rin ang isang maliit na karagdagan (~ 0.10.5% ng pangunahing) daloy ng oxygen.

1.3 teoretikal na pagsasaalang-alang ng pagbuo ng isang gas jet para sa tamang pagtatantya ng intensity ng atomic beam, pati na rin upang ipaliwanag ang mga resulta ng pagsukat, kinakailangan upang sagutin ang mga tanong na nagmumula kapag isinasaalang-alang ang pagbuo ng isang sinag. Ang teorya, sa kasamaang-palad, ay hindi pa dumating sa isang solong opinyon tungkol sa pagbuo ng isang gas jet sa hydrodynamic mode. Samakatuwid, kinakailangan pa rin upang pag-usapan ang mga kalkulasyon ng intensity, ngunit tungkol lamang sa pagtatasa nito.

1.3.1 Molecular Mode (Expire) Simple expiring prevails sa iba pang mga mods, kung ang gas density sa likod ng butas ay masyadong mababa, i.e. Knudsena kn \u003d l / d 1 koepisyent, kung saan l ay ang average na libreng landas haba, d ay ang diameter ng butas. Sa kasong ito, walang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga particle kapwa sa proseso ng pag-expire at pagkatapos nito4. Ang kaugalian intensity ng beam i (Q) bawat yunit ng DW katawan anggulo sa isang anggulo Q (kamag-anak sa normal sa eroplano ng butas) ay ibinigay ng cosine distribution:

Ako (Q) \u003d n0 a0 vf (v) cos (Q) dwdv, (4) kung saan n0 ay ang densidad ng gas sa pinagmulan, A0 ay ang lugar ng pagbubukas f (v) - ang high-speed distribution ng Maxwell-Boltzmann, na nakasulat sa form:

vvf (v) dv \u003d p exp - dv, (5) z z3 Ang mode ng daloy ng lagkit ay nailalarawan sa pamamagitan ng kn 0.01, at ang pagkakaiba sa pagitan ng magulong at laminar vrd viscous flow ay maaaring inilarawan sa mga tuntunin ng Reynolds criterion r \u003d, kung saan r ay H mass mass density ng gas na may viscosity koepisyent H, pagkakaroon ng sasakyan v sa loob ng tubo na may diameter d.

Sa R 2200, ang daloy mode ay nagiging magulong.

17 z \u003d (2kt0 / m) 1/2 ay tumutugma sa kung saan ang pinaka-malamang na rate ng maliit na butil sa isang temperatura ng source t0.

Ang buong stream f 0 sa pamamagitan ng butas ay nakuha sa pamamagitan ng pagsasama sa mga bilis at katawan sulok ng 2p:

f0 \u003d n0 v 1 / s, (6) kung saan ang v \u003d (8kt0 / pm) 1/2 ay ang average na bilis ng mga particle sa pinagmulan sa temperatura t0.

Ang intensity ng sinag sa direksyon ng normal sa eroplano ng pagbubukas i (q \u003d 0) ay maximum at binibigyan ng expression:

f i (0) \u003d 1 / c · er. (7) P Ang mga prinsipal na disadvantages ng simpleng butas bilang isang pinagmulan ng sinag ay mababa ang peak intensity, proporsyonal na density N0, pati na rin ang mahina na pokus ng sinag.

1.3.2 Pagbuo ng isang sinag na may mahabang channel Ang mahinang pokus ng sinag na nabuo sa pamamagitan ng isang simpleng butas ay maaaring makabuluhang mapabuti kapag pinapalitan ang butas sa mahabang channel, karaniwang isang cylindrical cross section. Ang pangangailangan ng molekular mode ng daloy ng gas sa isang mahabang channel ay nangangailangan ng pagkawala sa intensity ng sinag. Samakatuwid, kadalasan, kapag isinasaalang-alang ang pagbuo ng isang sinag na may mahabang channel, ay nangangailangan lamang ng bahagyang pagganap ng mga kondisyon ng molecular stream. Ang mga pagpapalagay para sa gayong modelo ay maaaring mabuo tulad ng sumusunod:

· Kahit na para sa isang sapat na mataas na presyon sa pinagmulan ng gas, mayroong isang seksyon ng isang channel kung saan ang mga kondisyon ng molecular flow mode ay ginaganap. Karaniwang ipinahiwatig ito sa pagkakaroon ng gayong seksyon sa labasan ng channel, samantalang sa simula ng gas channel ay nasa ilalim ng mga kondisyon ng hydrodynamic o intermediate flow mode c (kn 1).

· Sa seksyon ng channel na may molekular mode ng daloy, ang density bilang isang function ng distansya Z kasama ang channel bumababa linearly at umabot sa zero na halaga sa output mula dito.

Sa peak beam intensity (sa pasulong), ang kontribusyon ay nagbibigay ng dalawang proseso. Ang unang kontribusyon ay dahil sa mga particle na pumasa sa channel nang hindi nakakaranas - 18 clashes. Ang ikalawang kontribusyon ay nagbibigay ng mga particle na nakaranas ng scattering sa iba pang mga particle ng gas, ngunit umabot sa dulo ng channel.

Ang inilarawan na modelo ay may dalawang tukoy na mga mode, depende sa ratio ng haba ng libreng landas ng maliit na butil l sa density ng gas sa source n 0 hanggang sa haba ng channel l:

1. Transparent channel: L L / 2. Para sa isang sapat na mababang presyon ng gas sa pinagmulan sa intensity ng sinag, tanging ang unang proseso ay nag-aambag sa deposito.

Samakatuwid, ang peak intensity ay:

Ako (0) \u003d n0 a0 v 1 / c · er. (8) 4p Maaari itong maipahayag sa mga tuntunin ng kabuuang daloy ng gas na gumagamit ng sugnay na formula ft \u003d k n0 v, (9) kung saan k \u003d 4d / 3l geometric factor, d at l - diameter at haba ng channel, ft 1 / C · er

Ako (0) \u003d (10) PK expression (10) ay isang formula para sa pagkalkula ng peak beam intensity na nabuo sa pamamagitan ng isang mahabang kanal. Dapat pansinin na ang daloy ng gas sa direksyon pasulong na may paggalang sa buong stream ay mas malaki sa paghahambing sa simpleng expire mula sa pagbubukas (7).

2. Opaque channel: L L / 2. Ang mode na ito ay tumutugma sa kaso kapag ang mga particle ay may hindi gaanong posibilidad na ipasa ang channel nang walang banggaan.

Ang opacity criterion ay ang kondisyon l / l 12. Sa kasong ito, ang peak intensity ay mas mababa kaysa sa isang transparent channel, at ibinigay sa pamamagitan ng expression:

1 / v d i (0) \u003d 0.065 f t1 / 2 1 / c · er, (11) s () - kung saan ang s \u003d 2ln ay isang cross section ng isang banggaan ng maliit na butil. Maaari itong makita na sa expression sa itaas, ang peak intensity ay hindi nakasalalay sa haba ng channel.

Batay sa mga kaso na isinasaalang-alang, maaari itong concluded na sa isang sapat na mababang gas density sa pinagmulan, ang peak intensity i (0) ay proporsyonal sa f t, at sa mataas na density - f t1 / 2.

19 Ako (0) μ f t1 / 2, ang pagtatasa ng inilarawan na modelo ay nagpapakita na ang pagtitiwala na nagmumula bilang resulta ng linear na batas ng mga pagbabago sa gas density sa channel ay hindi talagang nakasalalay sa palagay na ito. Dahil dito, ang ganitong relasyon ay maaaring maipamahagi at kung sakaling ang "opacity" ay patuloy sa labas ng channel, na bumubuo ng isang ulap sa pagitan ng nozzle at ang skimmer. Sa kasong ito, ang densidad ng gas ay bumababa sa linearly kasama ang axis ng Z channel sa mga distansya ng mas maliit kaysa sa dalawang dizzle diameters;

at pagkatapos ay bumaba sa napakaliit na mga halaga sa layo ng ilang l. Pinapayagan ka nitong gamitin ang ganitong modelo, sa kabila ng hindi makatotohanang palagay tungkol sa n \u003d 0 sa labasan ng channel. Bilang isang resulta, ang expression (11) ay isang maaasahang approximation, kahit na ang mga kondisyon ng molekular mode ng daloy ay hindi gumanap. Ang kontradiksyon ay inaasahan lamang sa kaso kapag ang paglipat ng gas sa molekular mode ay nangyayari sa isang mataas na distansya mula sa exit mula sa channel o gas jet bilang isang resulta ng pagbuo nakakakuha ng hydrodynamic traits.

1.3.3 Hydrodynamic Flow mode. Ang isang supersonic jet sa lalong madaling panahon ng gas density sa source lumiliko upang maging malaki na ang average na haba ng libreng mileage L ay nagiging maliit kumpara sa diameter ng nozzle, ang gas ay napupunta sa intermediate daloy mode na malapit sa laminar. Pagkatapos lumabas sa nozzle, ang gas ay nakakaranas ng adiabatic expansion. Ipagpalagay na ang thermalization ng mga particle ng gas sa ibabaw ng nozzle at pagtatakda ng tipikal na temperatura ng nozzle ng tungkol sa 100 k, ang diameter ng 2 mm at ang presyon sa discharge tube ng dissociator tungkol sa 1 mbar, l, 0.04 mm at kn 0.02. Dito l ay tinukoy bilang kt l \u003d, (12) 4p 2 pr kung saan k ay ang boltzmann constant, t ay ang temperatura ng gas, P ay ang presyon sa pinagmulan at r \u003d 1.87 · 10-8 cm - ang kinetic radius.

Ang isang simpleng butas o mahabang channel na ginagamit upang makabuo ng isang gas jet sa molecular flow mode ay pinalitan ng isang nozzle ng isang conical hugis sa kaganapan ng isang hydrodynamic form na jet. Ang ikalawang "butas", na tinatawag na karaniwang skimmer at matatagpuan sa likod ng nozzle, theoretically nagbibigay-daan sa pagbuo ng supersonic beam ng mga particle.

Sa ilalim ng mga kondisyon na inilarawan, ang isang gas jet na ginawa ng isang nozzle ay gumagalaw sa direksyon ng isang skimmer na may isang hydrodynamic velocity, na maaaring lumampas sa isang simpleng thermal gas velocity. Ang paraan ng pagbuo ay napaka - 20 ay kawili-wili mula sa punto ng view ng pagkuha ng mga beam na may mataas na intensity, pati na rin ang monochromatic beams.

Sa ilalim ng mga ideal na kondisyon ng stationary gas flow, iniiwan ang tangke sa pamamagitan ng isang maliit na butas at nakakaranas ng adiabatic expansion. Ang unang entalpy ng H 0 particle ay lumiliko sa kinetiko enerhiya ng itinuro pagkilos ng bagay ng Mu 2 at ang tira enthalpy H \u003d U + PV, kung saan ikaw ay ang panloob na enerhiya, P ay ang mass presyon, V ay ang lakas ng tunog. Ang batas ng konserbasyon ng enerhiya ay nagbibigay ng:

H0 \u003d h + mu 2. (13) Gamit ang tiyak na kapasidad ng init ng gas sa isang pare-pareho ang presyon c p, ang temperatura ng orihinal na tver TV at ang lokal na temperatura ng gas t sa axis ng pagpapalawak ng sinag, nakuha namin:

c p t0 \u003d c p t + mu 2, (14) mula - 1 t \u003d t0 1 + (g - 1) m 2, (15) 2 cp kung saan g \u003d. Machum M ay ang ratio ng bilis ng jet sa Local CV bilis ng tunog sa gas C \u003d (GKT / M) 1 / 2. M2 ay kumakatawan sa proporsyon ng enerhiya ng kilusang itinuro mula sa thermal enerhiya ng ang gas.

Kung ang P1 Residual Gas Pressure sa Chamber direkta sa bawat nozzle ay nakakatugon sa kondisyon:

g P1 2 g +1 (16), P 0 g - Pagkatapos ay ang numero ng Mach ay umabot sa halaga M \u003d 1 sa pinaka-makitid na lugar ng nozzle. Narito ang p 0 ay presyon ng gas sa source tank. Sa ilalim ng naturang mga kondisyon, ang daloy ng gas ay umabot sa pinakamataas na halaga nito.

Ang tiyak na kapasidad ng init sa pare-pareho ang presyon c p para sa single-nuclear gas ay katumbas ng kt. Pagkatapos - 21 5 1 kt0 \u003d mu 2 + kt + kt. (17) 2 2 Ang unang termino sa kanang bahagi ay ang kinetic energy ng direktang stream ng masa, ang ikalawang termino ay ang kinetic energy ng heat movement5. Ang ikatlong termino ay nauugnay sa enerhiya na natapos sa perpektong gas sa isang temperatura T, na pinipilit ang gas upang mapalawak.

Ang lahat ng tatlong miyembro ay maaaring maitala bilang mga function ng Mach number, sa partikular, ang kinetic energy ay naitala bilang:

1 mu \u003d c p (t0 - t) \u003d c pt0 1 - 1 + (g - 1) M.

(18) 2 2 Ang bilang ng mga mach ay nagdaragdag sa isang pagtaas sa distansya l mula sa nozzle, dahil ang pagpapalawak ng gas ay hindi lamang ang temperatura ng gas, kundi pati na rin ang density (at, naaayon, ang bilang ng mga banggaan ng mga particle sa bawat yunit ng oras) bumababa sa pagtaas ng distansya. Sa wakas, sa isang tiyak na distansya, l m hihinto ang paglamig ng sinag, at ang numero ng Mach ay umabot sa pinakamataas na halaga nito m t at nananatiling frozen.

Para sa distansya l m, ang ratio ng pagpapatupad ay ibinigay:

p l m \u003d 0.67d t 1, (19) P kung saan ang diameter ng "lalamunan" nozzle. Susunod, ang maximum na bilang ng Mach ay maaaring approximated sa pamamagitan ng expression:

g - (20) G M T \u003d 1.2 kn 0, kung saan kn 0 ay ang knudsen koepisyent, na kung saan ay tinutukoy ng mga kondisyon kung saan matatagpuan ang nozzle. Tulad ng nabanggit na, para sa isang nozzle na may diameter ng 2 mm, na nasa temperatura ng 100 k, kn 0 "0.02, at sa gayon ang pinakamataas na bilang ng maha ay katumbas ng 6.

Tinatayang ang parehong halaga sa ilalim ng mga kondisyong ito ay binibigyan ng operasyon, kung saan ang pag-asa ng bilang ng maha ay nagmula sa distansya na sinusukat sa mga yunit ng diameter ng nozzle.

Sa isang distansya ng L M, ang isang paglipat mula sa hydrodynamic sa molecular flow ay nangyayari. Hindi mas maaga kaysa sa paglipat na ito nangyari, ang sinag ay dapat dumaan sa skimmer sa lugar ng pinakamahusay na vacuum. Gayunpaman, ang paglipat sa rehiyon ng pinakamahusay na vacuum ay maaaring nasa reference system na gumagalaw sa bilis na relatibong laboratoryo.

22 impluwensiya ng shock wave na nagmumula dahil sa pakikipag-ugnayan ng gas jet at residual gas. Samakatuwid, ang lokasyon ng Schimmer ay dapat mapili na may matinding pag-iingat upang maiwasan ang malakas na epekto sa gilid ng shock waves na bumubuo sa Mach disk.

Ipagpalagay na ang istraktura ng sinag ay hindi lumabag sa pagkakaroon ng isang skimmer, at, bilang karagdagan, pagkatapos ng isang skimmer, ang sinag ay nasa molecular flow mode. Pagkatapos ang peak intensity sa axis ng beam sa bawat yunit ng korporal anggulo ay ibinigay ng sumusunod na expression:

I (v) \u003d ns bilang vf (v) dwdv, (21) kung saan ns ay ang density ng mga particle sa input sa skimmer, tulad ng cross-sectional area ng leeg ng dimmer at f (v) Ang pamamahagi ng supersonic beam particle sa bilis:

(V - ws) vf (v) dv \u003d p exp - dv, (22) z s3 zs kung saan zs \u003d (2kts / m) 1/2 at ws \u003d ms (gkts / m) 1/2 - ang rate ng gas jet. Ang S index ng mga variable ay sumasalamin sa kanilang pagkalkula kapag ang sinag ay input sa leeg ng skimmer. Mula sa expression (22) madali upang mahanap ang pinaka-malamang na bilis ng supersonic beam:

v0 \u003d (23) 2 gm s pagsasama (21) sa bilis at korporal sulok, isang tukoy na collimator aperture (index c), na nagbibigay ng isang sinag nito huling dimensyon at hugis, nakakuha kami ng isang kumpletong stream ng mga particle FC sa pamamagitan ng siwang ng Collimator:

gm s2 + f c \u003d bilang ac n sws 1 / s. (24) 2pl SC dito l SC ay ang distansya sa pagitan ng skimmer at ang collimator. Ayon sa operasyon ng makakuha sa beam intensity, na sinigurado ng pagbuo ng isang sinag na may hydrodynamic properties, kumpara sa pagiging simple ng gas expire ay:

1 / CP G @ P K GM S2. (25) Gayunpaman, ang ipinakita na panalo sa intensity ay overestimated para sa tunay na beams. Ito ay dahil sa ang katunayan na mayroong scattering ng beam particle sa tira gas ng vacuum kamara.

23 1.3.4 Pagtatasa ng pinagmulan intensity alam ang density ng mga particle kapag exiting ang nozzle ay ganap na kinakailangan upang masuri ang intensity ng pinagmulan ng polarized atoms. Ang pamamaraan, na kung saan, tantiyahin ang density ay inilarawan sa. Ang ideya ay ang conic nozzle ay pinalitan ng isang bilang ng mga maikling tubes na may diameter d in-d out di \u003d i + d out. (26) n at len \u200b\u200bln l \u003d li \u003d. (27) n dito l n ay ang lalim ng nguso ng gripo, n ay ang bilang ng mga tubo, d at d out - ang diameters ng pasukan sa nozzle at ang leeg nito, ayon sa pagkakabanggit.

Pn n n-n-pi pi p. 2. Scheme paglabag sa nozzle sa elementarya tubes.

Ang daloy ng gas mula sa isang dami patungo sa isa pa sa pamamagitan ng elementary tube (tingnan ang Larawan 2) ay tinukoy bilang:

Q \u003d ci (pi 2 - pi1) (28) kung saan pi 2 at pi1 - presyon sa magkabilang panig ng tubo, at sumunod sa pagpapatuloy ng presyon pi 2 \u003d pi +1.1, ci - ang kondaktibiti ng tubo kung saan May isang unibersal na formula para sa anumang mode ng daloy ng gas:

d (P + Pi1) D I3 TB 1.96 10 - 2 I 2 L / s.

C i \u003d 1.25 10 -6 + 3.04 10 4 (29) 2h L M - 24 Sa pormula na ito ang lahat ng linear na sukat ay ipinahayag sa MM, presyon - sa MBAR, H \u003d 8.58 10 -8 MBAR · C - TB koepisyent - gas temperatura, M - molar mass, viscosity sa temperatura ng kuwarto.

Ang viscosity koepisyent sa temperatura ng kuwarto ay maaaring muling pagkalkula sa anumang iba pang temperatura kapag ginagamit ang pare-pareho ng Suterland C, na 73 para sa hydrogen:

T 1 + c / t h t \u003d ht3. (30) T0 1 + C / T TN \u003d 100 K Ang temperatura ng gas ay para sa isang nozzle na may temperatura ng TB \u003d 0.290 TN \u003d 29 K. Dahil dito, ang viscosity koepisyent ay h \u003d 9.59 10 -9 mbar · s. (31) Ang densidad ng maliit na butil sa leeg ng nozzle ay tinukoy bilang P n \u003d, (32) KTB kung saan k \u003d 1.38 · 10-19 mbar · cm3 / k ay ang boltzmann constant. Ang expression para sa Pi 2, ang mga sumusunod mula sa equation (28) at (29) ay naitala sa form:

Pe q ee + + pi1 + i1 + pi 2 \u003d - (33), 2z 2z u xz kung saan ang Q ay isang daloy ng gas sa isang dissociator at dix \u003d 1.25 10 -, ldz \u003d 1.96 10 - 2 i, (34) 2h TB E \u003d 3.04 10 4.

M upang tantiyahin ang density ng sinag, kapag lumabas sa nozzle, kinakailangan upang gumawa ng isang palagay tungkol sa pamamahagi ng presyon ng gas sa loob ng tubo ng dissociator. Kapag ang abs ay nagtatrabaho sa isang accelerator, ang input daloy ng molekular hydrogen ay pinlano na mapanatili ang 1.7 mbar · l / s. Para sa naturang stream, ang presyon na sinusukat sa input sa discharge tube ng dissociator ay 1.53 mbar.

Ipagpalagay na ang lugar ng paglabas ay humigit-kumulang sa gitna ng dissociator.

Matapos ang proseso ng paghihiwalay at recombination sa ibabaw ng discharge tube, ang degree degree sa output nito ay 90%, at, dahil dito, ang bilang ng mga particle ay 25 hanggang 1.9 beses na higit sa input sa dissociator. Sumusunod ito mula dito na ang presyur na nabuo sa pamamagitan ng gas sa pasukan sa nozzle, pn 2 \u003d 2.81 mbar.

Matapos ang pagkalkula ng pamamaraan na inilarawan sa itaas gamit ang bilang ng mga partisyon n \u003d 90, ang presyon sa nozzle ay katumbas ng P12 \u003d 2.78 mbar. Pagkatapos, mula sa expression (32) ang density ng mga particle ay n \u003d 6.95 1017 cm -3. (35) ang ratio (24) ay maaaring muling isulat bilang bilang isang 0 m AC FC \u003d (3 + gm 2) 2pl SC 3 (36) 1 1 + (G - 1) m 2 Kung saan n0 ang density ng mga particle sa ang leeg ng nozzle, a0-sound speed sa nozzle at m \u003d m s.

Dahil a0 \u003d 4.1376 10 4 cm / s sa temperatura ng TB, ang daloy ng gas sa pamamagitan ng collimator ay f c \u003d 2.24 1018 1 / s. (37) Tulad ng nabanggit, ang isang katulad na pagtatantya ay nagbibigay ng sobrang halaga para sa intensity. Ang dahilan nito ay ang proseso ng pagpapalambing ng intensity dahil sa scattering ng mga particle ng beam sa tira gas.

Sa pagsasagawa, upang matukoy ang mga parameter ng beam formation system, kung saan ang intensity nito ay maximum, ang mga pamamaraan ng empirical ay ginagamit. Sa layuning ito, ang intensity ng atomic beam ay sinusukat bilang function ng geometric parameter ng nozzle, skimmer at collimator, ang input flow ng gas at temperatura ng nozzle.

Sa pagsasaalang-alang na ito, kapag lumilikha ng mga pag-install para sa pagtatrabaho sa Atomic at Molecular Beams, kinakailangan upang matiyak ang kakayahang ayusin bilang isang kumpletong hanay ng mga parameter ng sistema ng pagbuo ng beam.

26 Kabanata 2.

Mga pamamaraan para sa paglikha ng polariseysyon sa atomic beams 2.1 Panimula Ang pamamaraan ng paglikha ng mga beam ng polarized protons at (o) deuterons ay upang ihanda ang sinag ng neutral atoms sa isang paraan na ang mga backs ng nuclei (protons o deuterons) sa atom ay nakatuon higit sa lahat kasama ang direksyon ng panlabas na magnetic field. Kapag ang kasunod na ionization ng atoms, halimbawa, ang elektron na epekto, nuclear polarization ay napanatili, na nagbibigay-daan upang makakuha ng mga beam ng polarized protons (o deuterons).

Ang paraan ng paglikha ng polarized beams ng neutral hydrogen o deuterium atoms ay ang katunayan na ang nuclear at electronic backs ay konektado. Dahil dito, na nakakaapekto sa magnetic sandali ng elektron, posible ring makaapekto sa nuclear spin.

Ang hydrogen atom ay karaniwang may electron spin s \u003d 1/2 na may projection mj \u003d ± 1/2 at proton spin i \u003d 1/2 sa projection mi \u003d ± 1/2. So. Ang buong rrr ng spin ng atom f \u003d s + i (f \u003d 0, 1) ay, ayon sa pagkakabanggit, projection mf \u003d 0 at mf \u003d 0, ± 1.

Ang pagkakaiba ng enerhiya sa pagitan ng mga antas na may F \u003d 0 at F \u003d 1 sa kawalan ng panlabas na magnetic field DW \u003d H1420.4 MHz. Bilang isang resulta ng pakikipag-ugnayan ng magnetic sandali ng isang atom na may isang panlabas na magnetic field, ang antas na may F \u003d 1 ay nahati, ayon sa epekto ng Zeeman. Ang puwersa ng panlabas na larangan ay tinutukoy ng saloobin sa tinatawag na. "Kritikal" field BC, na tinukoy bilang DW BC \u003d (para sa hydrogen 507 HS), (38) (G I - GJ) MB kung saan GI \u003d -3.04 10 -3, GJ \u003d 2.002 - ayon sa pagkakabanggit, ang G-Factor ng Ang proton at elektron sa mga yunit ng magneton bora m b \u003d -0.927 10 -20 erg / gs. So. Ang puwersa ng patlang ay tinukoy bilang C \u003d B / BC.

Ang paghahati ng enerhiya ay tinutukoy ng formula ng Brete-Rabbi:

27 Dw Dw 4m f + g i m b m f bc c + (-1) f +1 c + c2.

W \u003d - 1+ (39) 2 (2 i + 1) 2i + Ang pagtitiwala ng mga antas ng enerhiya ng ultratinang paghahati ng hydrogen mula sa puwersa ng panlabas na magnetic field ay ipinapakita sa Fig. 3.

2 mf f \u003d 1 + 1: mj \u003d + 1/2 mi \u003d + 1 / w / dw 0 2: mj \u003d + 1/2 mi \u003d -1 / 0 - 3: mj \u003d -1 / 2 mi \u003d -1 / 4: mj \u003d -1 / 2 mi \u003d + 1 / f \u003d - - 0 2 4 6 c \u003d b / bc fig. 3: Ang diagram ng mga antas ng enerhiya ng hydrogen atom sa magnetic field B. para sa pangunahing estado ng BC \u003d 507 GS, para sa 2S1 / 2, ang mga estado BC \u003d 63.4 gs. Ang enerhiya w ay sinusukat sa mga yunit DW \u003d H1420.4 MHz (\u003d 5.9 · 10-6 EV).

Sa rehiyon C 1, ang slope ng curves ay tinutukoy ng magnetic point ng elektron.

r sa c 1, s at ako ay hindi na independent Vectors., Samakatuwid, sa larangan ng mahihinang mga patlang, ang mga alon ay ipinahiwatig sa pamamagitan ng mga pagpapakita ng MF full spin F.

2 mf 1: mj \u003d + 1/2 mi \u003d + + 3 / f \u003d 3/2 2: mj \u003d + 1/2 mi \u003d + 1/3: mj \u003d + 1/2 mi \u003d - w / dw -1 / 0 -3/2 4: mj \u003d -1 / 2 mi \u003d - -1/2 5: mj \u003d -1 / 2 mi \u003d 6: mj \u003d -1 / 2 mi \u003d - f \u003d 1/2 + 1 / - -4 0 2 4 6 C \u003d B / BC Fig. 4: ang diagram ng mga antas ng enerhiya ng deuterium atom sa magnetic field B. para sa pangunahing estado ng BC \u003d 117 HS, para sa 2S1 / 2, BC \u003d 14.6 GS estado. Ang enerhiya w ay sinusukat sa mga yunit DW \u003d H327.4 MHz (\u003d 1.4 · 10-6 EV).

28 para sa deuterium na may nuclear spin i \u003d 1 (f \u003d 1/2 at f \u003d 3/2), ang kritikal na field bc \u003d 117 hs. Ang pagtitiwala ng enerhiya ng mga antas ng ultrafine ng deuterium mula sa puwersa ng panlabas na magnetic field ay iniharap sa Fig. apat.

Ang polariseysyon ng proton pagkakaroon ng spin i \u003d 1/2 (mi \u003d ± 1/2) ay tinukoy bilang ang vector polarisation n mi \u003d +1 / 2 - n mi \u003d -1 / pz (i \u003d 1/2) \u003d , (40) n mi \u003d +1 / 2 + nmi \u003d -1 / kung saan, n mi \u003d + 1/2 at n mi \u003d -1 / 2, ayon sa pagkakabanggit, ang halaga ng mga atomo na may spin, parallel at anti-parallel na inilapat panlabas na larangan.

Upang ilarawan ang polariseysyon ng Deuteron, na may nuclear spin i \u003d 1 (mi \u003d -1, 0, +1), bilang karagdagan sa polarisation ng vector n mi \u003d +1 - nmi \u003d - pz (i \u003d 1) \u003d (41 ) n m i \u003d +1 + n m i \u003d 0 + n m i \u003d -1, ginamit din ang tensor polarization, na tinukoy bilang 1 - 3 n mi \u003d pzz (i \u003d 1) \u003d (42) n m i \u003d +1 + n mi \u003d 0 + nmi \u003d -1.

Sa Fig. 5 ay nagpapakita ng mga dependences ng vector (i \u003d 1/2 at i \u003d 1) at ang tensor (i \u003d 1) polariseysyon ng ultratine antas ng hydrogen at deuterium bilang isang panlabas na magnetic field function. Ang mga kondisyon 1, 3 sa hydrogen at 1, 4 sa Deuterium ay malinis at ganap na polarized anuman ang halaga ng panlabas na magnetic field.

Sa isang malakas na magnetic field sa mga estado ng hydrogen 2 at 4, ang proton at ang elektron ay polarized sa kabaligtaran direksyon. Sa pagbaba sa larangan, ang mga magnetic sandali ng proton at ang elektron ay nagsisimula sa precessively kamag-anak sa bawat isa, bilang isang resulta ng kung saan ang proton polarization bumababa, tulad ng ipinapakita sa Fig. 5. Sa kawalan ng panlabas na larangan, ang proton at electronic polarization ay nag-iiba sinusoidally sa oras (na may isang dalmor dalas), sa karaniwan, ang paglikha ng zero polarization. Ang mga katulad na argumento ay maaaring isagawa para sa Deuterium States 2, 3, 5 at 6.

29 hydrogen vector polarization PZ 0. -0. - 0.01 0.1 c \u003d B / BC Fig. 5. Nuclear polariseysyon ng mga antas ng superfine splitting ng hydrogen atom bilang isang function ng isang panlabas na magnetic field.

Deuterium vector polarization tensor polarization pz pzz 1 + 1 0. 0. 2 0 -0. Tatlumpu. -One. -1 - 0.01 0.1 1 10 0.01 0.1 1 C \u003d B / BC C \u003d B / BC Fig. 6. Nuclear polariseysyon ng mga antas ng superfine splitting atom ng deuterium bilang isang function ng isang panlabas na magnetic field.

SA malakas na Field. Ang isang paghihiwalay magnet atoms sa mj \u003d +1/2 ay may zero nuclear polarization. Para sa katumbas na antas ng hydrogen 1, 2, i.e.

N mi \u003d + 1/2 \u003d n mi \u003d -1 / 2 at deuterium 1, 2 at 3, i.e. N mi \u003d +1 \u003d n mi \u003d 0 \u003d n mi \u003d -1, mula sa Fig. 6Ano ang pz \u003d 0 at pzz \u003d 0 sa c 1. Gamit ang adiabatic transition sa rehiyon c 1 para sa hydrogen pz \u003d +1/2, para sa deuterium pz \u003d +1/3 at pzz \u003d -1/3.

Kaya, upang lumikha ng polariseysyon ng sinag ng mga atomo, kinakailangan upang pumili ng mga atom sa isa o higit pa, sa kaso ng tensor polarization. Deuterium, ultrathin estado.

30 Sa kasalukuyan, ang mga pag-install para sa paglikha ng mga polarized beam ay malawakang ginagamit sa iba't ibang pisikal na eksperimento bilang mga pinagkukunan ng polarized na mga proton at deuteron para sa mga accelerators ng mga sisingilin na mga particle at bilang polarized gas target. Ang pinaka-karaniwan, ngayon, ang mga uri ng naturang mga pag-install ay:

mga pinagkukunan gamit ang Lamb Shift (LSS6);

· Optical pumping sources (oppis7);

· Polarized pinagkukunan ng atomic beams (PABS8).

2.2 Pinagmumulan Gamit ang Lamb Shift (LSS) na nakasaad na, upang lumikha ng polariseysyon sa isang sinag, kinakailangan upang piliin ang "kinakailangang" ultra-manipis na estado. Ito ay nakamit bilang isang spatial na paghihiwalay ng bahagi ng sinag (Stern-Gerlakhov uri ng pinagkukunan) at gumagamit ng 2S1 / 2--2-modal na diskarte sa pagpapalabas ng estado sa maikling-live na 2P1 / 2-estado.

E MS + 1 / 2S1 / 2 mi +1/2 -1 / (t \u003d 0.14 c) F \u003d 1 1609 MHz 0 -1 / 4.410-6 EV Delamb + 1 / Dehyperfine -1 / 2P1 / 2 1.610-7 EV (t ~ 10-9 c) panlabas na magnetic field, GS 535 Fig. 7. Diagram ng mga antas ng enerhiya ng ultrathine splitting para sa 2S1 / 2 at 2P1 / 2 estado ng hydrogen atom.

Lamb-shift source optically pumped polarized ion source polarized atomic beam source - 31 sa Fig. 7 ay nagpapakita ng isang diagram ng mga antas ng enerhiya ng ultra-manipis na paghahati para sa 2S1 / 2 at 2P1 / 2 estado ng hydrogen atom. Sa kawalan ng panlabas na magnetic field, ang pagkakaiba ng energies sa pagitan ng mga antas (LAMB SHIFT) ay 1058 MHz. Ang pangunahing katangian ng antas 2S1 / 2 ay na ito ay isang metastable antas sa oras ng buhay t 2 s1 / 2 "0.1 s. Antas 2P1 / 2, sa turn, maikli ang buhay, na may oras ng buhay t 2 p1 / 2 ~ 10 -9 s.

ang pagsunod sa mga pagtatalaga na pinagtibay sa trabaho, ay tumutukoy sa mga bahagi ng 2S ng mga estado na may MJ \u003d +1/2, sa pamamagitan ng B, ayon sa pagkakabanggit, mga bahagi na may MJ \u003d -1/2. Ang kaukulang mga bahagi ng 2P ng estado ay tinutukoy ng e at f. Tulad ng makikita mula sa Fig. 7, sa pamamagitan ng pag-abot sa magnetic field ng halaga ng 535 at 605 GS ng Estado B ay halo sa mga estado at sa pagkakaroon ng panlabas electric Field. Salamat sa epekto ng pulp. Ang prosesong ito ay madalas na tinatawag na paglabas ng metastable estado 2S1 / 2. Kaya, ang mga estado lamang ay mananatili sa sinag, pagkakaroon ng mj \u003d +1/2 at mi \u003d ± 1/2.

Ang pagkakaiba ng mga antas ng enerhiya A + at E +, at A- at E-, kung saan ang mga palatandaan "+" at "-" ibig sabihin ng isang tanda ng proton spin projection (MI), ay ~ 1600 MHz na may magnetic field na 535 at 605 gs, ayon sa pagkakabanggit. Kaya, sa pamamagitan ng pag-aaplay, bilang karagdagan sa mga magnetic at electric field, ang high-frequency field na may dalas ng ~ 1600 MHz at pagtatakda ng magnitude ng magnetic field upang ma-discharged ng antas A + o a-. Mga iyon.

lumikha ng isang positibo o negatibong vector beam polariseysyon.

1 2 camera na may alkali metal pares Ang proton source para sa pagbuo ng isang spin filter (ionizer) ay natutugunan atoms sa (2S1 / 2). 8. Ang mga pangunahing elemento ng polarized source sa Lamb shift.

Sa Fig. Ipinakikita ng 8 ang mga pangunahing elemento ng polarized source sa shift ng tupa. Upang lumikha ng metastable atoms, ang sinag ng mga proton mula sa ionizer (1) ay dumaan sa silid na puno ng mga pares ng alkali metal (2), kung saan, bilang resulta ng singilin at metabolic na pakikipag-ugnayan, ang mga atomo sa 2S1 / metastable estado ay nabuo. Susunod, ang bundle ng metastable atoms ay pumapasok sa spin filter (3), kung saan ang paglabas ng mga estado ng B ay nangyayari at isa sa dalawang A-32 estado ang napili. Kaya, sa source output, isang sinag na may isang vector polariseysyon ay nakuha.

Ang mga pinagkukunan gamit ang LAMB SHIFT ay ginagamit higit sa lahat bilang mga mapagkukunan ng polarized protons para sa mga sisingilin accelerators particle.

Gayunpaman, ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga pinagkukunan ng ganitong uri ay malawakang ginagamit sa larangan ng polariseysyon. Ang ganitong mga aparato ay nakuha ang pangalan ng polarimeters gamit ang shift ng tupa, at payagan ang pagsukat ng polariseysyon ng mga beam ng neutral atoms at ions na may isang medyo ng ilang daang elektron-volts na may katumpakan ng tungkol sa 1%. Ang pag-install na inilarawan sa, sa partikular, ay ginamit sa kurso ng pagsukat ng polariseysyon ng hydrogen at deuterium beams anke abs.

Ang mga pakinabang ng mga mapagkukunan gamit ang LAMB shift ay dapat isama ang medyo simpleng disenyo, pagiging maaasahan at mababang gastos. Pinapayagan din nila upang makakuha ng proton at deuteron beams na may sapat na mataas (7080%) antas ng polariseysyon. Gayunpaman, ang pangunahing kawalan ng ganitong uri ng mga mapagkukunan ay isang maliit na intensity na bihirang lumampas sa 0.5 ma. Ito ay isang maliit na beam intensity na nagpapataw ng isang limitasyon sa paggamit ng LSS bilang polarized target dahil ang epektibong density ng naturang target ay magiging ~ 105 atoms / cm2.

2.3 Pinagmumulan ng Optical Pumping (Oppis) Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga mapagkukunan na may optical pumping ay ang mga sumusunod.

Ang proton beam mula sa ECR9-ionizer (1, Larawan 9) ay nagpapabilis sa enerhiya ng ilang kiloelectron-volt at pumapasok sa Chamber of the Neutralizer na puno ng alkali metal pares (2). Ang paggamit ng circularly polarized laser radiation ay nagbibigay-daan sa iyo upang lumikha ng polariseysyon sa pamamagitan ng elektronikong elektron metal sa alkali metal atoms (optical pumping). Dagdag dito, bilang isang resulta ng singilin at reaksyon ng palitan, ang mga proton ng beam ay nakakuha ng polarized na mga elektron ng alkali metal atoms at bumuo ng mga neutral na atoms sa metastable 2S1 / 2 estado.

Upang mapanatili ang electronic polariseysyon ng metastable atoms, ang Chamber (2) ay nasa isang malakas na longitudinal magnetic field. Kaya, sa output ng neutralizer, isang sinag ng neutral atoms, polarized sa pamamagitan ng electronic back, ay nabuo.

Electron Cyclotron Resonance - 33 laser para sa optical pumping ng alkali metal steam transmission Ang pag-agaw ng isang polarized pinagmulan ng mga proton mula sa elektron proton ionizer isang elektron alkalina atom (ECR-Ionizer) sa pamamagitan ng isang metal epekto ng SONA 1 2 3 FIG. 9. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng pinagmulan na may optical pumping.

Ang batayan ng paglikha ng nuclear polarization ay ang pagpapadala ng electron polarization proton o, ang tinatawag na sona effect. Ang kakanyahan nito ay ang mga sumusunod.

Dahil ang sinag ng metastable atoms ay polarized sa pamamagitan ng electronic back, pagkatapos atoms ay naroroon sa sinag lamang sa mga estado 1 at 2 na may anti-parallel nuclear spin. Sa pagbaba ng adiabatic sa panlabas na magnetic field ng Estado 1 at 2, pumunta sa Estado 1 'at 2' (tingnan ang Larawan 10), ang mga nuclear backs na parallel. Kaya, sa labasan ng Chamber (3, Larawan 9), ang bundle ng metastable atoms ay nakakuha ng nuclear polarization.

Susunod, ang bundle ng polarized metastable atoms ay bumaba sa ionizer (4) o ang ikalawang silid na naglalaman ng mga pares ng alkali metal, kung saan ang mga h ions ay nabuo bilang resulta ng pakikipag-ugnayan ng singil. Nuclear polarization, na nagmamay-ari ng sinag ng neutral metastable atoms, habang napanatili.

E 3 '2' 1 '4' b n negatibong B positibong kanin. 10. Mga antas ng enerhiya ng ultrafine splitting ng hydrogen atom sa 2S1 / 2-estado bilang isang function ng isang panlabas na magnetic field.

Kaya, sa output ng Oppis, mayroong isang bundle ng polarized protons o H - -On na may enerhiya sa ilang kiloelectron-volts.

34 Ang pangunahing aplikasyon ng optical pumping sources na natagpuan bilang mga mapagkukunan ng polarized protons para sa iba't ibang mga accelerators. Karaniwang, ngayon, ang mga parameter ng oppis ay: ang kasalukuyang beam ~ 1 ma (para sa mga pinagkukunan ng DC) at polariseysyon ~ 75%. Gayunpaman, sa kabila ng sapat na mataas na intensity at polariseysyon ng sinag, ang mga mapagkukunan ng ganitong uri ay bihirang ginagamit bilang polarized na mga target, dahil Ang sinag na nilikha ng mga ito ay may isang halip mataas na rate (~ 105 m / s), na humahantong sa isang pagbaba sa mahusay na target density sa 109 atoms / cm2.

2.4 Mga Pinagmumulan ng Polarized Atomic Beams (PABS) Ang ideya ng paglikha ng isang pinagmumulan ng polarized atoms ay hinirang ng normal na F. Ramsem sa operasyon. Ang kakanyahan nito ay binubuo sa spatial na paghihiwalay ng mga bahagi ng hyperfine ng sinag sa isang inhomogeneous magnetic field at ang kasunod na induction ng mga transition sa pagitan ng mga antas ng hyperfine splitting.

vacuum pumps vacuum pumps h2, d2 4 5 6 accelerator bunch ng vacuum pumps vacuum pumps fig. 11: Structural scheme ng pinagmulan ng polarized atomic hydrogen / deuterium. 1 gas flow regulator;

2 - radyo dalas dissociator;

3 ay isang gas jet formation system (nozzle, skimmer, collimator);

4 ay ang unang pangkat ng spin na naghihiwalay magnet;

5 ay ang unang grupo ng mga ultra-manipis na mga bloke ng paglipat;

6 - Ikalawang pangkat ng spin na naghihiwalay magnet;

7 ay ang pangalawang grupo ng mga ultra-manipis na mga bloke ng paglipat;

8 pinagsama-samang cell (target).

Ang mga pangunahing elemento ng Pabs ay (tingnan ang Larawan 11):

· Supply ng aparato at kontrol ng molekular hydrogen flow (H2) o Deuterium (D2);

· Disssociator, kung saan ang H2 o D2 molecules ay dissociated sa neutral atoms;

· Gas jet formation system (nozzle, skimmer, collimator);

· Polarization creation system (spin-separating magnet at ultra-thin transition blocks).

35 upang lumikha ng isang hydrogen o deuterium atomic beam, ang isang dissosiator ng dalas ng radyo ay karaniwang ginagamit. Ang mga libreng elektron ay pinabilis sa electromagnetic field ng mataas na dalas at excite ang mga oscillatory level ng hydrogen molecules. Ang prosesong ito ay maaaring katawanin bilang mga sumusunod:

H 2 + e - + de ® H 2 + E - ® H + H + E -, kung saan ang de \u003d 8.8 EV ay ang enerhiya ng paggulo ng mga antas ng oscillatory ng molecule at deuterium ng hydrogen.

Ang daloy ng molekular hydrogen (deuterium) ay kadalasang iba-iba sa hanay mula sa 0.5 hanggang 2 mbar · l / s. Ang itaas na hangganan ay dahil sa isang pagbaba sa antas ng paghihiwalay sa mas mataas na mga thread. Kaya, ito ay kinakailangan upang mahanap ang pinakamainam na kondisyon sa pagtatrabaho kung saan ang parehong antas ng paghihiwalay at ang daloy ng gas ay pinakamalaki.

Ang beam discocated sa atoms ay dumadaan sa gas jet formation system, katulad ng nozzle, skimmer at collimator. Ang temperatura ng nozzle ay nagpapatatag sa rehiyon ng 80 K, na nagbibigay-daan sa iyo upang makuha ang pamamahagi ng mga atomic na bahagi ng sinag na kinakailangan para sa maximum na bandwidth ng spin-separating magnet.

Matapos ang sinag ay nabuo, pumasok ito sa sistema ng spin na naghihiwalay ng mga sectruitive na magneto, kung saan ang atomic component ay pinaghihiwalay ng oryentasyon ng electronic spin. Kaya, ang mga estado na may mga projection ng electronic spin mj \u003d +1/2 at mj \u003d -1/2 ay spatially separated sa isang malakas na inhomogeneous magnetic field. Bilang resulta, ang atomic component na may mj \u003d -1/2 ay bumaba sa sinag at inalis ng mga sapatos na pangbabae na nagbibigay ng pumping ng vacuum chamber.

Upang lumikha ng isang ibinigay na vector o tensor polarization, i.e. Ang paglikha ng isang tiyak na populasyon ng ultratine splitting levels ay ginagamit para sa diskarte sa paggulo sa mga patlang ng dalas ng radyo.

Ang kakanyahan ng pamamaraan na ito ay ang mga sumusunod. Sa pagpasa ng sinag ng mga atomo sa pamamagitan ng rehiyon ng magnetic field B at ang field ng dalas ng radyo na may dalas na nararapat sa pagkakaiba ng enerhiya ng ultratine splitting level para sa B, mga transition sa pagitan ng tinukoy na mga antas ay nasasabik. Dahil ang mga transition sa pagitan ng mga antas ng ultrafine splitting ay bidirectional, ito ay kinakailangan upang ibukod ang posibilidad ng reverse transition na humahantong sa beam depolarization. Ang layuning ito ay nakamit kapag nagpapahiwatig ng mga transition sa isang gradient magnetic field. Kasabay nito, para sa isang atom na gumagalaw sa ganoong larangan, ang mga kondisyon para sa paglipat ay bumuo lamang sa isang limitadong lugar ng espasyo, kung saan ang dalas ay tumutugma sa laki ng larangan. Mahalaga na kapag ang atom ay gumagalaw sa ito - 36 na lugar, ang pakikipag-ugnayan sa poton ay isang beses. Ito ay nakamit sa pamamagitan ng pagpili ng amplitude ng RF field, na tumutukoy sa density ng photons.

Ang mga mapagkukunan ng polarized atomic beams ay malawakang ginagamit para sa iniksyon ng polarized protons at deuterons sa accelerators at bilang isang panloob na gas target. Karaniwang mga parameter ng Pabs, ngayon, ay: ang intensity ng beam ~ 5 × 1016 atoms / s at polarization 8595%. Kapag gumagamit ng PABS bilang isang target na inkjet, ang epektibong densidad ng naturang target ay magiging ~ 5 × 1011 atoms / cm2. Sa kaso ng iniksyon ng sinag ng polarized atoms sa accumulative cell, pinapayagan nito upang madagdagan ang target density pagtaas ng isa o dalawang order ng magnitude kumpara sa isang simpleng gas jet.

Kaya, kapag lumilikha ng isang polarized gas target para sa nuclear pisikal na mga eksperimento, ang pinagmulan ng isang polarized atomic beam ay ang pinaka-pinakamainam na pagpipilian, kabilang sa mga tinalakay sa itaas, dahil ito ay nagbibigay ng parehong mataas na density at mataas na polariseysyon ng target.

37 Kabanata 3.

Ang pinagmulan ng polarized atomic hydrogen at deuterium para sa panloob na gas target ng anke spectrometer 3.1 maikling paglalarawan ng disenyo sa Fig. 12 ay nagpapakita ng posisyon ng ANKE ABS sa maginhawang imbakan singsing sa pagitan ng deflecting magneto D1 at ang Anke Spectrometer D Central magneto D, pati na rin ang espesyal na kamara ng vacuum ay ipinapakita din, inilaan para sa pag-install ng iba't ibang mga uri ng mga target (pinagsama cell, solid-state, cluster at pelet-target). Dahil ang puwang sa pinagsama-samang singsing tunnel ay limitado, ang pinagmulan ay mai-install nang patayo. Ang ganitong pamamaraan ng pag-setup ay isang pinagmumulan ng polarized central ank (D2) Atomic Hydrogen Magnet at Ank Abs Deuterium Deviation Magnet (D1) Target Chamber Fig. 12. Anke abs at isang espesyal na kamara ng vacuum para sa pag-install ng iba't ibang uri ng mga target sa maginhawang singsing. Ang pinagmulan ng polarized atomic hydrogen at deuterium ay matatagpuan sa pagitan ng deflecting magnet d1 at ang central magnet ng spectrometer D2. Cozy beam direksyon mula sa kaliwa papunta sa kanan.

Ang 38 ay magbibigay-daan sa pinagmulan na pinakamalapit sa central magnet ng spektrometer, na kung saan ay isa sa mga pangunahing dahilan na tinutukoy ang angular pagkuha ng spektrometer.

Ang detalyadong drawing ng ABS ay iniharap sa Fig. 13. Ang disenyo na nilikha ay isinasaalang-alang ang karanasan ng paglikha at pagpapatakbo ng ganitong mga mapagkukunan sa IUCF at Hermes / Desy, ngunit may ilang mga pakinabang sa kanila.

Ang intermediate flange (7) sa pagitan ng upper at lower vacuum chambers ay naka-attach sa Bearing Bridge na kumukonekta sa yarm ng magneto D1 at D2 (tingnan ang Larawan 12). Tinitiyak ng nasabing fastener ang kilusan ng abs at ang vacuum chamber ng accumulative cell bilang isang buo, sa panahon ng paglilipat ng central magnet d2, at admits din ng isang mabilis na pag-aalis ng pinagmulan at ang carrier bridge bilang isang buo.

Upang lumikha ng isang hydrogen o deuterium atomic beam, ginagamit ang dissosiator ng dalas ng radyo (1, Larawan 13). Ang kapangyarihan ng dalas ng radyo ay ibinibigay sa parallel LC-contour mula sa generator na may dalas ng 13.56 MHz. Ang paglamig ng tubo ng paglabas ay ibinibigay ng stream ng halo ng alkohol sa pagitan ng dalawang panlabas na coaxial tubes ng mas malaking diameter. Upang patatagin ang temperatura ng nozzle sa hanay na 40100 K, isang cryogenerator (2) ay ginamit, na nakakonekta sa isang nozzle sa pamamagitan ng isang nababaluktot na tansong thermal bridge (3). Ang upper vacuum chamber ay pinaghihiwalay ng dalawang gumagalaw na partition ng aluminyo (4) sa pamamagitan ng tatlong kaugalian pumping yugto (I, II, III). Ang isang skimmer serving para sa pagbuo ng isang gas jet ay naayos sa isang partisyon na naghihiwalay sa kamara I at II. Ang disenyo ng upper flange ay nagbibigay-daan sa paggalaw ng nozzle axis na may kaugnayan sa skimmer axis sa lahat ng direksyon. Ang paggamit ng isang nababaluktot na koneksyon sa vacuum sa pagitan ng flange ng dissociator at ang upper flange ng vacuum chamber ay nagbibigay-daan sa iyo upang mag-iba ang distansya sa pagitan ng nozzle at ang skimmer nang walang paglabag sa vacuum. Sa isang partisyon na naghihiwalay sa Chamber II at III, ang isang collimator ay naka-install, sa wakas ay bumubuo ng gas stream.

Ang unang pangkat ng spin-separating sectruitive magnet (5) ay nagbibigay, pati na rin sa klasikong stern-gerloha eksperimento, ang spatial na paghihiwalay ng sinag sa pamamagitan ng electronic back. Sa kasong ito, ang bahagi na may MJ \u003d +1/2 ay nakatuon sa isang malakas na inhomogeneous magnetic field ng secdation at pumapasok sa bloke ng ultra-manipis na mga transition (6), at ang bahagi na may MJ \u003d -1/2 ay defocused at inalis sa pamamagitan ng mga sapatos na pangbabae na nagbibigay ng vacuum chamber pump. Suporta sa bloke (6), pati na rin ang magneto (5), ay rigidly naayos sa central abs (7) gitnang flange, na tumutukoy sa buong source geometry.

39 II III IV P Fig. 13. Pagguhit ng Anke Abs. Ang mga paliwanag ay ibinibigay sa teksto.

40 Sa IV Camera Mayroong pangalawang grupo ng mga spin-sectruitive magnet (8) at karagdagang ultra-manipis na mga bloke ng paglipat (9) na responsable para sa paglikha ng isang tensor polariseysyon ng deuterium beam.

Sa wakas, sa ibaba, ang prototype ng isang storage cell (10) ay ipinapakita, na pinlano para gamitin sa maginhawang pinagsamang singsing.

Sa Fig. 14 ay nagpapakita ng larawan ng Anke Abs at ang polarimeter gamit ang Lamb shift sa Laboratory ng IKP10.

Larawan. 14. Photo Anke ABS sa laboratoryo. Ang taas ng upper vacuum chamber ay 80 cm.

Institut fr kernphysik, forschungszentrum jlich, D-52428 Jlich, Germany - 41 Summing up, maaari naming sabihin na ang pagtitiyak ng disenyo dictated sa pamamagitan ng paggamit ng pinagmulan sa ilalim ng mga pang-eksperimentong kondisyon sa accelerator (limitadong pag-access para sa pagpapanatili, malubhang mga limitasyon sa volume para sa pang-eksperimentong kagamitan, atbp.) Ay binubuo:

· Sa compactness, na nagbibigay-daan sa iyo upang magtatag ng isang mapagkukunan sa isang limitadong espasyo ng maginhawang tunnel tunnel, at sa parehong oras magbigay ng kinakailangang espasyo para sa anke spectrometer system.

· Sa kadaliang mapakilos ng pinagmulan para sa mabilis na pag-install at pag-aalis sa pinagsama-samang singsing, na nagbibigay-daan sa iyo upang mabawasan ang pagkawala ng accelerator kapag pinapalitan ang pinagmulan ng isa sa mga di-polarized na mga target (solid-estado, kumpol, target na pellet) na ginamit sa iba pang mga pisikal na eksperimento sa spectrometer ng Anke.

3.2 vacuum system isa sa mga pangunahing mga kadahilanan na tinutukoy ang intensity ng atomic beam, at, dahil dito, ang density ng target ay ang rate ng pumping nakakalat na atoms at molecules sa una at ikalawang source chambers (I, II, tingnan ang Larawan 13 ). Ang pakikipag-ugnayan ng natitirang gas na may mga particle ng beam ay sumisira sa itinuro na daloy ng mga atomo at, sa huli, ay humahantong sa pagbawas sa density ng target. Upang mabawasan ang mga epekto ng scattering effect at pag-loosening ng isang sinag sa isang natitirang gas sa mga mapagkukunan ng atomic beams, isang malakas na kaugalian pumping system ay ginagamit, na nagbibigay ng vacuum sa una at ikalawang kamara sa 10-410-5 mbar.

3.2.1 Ang disenyo ng vacuum chamber vacuum volume abs ay binubuo ng dalawang cylindrical vacuum chambers, na nakabitin mula sa itaas at sa ibaba ng central carrier flange (7, Larawan 13), na may sukat na 40050050 mm3. Ang mga kapal ng pader ng upper at lower vacuum chambers na gawa sa hindi kinakalawang na asero ay pantay, ayon sa pagkakabanggit, 8 at 2.5 mm. Upang matiyak ang kaugalian pumping, ang upper vacuum chamber na may panloob na lapad ng 390 mm ay nahahati sa tatlong bahagi ng dalawang partisyon ng paghihiwalay. Hindi tulad ng iba pang mga mapagkukunan, ang mga partisyon ng paghihiwalay ay ginagawang palipat-lipat, na makabuluhang pinasimple ang pamamaraan para sa pag-optimize ng gas jet formation system.

Ang kumplikadong hugis ng mga partisyon ay sanhi ng pagnanais na mapabuti ang mga kondisyon ng vacuum malapit sa nozzle, skimmer at collimator at matiyak ang maximum bukas na espasyo Para sa turomolecular pumps na gumagawa ng pumping muna at pangalawang vacuum chambers. Ang itaas na pagkahati, paghihiwalay ng mga kamara I at II, ay mayroong - 42 diagnostic glass window para sa pagmamasid at pagbabago ng nozzle sa pamamagitan ng isang espesyal na flange sa Chamber II. Ang parehong mga partisyon na may diameter ng 389 mm at 200 mm mataas ay gawa sa aluminyo sa pamamagitan ng tumpak na paghahagis. Sa kabila ng katotohanan na ang aluminyo paghahagis ay may isang puno ng napakaliliit na butas ibabaw, sa panahon ng trabaho walang problema na nauugnay sa isang lumalalang vacuum sa itaas na vacuum kamara. Ang mga partisyon ay naproseso sa isang paraan na ang kondaktibiti ng isang puwang, na mas mababa sa 0.5 mm, sa pagitan ng panloob na ibabaw ng kamara ng vacuum at ang ibabaw ng pagkahati ay bale-wala. Ginawa ito upang maiwasan ang karagdagang compaction at makabuluhang pinasimple ang disenyo ng upper vacuum chamber.

Larawan. 15. Upper mobile partition.

Ang mga gabay sa bola na naayos sa pagkahati, dumudulas sa panloob na ibabaw ng silid ng vacuum, ay nagbibigay-daan sa madali mong ilipat ang mga partisyon sa kahabaan ng beam axis. Ang posisyon ng mas mababang pagkahati, kung saan ang collimator ay naayos, maaaring mag-iba sa dalawang micrometric vacuum inputs naayos sa gitnang tindig flange, nang hindi lumalabag sa isang vacuum.

Kaya, dapat itong nabanggit na ang paggamit ng paglipat ng mga partisyon kumplikadong form. pinapayagan:

· Sa unang pagkakataon, posible na pagsamahin ang tatlong hakbang ng pinagmulan sa isang silid ng vacuum, na makabuluhang bawasan ang mga linear na sukat nito at binawasan ang bilang ng mga seal;

· Bawasan ang distansya mula sa pinagmumulan ng gas sa vacuum pump at ang ratio ng "passive" na ibabaw ng mga kamara sa "pumping", na humantong sa isang makabuluhang pagpapabuti sa pumping kondisyon;

Kung ang naka-attach na patlang E0 ay may isang arbitrary direksyon, pagkatapos ay ang sapilitan dipole sandali ay madaling mahanap mula sa superposition

Kung saan, ang mga bahagi ng field na may kaugnayan sa pangunahing axes ng ellipsoid. Sa scattering tasks, ang coordinate axes ay karaniwang napili na nakatakda sa paggalang sa bumabagsak na sinag. Hayaan ang x maging "y" z "- tulad ng isang coordinate system kung saan ang direksyon ng pamamahagi kahilera sa z axis". Kung ang liwanag ng insidente

x "- polarized, pagkatapos ay mula sa optical theorem na mayroon kami:

Upang isakatuparan ang mga kalkulasyon ayon sa formula (2.2), kinakailangan upang isulat ang mga bahagi ng R na may kaugnayan sa mga axes na isinasagawa ng mga dashing na linya. Ang pagkakapantay-pantay (2.1) ay maaaring nakasulat sa form ng Matrix:

Isinulat namin ang mga hanay ng vector at matrices sa mas compact form alinsunod sa sumusunod na scheme ng pagtatalaga:

Sa mga notasyon na ito, 2.3 ay tumatagal ng sumusunod na form:

Ang mga bahagi ng arbitrary vector F ay na-convert ayon sa formula:

Kung saan, atbp. Bilang isang resulta, mula sa (2.5) at transformations (2.6) mayroon kami:

kung saan sa pamamagitan ng kabutihan ng orthogonality ng coordinate axes na kabaligtaran sa matrix ay isang transposed matrix. Kaya, ang polarizability ng ellipsoid ay isang tensor ng decartian; Kung ang mga bahagi nito ay tinukoy sa pangunahing axes, ang mga bahagi nito sa pinaikot na axording coordinate ay maaaring matukoy ng formula (2.8). Ang seksyon ng pagsipsip para sa insidente - ang polarized light ay natutukoy lamang ng formula:

Saan. Katulad nito, kung ang pagbagsak ng liwanag ay polarized, pagkatapos

Kung ang vector scattering amplitude.

para sa isang dipole, iluminado sa pamamagitan ng-colarized liwanag, kapalit sa cross section equation, pagkatapos makuha namin ang scattering cross section

Kung saan kinuha namin ang bentahe ng pagkakakilanlan ng matrix. Ang isang katulad na expression ay nagaganap para sa cross seksyon ng scattering at sa pagkahulog - polarized liwanag.

Application.

Ang polarized light ay inaalok na gamitin upang protektahan ang driver mula sa isang bulag na ilaw ng ilaw ng kotse. Kung ang windshield at ang mga headlight ng kotse ay nag-aplay ng mga polaroid ng pelikula na may anggulo ng pagpasa 45o, halimbawa, sa kanan ng vertical, ang driver ay magiging mabuti upang makita ang kalsada at countercourses na naiilawan ng kanilang sariling mga headlight. Pero on-board sasakyan Polariad headlights ay crossed sa polaroid ng windshield ng kotse, at ang headlights ng countercourse ay pumunta out.

Ang dalawang crossed polaroids ay bumubuo sa batayan ng maraming kapaki-pakinabang na mga aparato. Sa pamamagitan ng crossed polaroids, ang ilaw ay hindi pumasa, ngunit kung maglagay ka ng optical elemento sa pagitan nila, umiikot ang polariseysyon eroplano, maaari mong buksan ang kalsada. Kaya ang mataas na bilis ng electro-optical modulators ng liwanag ay nakaayos. Ginagamit ang mga ito sa maraming mga teknikal na aparato - sa electronic rangefinders, optical channels ng komunikasyon, laser technique.

Ang tinaguriang photochromic baso ay kilala, dark sa maliwanag na sikat ng araw, pero hindi kaya ng pagprotekta sa mata na may isang napakabilis na at maliwanag na flash (halimbawa, sa panahon electrical welding) - ang dimming proseso ay relatibong mabagal. Ang mga polarized glasses ay may halos instant na "reaksyon" (mas mababa sa 50 μs). Ang Banayad na Bright Flash ay pumapasok sa miniature photodetectors (photodiodes), na nagbibigay ng electrical signal, sa ilalim ng aksyon kung saan ang mga baso ay naging malabo.

Ang mga baso ng polariseysyon ay ginagamit sa stereocino, na nagbibigay ng ilusyon ng mga compound. Ang ilusyon ay batay sa paglikha ng isang stereo pair - dalawang larawan na kinuha sa iba't ibang mga anggulo na naaayon sa mga sulok ng kanan at kaliwang mata. Ang mga ito ay itinuturing na ang bawat mata ay nakakita lamang ng isang larawan na dinisenyo para sa kanya. Ang imahe para sa kaliwang mata ay inaasahang papunta sa screen sa pamamagitan ng polaroid na may vertical axis ng bandwidth, at para sa kanan - na may pahalang na aksis at tumpak na pagsamahin ang mga ito sa screen. Ang viewer ay tumitingin sa mga baso ng Polaroid, kung saan ang axis ng kaliwang masakit ay vertical, at ang tamang pahalang; Ang bawat mata ay nakikita lamang ang "kanyang" na imahe, at ang stereo effect ay nangyayari.

Para sa stereoscopic telebisyon, isang paraan ng mabilis na alternatibong dimming ng salamin baso ay ginagamit na naka-synchronize sa pagbabago ng mga imahe sa screen. Dahil sa pagkawalang-kilos ng pagtingin, nangyayari ang isang volumetric na imahe.

Ang mga polaroid ay malawak na ginagamit upang pawiin ang liwanag na nakasisilaw mula sa salamin at pinakintab na ibabaw, mula sa tubig (makikita sa kanila ang liwanag ay malakas na polarized). Polarized at light screen ng likidong kristal monitor.

Ang mga pamamaraan ng polariseysyon ay ginagamit sa mineralogy, crystallography, heolohiya, biology, astrophysics, meteorolohiya, kapag nag-aaral ng mga phenomena sa atmospera.

Ang Deuteron ay isang kernel na binubuo ng isang proton at isang neutron. Ang pag-aaral ng mga katangian ng pinakasimpleng nuclear system na ito (deuteron communication energy, spin, magnetic at quadrupole moments) ay maaaring mapili ng potensyal na naglalarawan sa mga katangian ng pakikipag-ugnayan ng nucleon-nucleon.

Ang pag-andar ng Wave ng Deuteron ψ (R) ay ang hitsura

ito ay isang mahusay na approximation para sa buong pagbabago ng lugar R.
Dahil ang spin at parity ng Deuteron 1 +, ang mga nucleon ay maaaring nasa S-State (l \u003d 0 + 0), at ang kanilang mga backs ay dapat na parallel. Ang kawalan ng deuteron ng nauugnay na estado na may spin 0, ay nagsasabi na ang mga pwersang nukleyar ay nakasalalay sa likod.
Ang magnetic sandali ng Deuteron sa S-core (tingnan ang magnetic sandali ng kernel) μ (s) \u003d 0.8796μ n, malapit sa pang-eksperimentong halaga. Ang pagkakaiba ay maaaring ipaliwanag sa pamamagitan ng isang maliit na admixture ng D State (L \u003d 1 + 1) sa wave function ng Deuteron. Magnetic sandali sa d-kondisyon
μ (d) \u003d 0.1204μ n. Ang isang admixture ng D estado ay 0.03.

Ang pagkakaroon ng isang karumihan ng D-State at isang quadrupole sandali sa Deuterona ay nagpapatotoo sa neccentral na likas na katangian ng mga pwersang nukleyar. Ang mga pwersa ay tinatawag na tensors. Depende sila sa magnitude ng mga projection ng spins S 1 at S 2, nucleons sa direksyon ng isang solong vector na itinuro mula sa isang nucleon deuteron patungo sa isa pa. Ang isang positibong quadrupal sandali ng deuteron (haba ellipsoid) ay tumutugma sa pagkahumaling ng nucleons, isang nababaluktot ellipsoid - pag-urong.

Spin orbital interaction manifests mismo sa mga peculiarities ng scattering ng mga particle na may non-zero magsulid sa mga di-polarized at polarized pagkain at sa scattering ng polarized particle. Ang dependency ng mga pakikipag-ugnayan ng nuclear kung paano ang mga orbital at spine moments ng nucleon ay itinuturo na may kaugnayan sa bawat isa ay maaaring napansin sa sumusunod na eksperimento. Ang isang bundle ng mga di-polarized na mga proton (ang mga backs na may parehong posibilidad ay nakadirekta sa conventionally pagsasalita "up" (asul na tarong sa Larawan 3) at "down" (pulang mugs)) ay bumaba sa target ng 4 siya. Paikutin 4 siya j \u003d 0. Dahil ang mga pwersang nukleyar ay nakasalalay sa kamag-anak na oryentasyon ng mga sandali ng orbital at magsulid ng mga vectors, ang polariseysyon ng proton ay nangyayari, i.e. Sa kaliwa ay mas malamang na magsabog ng mga proton na may "up" (asul na mga bilog), kung saan ang Ls, at sa kanan ay mas malamang, ang mga proton na may likod "pababa" (pulang lupon) ay nakakalat, na kung saan ls. Ang bilang ng mga proton ng nakakalat na kanan at kaliwa ay pareho, gayunpaman, kapag nakakalat sa unang target, ang isang polariseysyon ng beam ay nangyayari - isang pangingibabaw sa isang sinag ng mga particle na may isang tiyak na direksyon ng likod. Susunod, ang kanang sinag kung saan ang mga proton ay pinangungunahan ng likod na "pababa" ay bumaba sa ikalawang target (4 siya). Gayundin, tulad ng sa unang scattering, ang mga proton na may spin "up" higit sa lahat dissipated kaliwa, at sa likod "down" higit sa lahat dissipated sa kanan. Ngunit dahil Sa sekundaryong sinag, ang mga proton na may likod na "pababa" ay namamayani, sa panahon ng pagsabog sa ikalawang target ay magkakaroon ng angular na kawalaan ng simetrya ng nakakalat na mga proton na may kaugnayan sa direksyon ng sinag na bumabagsak sa ikalawang target. Ang bilang ng mga proton na nakarehistro sa mga kaliwang detector ay mas mababa kaysa sa bilang ng mga proton na nakarehistro ng tamang detektor.
Ang rate ng palitan ng nucleon-nucleon na pakikipag-ugnayan ay ipinakita sa pagsabog ng mga neutron ng mataas na energies (ilang daang mev) sa mga proton. Ang kaugalian cross-seksyon ng neutron scattering ay may maximum na scattering pabalik sa S.ts.m., na ipinaliwanag sa pamamagitan ng palitan ng singil sa pagitan ng proton at ang neutron.

Mga Katangian ng Nuclear Power.

1. Maliit na Nuclear Force Radius (A. ~ 1 FM).
2. Ang malaking halaga ng potensyal na nuclear v ~ 50 mev.
3. Ang pagtitiwala ng mga pwersang nukleyar mula sa mga spins ng nakikipag-ugnayan na mga particle.
4. Ang tensor likas na katangian ng pakikipag-ugnayan ng nucleons.
5. Ang mga pwersang nukleyar ay nakasalalay sa mutual orientation ng spin at orbital moments ng nucleon (spin-orbital forces).
6. Ang pakikipag-ugnayan ng nuclear ay may ari-arian ng saturation.
7. Singilin ang kalayaan ng mga pwersang nukleyar.
8. Ang nakabahaging likas na katangian ng pakikipag-ugnayan ng nuclear.
9. Ang atraksyon sa pagitan ng nucleons sa malalaking distansya (R\u003e 1 FM) ay pinalitan ng repellent sa maliit (r< 0.5 Фм).

Ang potensyal ng nucleon-nucleon ay may form (nang walang kapalit na miyembro)

B.1 PAMBUNGAD.

B.2 pinagsama particle.

V.z Paglalarawan ng polarized states of particle na may spin 1 5 v.4 Isang maikling pangkalahatang ideya ng data sa reaksyon ng deuteron fragmentation reaction sa cumulative protons.

V.5 Ang layunin at istraktura ng gawaing disertasyon.

Nagtatakda ako ng eksperimento

1.1 pagganyak.

1.2 Pag-install ng eksperimento.

1.3 methodical measurements and modeling.

1.4 organisasyon at prinsipyo ng trigger.

II Software.

II. 1 Introductory Comments.

11.2 QDPB Data Collection and Processing System.

11.3 Maaaring i-configure ang mga pagtatanghal at kagamitan ng data.

11.4 Mga tool sa pagsumite ng data ng session.

11.5 DAQ system system.

II. 6 polarimeter data collection systems.

W Mga pang-eksperimentong resulta at talakayan

III. 1 Pagsusuri ng mga sistematikong pinagmumulan ng error.

111.2 pang-eksperimentong data.

111.3 Usapan ng pang-eksperimentong data.

Inirerekumendang listahan ng mga disertasyon

• Ang pag-aaral ng spin at mga sasospin effect sa ipinanganak ng pinagsama-samang mga particle 2007, Doctor of Physical and Mathematical Sciences Litvinenko, Anatoly Grigorievich

• Pag-aaral ng mga pakikipag-ugnayan ng polarized deuterons na may mga proton at nuclei sa rehiyon ng pulso ng 0.7-9.0 gev / s 2006, Doctor of Physical and Mathematical Sciences Ladygin, Vladimir Petrovich

• Pag-aaral ng Angular Pag-asa ng Pag-aaral ng Mga Kakayahan ng Mga Reaksyon -DD → 3HEN at -DD → 3H P sa Enerhiya ng Deuteron 270 MEV 2007, Kandidato ng Pisikal at Matematiko Sciences Yanek, Marian

• Tensor pag-aaral ng kakayahan ayy sa reaksyon A (d, p) x at isang (d, d) x sa 9 gev / c at ang deuteron na istraktura sa mababang distansya 1998, Kandidato ng Pisikal at Matematiko Sciences Ladygin, Vladimir Petrovich

• Pag-aaral ng mga pag-aaral ng mga kakayahan ng Ayy at Axx tugon ng Deuteron-Proton nababanat scattering sa Energies 880 at 2000 MEV 2010, Kandidato ng Pisikal at Mathematical Sciences Kurilkin, Pavel Konstantinovich

Ang disertasyon (bahagi ng abstract ng may-akda) sa paksang "sukat ng tensor pagsusuri kapasidad T20 sa deuteron fragmentation reaksyon sa peonies sa ilalim ng zero anggulo at software na pag-unlad para sa mga sistema ng koleksyon ng data sa polarized beams"

B.1 Panimula.

Ang disertasyon trabaho nagtatanghal pang-eksperimentong mga resulta ng measurements ng tensor pagsusuri kapasidad T20 sa ang pagkapira-piraso reaksyon ng tensorly polarized deuterons sa pinagsama-samang (sub-threshold) peonies. Ang mga sukat ay natupad sa pamamagitan ng pakikipagtulungan ng mga sakop sa ang beam ng tensorly polarized deuterons ng accelerator complex ng mataas na energies ng Joint Institute para sa Nuclear Research (LVE JINR, Dubna, Russia). Ang pag-aaral ng polariseysyon sinusunod ay nagbibigay ng isang mas detalyadong, kumpara sa mga reaksyon sa mga di-breakdown particle, impormasyon sa Hamiltonian na pakikipag-ugnayan, ang mga mekanismo ng reaksyon at ang istraktura ng mga particle kasangkot sa reaksyon. Upang petsa, ang tanong ng ang mga katangian ng nuclei sa mga distansyang, mas maliit o maihahambing sa laki ng nucleon, ay hindi rin maintindihan na may parehong pang-eksperimentong at manilay-nilay punto ng view. Ang deuteron ng lahat ng nuclei ay partikular na interesado: Una, ito ang pinaka-aral na core na may parehong pang-eksperimentong at teoretikal na mga punto ng view. Pangalawa, para kay Deuterona, para sa pinakasimpleng nucleus, mas madaling makitungo sa mga mekanismo ng reaksyon. Sa ikatlo, ang deuteron ay may isang nontrivial spin istraktura (spin katumbas sa 1, at isang nonzero quadrupole sandali), na nagbibigay ng malawak na pang-eksperimentong mga posibilidad para sa pag-aaral spin kapansin-pansin. Ang programa ng pagsukat, kung saan ang eksperimentong data na ipinakita sa gawaing disertasyon ay nakuha, ay isang likas na pagpapatuloy ng pag-aaral ng istraktura atomic cereals. Sa mga reaksyon na may kapanganakan ng pinagsama-samang mga particle sa banggaan ng di-polarized nuclei, pati na rin ang polarization na sinusunod sa reaksyon ng pagbagsak ng Deuteron. Ang pang-eksperimentong data na ipinakita sa gawaing disertasyon ay nagbibigay-daan sa iyo upang ilipat sa pag-unawa sa spin istraktura ng Deuteron sa maliit na inter-orasan distansya at makadagdag na impormasyon tungkol sa deuteron istraktura na nakuha sa mga eksperimento ng tensorly polarized deuterons, at samakatuwid ay may kaugnayan. Upang petsa, ang data na ipinakita sa dissertation trabaho ay ang tanging mga bago, dahil para sa pagdala ng naturang pag-aaral, beams ng polarized deuterons na may enerhiya sa ilang GeV, na kasalukuyang at sa susunod na mga taon ay magiging available lamang sa SPE accelerator complex, kung saan upang natural na patuloy Studies sa tinukoy na direksyon. Ang nabanggit na data ay nakuha sa komposisyon ng internasyonal na pakikipagtulungan, na iniulat sa isang bilang ng mga internasyonal na kumperensya, pati na rin ang nai-publish sa mga sanggunian journal.

Dagdag pa, sa kabanatang ito, nagbibigay kami ng kinakailangang impormasyon tungkol sa pinagsama-samang mga particle na kinakailangan para sa karagdagang pagtatanghal, ang mga kahulugan na ginamit sa paglalarawan ng polarization na sinusunod, pati na rin maikling pagsusuri Mga resulta na kilala sa panitikan sa reaksyon ng pagbagsak ng deuterons.

B.2 cumulative particle.

Pag-aaral ng mga batas ng kapanganakan ng pinagsama-samang mga particle ay isinasagawa mula noong simula ng ikapitumpu at ikawalumpu ng XX siglo ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, Ang pag-aaral ng mga reaksyon na may kapanganakan ng pinagsama-samang mga particle ay kagiliw-giliw na nagbibigay ito ng impormasyon tungkol sa pag-uugali ng mataas na pulso (\u003e 0.2 gev / c) mga bahagi sa fragmentation nuclei. Ang mga malalaking panloob na pulses ay tumutugma sa maliit (< 1 ферми) межнуклонным расстояниям. На таких (меньших размера нуклона) расстояниях использование нуклонов как квазичастиц для описания свойств ядерной материи представляется необоснованным, и могут проявляться эффекты ненуклонных степеней свободы в ядрах , , , . В глубоконеупругом рассеянии лептонов упомянутый диапазон внутренних импульсов соответствует значениям переменной Бьоркена хъ > 1, kung saan ang mga seksyon ay napakaliit.

Una sa lahat, tinutukoy namin na ito ay higit na maunawaan sa ilalim ng terminong "pinagsama-samang maliit na butil" (tingnan, halimbawa, at mga sanggunian dito). Isang maliit na butil na ipinanganak sa reaksyon:

Ag + ac. ^ C + x, (1) ay tinatawag na "pinagsama-samang" kung ang mga sumusunod na dalawang kondisyon ay nasiyahan:

1. Ang maliit na butil C ay ipinanganak sa kinematikong rehiyon, hindi naa-access sa banggaan ng mga libreng nucleon na may parehong pulso sa nucleon bilang kernel Ai at AC sa reaksyon (1);

2. Ang maliit na butil C ay kabilang sa fragmentation rehiyon ng isa sa mga colliding particle, i.e. dapat gawin alinman.

Ul, - yc \\< \YAii - Ус| , (2) либо

Ya "-ye \\

Ya "- YC \\" - Ye \\ \u003d - Ye \\ + yai - yai \\. (Apat)

Mula sa pang-eksperimentong data na sinusundan nito (tingnan, halimbawa ,,,,,,), para sa mga eksperimento sa isang nakapirming target, ang hugis ng spectrum ng pinagsama-samang mga particle ay mahina depende sa enerhiya ng banggaan, na nagsisimula sa mga enerhiya ng mga particle ng insidente \u003e 3-IV. Ang pahayag na ito ay inilalarawan sa Fig. 1, kopyahin mula sa trabaho, na nagpapakita ng pag-asa sa enerhiya ng insidente proton: (b) ang relasyon ng mga peonies ng iba't ibang mga character 7g ~ / 7g + at (a) ang parameter ng spectrum ng spectrum, pagkatapos ay para sa approximation ng EDA / DP - na may isang EXER (-) Section ng kapanganakan ng pinagsama-samang peonies sinusukat sa isang anggulo ng 180 °. Nangangahulugan ito na ang kalayaan ng hugis ng spectra mula sa pangunahing enerhiya ay nagsisimula sa pagkakaiba ng bilis ng colliding particle \\ yaii - yai \\\u003e 2.

Ang isa pang itinatag na pattern ay ang kalayaan ng spectra ng pinagsama-samang mga particle mula sa uri ng maliit na butil, kung saan ang pagkapira-piraso ay nangyayari (tingnan ang Larawan 2).

Dahil ang gawain sa disertasyon ay tinatalakay ang pang-eksperimentong data sa pagkapira-piraso ng polarized deuterons sa pinagsama-samang mga peonies, pagkatapos ay mas detalyado ang mga pattern na itinatag sa mga reaksyon sa kapanganakan ng pinagsama-samang mga particle (pagtitiwala sa atomic mass ng nucleus ng pira-piraso, pagtitiwala sa iba't ibang particle na nakarehistro , atbp.) Ay hindi tatalakayin. Kung kinakailangan, maaari silang matagpuan sa mga review: ,,,,

Larawan. 1: ang pag-asa sa enerhiya ng insidente proton (tr) (a) ng kabaligtaran parameter ng pagkahilig ay pagkatapos at (b) ang ratio ng output ng TT ~ / TT +, isinama mula sa enerhiya ng peonies 100 mev . Figure at data na minarkahan ng mga lupon, na kinuha mula sa trabaho. Ang data na minarkahan ng triangles ay naka-quote sa mula sa trabaho.

V.w. Paglalarawan ng polarized states of particle na may spin 1

Para sa kaginhawahan ng karagdagang pagtatanghal, nagpapakita kami ng isang maikling pangkalahatang-ideya ng mga konsepto na ginagamit sa paglalarawan ng mga reaksiyon ng maliit na butil na may spin 1.

Sa karaniwang mga pang-eksperimentong mga kondisyon, ang maliit na butil grupo na may spin (beam o target) ay inilalarawan sa pamamagitan ng density matrix P, ang pangunahing katangian ng kung saan ay ang mga sumusunod:

1. Normation SP (/ 5) \u003d 1.

2. Hermiticity P \u003d P +.

Kasalukuyang eksperimento G Reference 6.

F-1-1-1-1 F Present Experiment.

T ▼ reference 6.

L-s o - si - r k f d sh

Pinagsama-samang malaking-scale variable xs.

Larawan. 2: Pagtitiwala ng krus seksyon ng ipinanganak ng pinagsama-samang mga particle mula sa isang pinagsama-samang malakihang variable xs (57) (tingnan ang talata III.2) para sa pagkapira-piraso ng poste ng deuterons sa iba't-ibang mga target sa peonies ilalim zero anggulo. Ang pagguhit ay kinuha mula sa trabaho.

3. Ang average ng operator ay kinakalkula bilang (o) \u003d sp (OP).

Polariseysyon ng grupo (para sa definiteness - beam) particle na may spin 1/2 ay nailalarawan sa pamamagitan ng direksyon at middle Size. bumalik. Tulad ng para sa mga particle na may spin 1, ang vector at tensor polarization ay dapat na nakikilala. Ang terminong "tensor polarization" ay nangangahulugan na ang paglalarawan ng mga particle na may Spin 1 ay gumagamit ng ikalawang tensor ng ranggo. Sa pangkalahatan, ang mga particle ng spin ay inilarawan ng tensor ng ranggo 21, kaya para sa i\u003e 1 kinakailangan upang makilala ang mga parameter ng polariseysyon ng 2nd, 3rd ranks, atbp.

Noong 1970, ang tinatawag na Madison Convention ay pinagtibay sa ika-3 internasyonal na simposyum sa polariseysyon phenomena, na, sa partikular, ay nag-uugnay sa mga pagtatalaga at terminolohiya para sa mga eksperimento sa polarization. Kapag nagre-record ng isang nuclear reaksyon A (A, B) sa mga particle, na tumutugon sa isang polarized na estado o ang polariseysyon estado na kung saan ay sinusunod, ang mga arrow ay ilagay. Halimbawa, ang pag-record ng 3h (c?, P) 4 ay hindi nangangahulugan na ang isang di-polarized target na 3H ay bombarded sa pamamagitan ng polarized deuterons d at na ang polariseysyon ng mga resultang neutrons ay sinusunod.

Kapag sinasabi nito na sukatin ang polariseysyon ng isang maliit na butil B sa isang nuclear reaksyon, ay tumutukoy sa proseso ng isang (a, b) sa, i.e. Sa kasong ito, ang bundle at ang target ay hindi polarized. Mga parameter na naglalarawan ng mga pagbabago sa seksyon ng krus ng reaksyon, kapag ang alinman sa isang sinag o target (ngunit hindi pareho) ay polarized, na tinatawag na pag-aaral ng mga kakayahan ng reaksyon ng form A (A, B) sa. Kaya, bilang karagdagan sa mga espesyal na kaso, polariseysyon at pag-aaral ng mga kakayahan, ito ay dapat na malinaw na nakikilala, dahil sila ay nagpapakilala sa iba't ibang mga reaksyon.

Mga Reaksyon ng Uri A (A, B) B, A (A, B) B, atbp. Tinatawag na mga reaksiyong transmisyon ng polariseysyon. Parameter na may-bisang magsulid sandali ng mga particle B at mga particle O ay tinatawag na polariseysyon coefficients.

Ang terminong "spin correlations" ay nalalapat sa mga eksperimento sa pag-aaral ng mga reaksyon ng form A (A, B) B at A (A, B) B, at sa huli kaso, ang polariseysyon ng parehong mga resulta ng mga particle ay dapat sinusukat sa ang parehong kaganapan.

Sa mga eksperimento na may sinag ng mga polarized particle (pagsukat ng mga kakayahan sa pag-aaral) alinsunod sa Madison Convention, ang Z Axis ay itinuturo ng pulso ng kjn bundle particle, ang axis y - ayon sa K (p x kout (ie patayo sa Ang eroplanong reaksyon), at ang x axis ay dapat ituro upang makuha ang coordinate system ay ang karapatan.

Ang estado ng polariseysyon ng sistema ng mga particle na may spin / ay maaaring ganap na inilarawan (21 + 1) 2 - 1 parameter. Kaya, para sa mga particle na may spin 1/2, ang tatlong parameter PI ay bumubuo ng isang vector P, na tinatawag na polariseysyon vector. Ang pagpapahayag sa mga tuntunin ng spin ng operator 1/2, na tinutukoy ng SG, ang mga sumusunod:

Pi \u003d fa), i \u003d x, y, z, (5) kung saan ang mga bracket ng sulok ay nangangahulugan ng pag-average sa lahat ng bahagi ng grupo (sa aming kaso - ang sinag). Ang Ganap na Halaga R ay limitado< 1. Если мы некогерентно смешаем п+ частиц в чистом спиновом состоянии, т.е. полностью поляризованных в некотором данном направлении, и частиц, полностью поляризованных в противоположном направлении, поляризация составит р - , или p = N+-N- , (6) если под iV+ = и AL = п™+п понимать долю частиц в каждом из двух состояний.

Dahil ang polariseysyon ng mga particle na may spin 1 ay inilarawan ng tensor, ang pagtatanghal nito ay nagiging kumplikado at nagiging mas visual. Polariseysyon parameter ay ang ilang mga naobserbahang mga halaga ng mga spin operator 1, S. Dalawang iba't ibang mga hanay ng mga kahulugan ay ginagamit para sa kaukulang mga parameter polariseysyon - Cartesian tensor sandali PI, PIJ at TKQ spin tensor. Sa Cartesian coordinates, ayon sa Madison Convention, ang mga parameter ng polarisasyon ay tinukoy bilang

Pi - (Si) (vector polariseysyon), (7) 3 sh - - (Sisj + SJSI) - 25Ij (tensor polariseysyon), (8) kung saan ang operator ng spin 1, g, j - x, y, g. Since \u003d 5 (5 +1) \u003d 2, (9) kami ay may isang koneksyon

Pxx + pyy + pzz \u003d 0. (10)

Kaya, ang tensor polariseysyon ay inilarawan ng limang independiyenteng mga halaga (RHX, RU, RUU, PXZ, PYZ), na, kasama ang tatlong bahagi ng polariseysyon vector, ay nagbibigay ng walong parameter upang ilarawan ang polarized na estado ng maliit na butil na may spin 1. Ang kaukulang density matrix ay maitatala bilang:

P \u003d \\ (1 + + sjsi)). (Eleven)

Ang paglalarawan ng polariseysyon estado sa balangkas ng spin tensor ay maginhawa dahil ang mga ito ay mas madali kaysa sa Cartesians ay na-convert sa mga pag-ikot ng coordinate system. Spin tensor ay interconnected sa pamamagitan ng mga sumusunod na kaugnay (makita): TKQ - N Y, (kiqik2q2 \\ Kq) ikiqiik2qz\u003e (12)

9192 kung saan q \\ k2q2 \\ kq) - Clebsha-Gordan coefficients, at N ay isang normalisasyon koepisyent, pinili upang ang isang kondisyon ay isinasagawa

Sp (mu) \u003d (2s + l) 6kkl6qqi. (13)

Ang mas mababang mga sandali ng spin ay pantay:

Y \u003d 1 5 h o - sz, h -1 \u003d ^ (sx - isy).

Para sa back index ko upang magpatakbo ng mga halaga mula 0 hanggang 21, A | D |< к. Отрицательные значения q могут быть отброшены, поскольку имеется связь tk q = (-1)Ч*к + . Для спина 1 сферические тензорные моменты определяются как

Kaya, ang polariseysyon ng vector ay inilarawan ng tatlong parameter: wastong tw at kumplikadong £ C, at tensor polarization - limang: wastong £ 20 at kumplikado ^ b hi

Susunod, isaalang-alang ang sitwasyon kapag ang spin system ay may axial symmetry na may paggalang sa axis ((pagtatalaga l ay umalis para sa sistema ng coordinate na nauugnay sa reaksyon sa pagsasaalang-alang, tulad ng inilarawan sa itaas). Ang ganitong espesyal na kaso ay kawili-wili dahil ang mga beam mula sa mga pinagkukunan ng polarized ions ay karaniwang may axial symmetry. Isipin ang estado bilang isang di-magkakaugnay na timpla na naglalaman ng proporsyon ng mga particle ng N + na may mga spins kasama ang C, ang fraction ng mga particle na may spins ay pantay na ibinahagi sa mga direksyon Sa eroplanong patayo sa kasong ito, dalawang polarizing beams lamang ang iba sa zero, t \\ o (o p ^) at t2o (o p ^). Ipapadala namin ang axis ng quantization kasama ang axis ng simetrya £ at palitan Sa notasyon t sa g at z sa (. Ito ay malinaw na (5 ^) ay katumbas lamang sa n + - n-, at alinsunod sa (15) at (7):

15) vector polariseysyon), t2i \u003d - ^ ((sx. + Isy) sg. + Sg (sx + isy)), t22 \u003d f ((sx + isy) 2) tensor polariseysyon).

17) (n + - n-) (vector polariseysyon).

Mula sa (16) at (8) sumusunod ito

T20 \u003d ^ \u003d (1 - 3nq) o rcc \u003d (1-za) kung saan ginagamit ito (n + + n-) \u003d (1 - hindi).

Kung ang lahat ng mga sandali ng 2nd ranggo ay nawawala (n0 \u003d 1/3), sinasabi nila ang purong vector polariseysyon ng sinag. Ang pinakamataas na posibleng halaga ng polariseysyon ng naturang beam TG0aks- - U2 / 3 o (19) ng RMAX. 2 / s (purong polariseysyon ng vector).

Para sa kaso ng pulos tensor polariseysyon (TV \u003d 0) mula sa equation (17) at (18) makuha namin

-\/5<Т2О<-7= ИЛИ (20) л/2

2 < рсс < +1 .

Ang mas mababang limitasyon ay tumutugma sa hindi - 1, ang upper - ag + \u003d al \u003d 1/2.

Sa pangkalahatang kaso, ang axis ng simetrya £ polarized beam mula sa pinagmulan ay maaaring nakatuon random na may paggalang sa sistema ng XYZ coordinate na nauugnay sa reaksyon sa pagsasaalang-alang. Ipahayag ang mga sandali sa sistemang ito. Kung ang orientation ng axis (tinukoy ng mga anggulo / 3 (sa pagitan ng axes z at c) at f (pag-ikot sa -f sa paligid ng axis z, ang axis c sa yz plane), tulad ng ipinapakita sa Fig, 3, at Sa sistema mula sa polariseysyon ng sinag ay katumbas ng T20, pagkatapos tensor sandali sa sistema ng XYZ ay pantay:

Vector Moments: Tensor Moments:

10 \u003d r10cos / 3, t20 \u003d -7p (3cos2 /? - 1), (21) itn \u003d ^ lsin / fe4 * -. T2l \u003d Sinpcosre (f, l / 2 l / 2

Sa pangkalahatang kaso, ang isang invariant seksyon A \u003d EDA / DP reaksyon A (A, B) B ay naitala sa form: Art \u003d AO (ETKQNQ). (22) K, Q.

Ang mga halaga ng TKQ ay tinatawag na reaksyon na pinag-aaralan ang mga kakayahan. Inirerekomenda ng Madison Convention ang pagpapahiwatig ng tensor na pinag-aaralan ang mga kakayahan bilang TKQ (spherical) at A; Lu (Cartesian). Apat na Pag-aralan ang Mga Kakayahan - Vector GTC at Tensors, T2 \\ at T22

Larawan. 3: orientation ng axis ng symmetry £ polarized beam kamag-anak sa XYZ coordinate system na nauugnay sa reaksyon, XZ ay ang reaksyon eroplano (3 - anggulo sa pagitan ng mga axes Z (ang direksyon ng insidente beam) at ang pag-ikot ng sa -F sa paligid ng Z axis ay humahantong sa axis £ sa yz plane.

Ay may bisa dahil sa pangangalaga ng pagkakapantay-pantay, at T. \u003d 0. Pagkilala sa mga paghihigpit na ito, ang equation (22) ay tumatagal ng form: SG \u003d<70-.

Sa mga coordinate ng Cartesian, ang parehong seksyon ay naitala sa form:

3 1 2 1 a - isang daang tkq, (25) i.e. Ang kakayahan sa pag-aaral ng vector ay katumbas ng polariseysyon sa reverse reaction: gti \u003d g ^ rneuchants- o au \u003d, (26) ngunit para sa tensor point ng TC, ang sign ay ipinapakita:

T2l \u003d - ^ r. rovkts. ^ (2?)

Para sa nababanat na scattering, kapag ang reaksyon ay magkapareho sa reverse nito, ang polariseysyon ng vector ay katumbas ng kakayahan sa pagtatasa ng vector. Samakatuwid, sa ilang mga gawa upang pag-aralan ang scattering ng polarized particle, ang mga sukat ng polariseysyon ay tinutukoy kung kailan, mahigpit na nagsasalita, ang pag-aaral ng kakayahan ay sinusukat. Gayunpaman, para sa nababanat na scattering ng deuterons, ito ay kinakailangan upang makilala sa pagitan ng pag-aaral ng kakayahan at polariseysyon ng £ 21 dahil sa pagkakaiba sa sign.

V.4 Isang maikling pangkalahatang ideya ng data sa reaksyon ng Deuteron Fragmentation sa pinagsama-samang mga proton

Ibuod nang maikli ang unang mga resulta ng pag-aaral ang reaksyon ng deuteron pagkapira-piraso sa protons D (Pd\u003e 1 GeV / C) + at p (® \u003d 0 °) + x, (28) Dahil ang mga ito ay kinakailangan kapag pagsukat ng disertasyon at talakayan ng ang nakuha Resulta.

Para sa dalawampung taon ng pag-aaral na reaksyon (28) na may polarized at non-polarized deuterons, ang isang malaking halaga ng mga pang-eksperimentong data ay naipon, na kung saan sinimulan ang paglitaw ng isang bilang ng mga panteorya mga modelo na naglalayong sa paglalarawan ng mga deuteron istraktura at ang reaksyon mekanismo. Ang reaksyong ito ay ang pinakamalaking, kumpara sa pagkapira-piraso sa iba pang mga hadrons, seksyon, at visual na interpretasyon sa loob ng pulsed approximation. Sa kasong ito, ang pangunahing kontribusyon sa seksyon ng krus ay nagbibigay ng mekanismo ng manonood, na itinatanghal ng diagram na ipinapakita sa Fig. apat.

Larawan. 4: Spani diagram para sa fragmentation ng Deuteron sa Proton.

Para sa isang dalawang bahagi (S- at D-wave) ng wave function ng Deuteron (simula pa - "WFD"), ang kaugalian seksyon (EDA / DP) at ang tensor na pinag-aaralan ang kapasidad ng T20 ay isinulat bilang mga sumusunod:

E ~ (p) ^ (U2 (k) + w2 (k)) ,. , 2u (k) w (k) -w2 (k) / v2 da u2 (k) + w2 (k)

Narito ang P pulse ng nakita na proton, at at W radial components ng WFD para sa S- at D-waves, ayon sa pagkakabanggit. Dahil sa mahalagang papel ng relativistic effect, ang koneksyon ng variable K, na gumaganap ng papel ng panloob na nucleon pulse sa Deuteron, na ang pulso ng proton na naitala ay depende sa paraan ng paglalarawan ng Deuteron. Ito ay dahil sa prinsipyo kawalan ng kakayahan upang hatiin, ilipat ang kilusan ng sentro ng masa at kamag-anak kilusan sa sistema ng maliit na butil na gumagalaw sa relativistic bilis. Sa pangkalahatan, ang paraan ng relativization ng WFD, i.e. Ang paraan ng accounting para sa relativistic effect ay isa sa mga pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng mga modelo ng teoretikal na ginamit upang ilarawan ang reaksyon (28). Samakatuwid, kapag inihambing ang pang-eksperimentong data sa mga modelo ng teoretikal, isang partikular na paraan para sa kaugnayan ang pederal na estado unitary enterprise ay partikular na tinukoy, dito kami ay umaasa sa tinatawag na minimum na relativification scheme. Ang minimum na relativification scheme ay tinatawag na pagsasaalang-alang ng WFD sa dynamics sa light front na may isang nakapirming pagpili ng direksyon ng light front (z + t \u003d 0). Ang diskarte na ito, tila, ay unang iminungkahi at malawak na ginagamit sa naglalarawan ng mga compound relativistic system (tingnan, halimbawa ,,,). Sa diskarteng ito, ang pulso ng napansin na proton at ang panloob na salpok sa nucleon sa Deuteron ay nauugnay sa kaugnayan: T, M - ang masa ng proton at Deuteron, P, D ay ang kanilang tatlong-dimensional pulses. Ang function ng wave ay gumagamit ng mga nonrelativistic function depende sa isang; at pinarami ng koepisyent ng normalisasyon 1 / (1 - a).

Ang cross-seksyon ng pagkapira-piraso ng non-polarized deuterons sa protons sa ilalim ng zero anggulo ay investigated sa hanay 2.5-17.8 GeV / may ang simbuyo ng pangunahing deuterons hinahanda ,,,,,,,,,,, Sa pangkalahatan, ang nakuha na eksperimentong spectra ay mahusay na inilarawan ng pagsasapalaran.

32) Ang isang mekanismo ng tattator na ginagamit sa pangkalahatan ay tinanggap ang mga WFD, tulad ng WFD RAID o Paris.

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 K. Gev / C.

Larawan. 5: pamamahagi ng mga nucleon sa kamag-anak impulses sa Deuteron, nakuha mula sa pang-eksperimentong data para sa iba't ibang mga reaksyon sa paglahok ng Deuteron. Ang pagguhit ay kinuha mula sa trabaho.

Kaya, mula sa Fig. 5 Maaari itong makita na ang mga pamamahagi ng salpok ng mga nucleon sa Deuteron, nakuha mula sa data para sa mga reaksiyon: hindi makatarungan elektron scattering sa Deuteron D (E, e) X, nababanat proton-deuteron scattering back p (d, p) d, at pagbagsak DateTon. Maliban sa pagitan ng mga panloob na pulso hanggang sa 300 hanggang 500 MEV / s, ang data ay inilarawan ng mekanismo ng manonood gamit ang Paris WFD. Upang ipaliwanag ang pagkakaiba sa tinukoy na rehiyon, ang mga karagdagang mekanismo ay naaakit. Sa partikular , ang accounting ng kontribusyon mula sa pagproseso ng Peoni sa isang intermediate na estado, ay nagbibigay-daan sa iyo upang maitakda ang data. Gayunpaman, ang kawalan ng katiyakan sa mga kalkulasyon ay tungkol sa 50% dahil sa kawalan ng katiyakan sa kaalaman ng vertex function ng IRN, na, bilang karagdagan , na may ganitong mga kalkulasyon, dapat itong kilalanin sa labas ng ibabaw ng masa. Sa trabaho upang ipaliwanag ang pang-eksperimentong spectra, ang katotohanan na para sa malalaking panloob na impulses ay isinasaalang-alang (i.e. maliit na interneclock

0.4 1.2 2.0 2. Sa inn - 0.2 / k), maaaring lumitaw ang mga di-permanenteng degree ng kalayaan. Sa partikular, ang anim na estate component \\ 6Q ay ipinakilala sa tinukoy na trabaho, ang posibilidad ng kung saan ay ~ 4%.

Kaya, maaari itong mapansin na sa pangkalahatan ang spectra ng mga proton na nakuha sa pamamagitan ng pagkapira-piraso ng deuterons sa mga proton sa ilalim ng zero angle, posible na ilarawan hanggang sa panloob na pulses ng ~ 900 mev / s. Kasabay nito, kinakailangan na isinasaalang-alang ang sumusunod pagkatapos ng pulsed approximation ng diagram, o baguhin ang WFD, isinasaalang-alang ang posibleng pagpapakita ng mga nonsenucleon degree ng kalayaan.

Ang polariseysyon na sinusunod para sa reaksyon ng Deuteron ay sensitibo sa kamag-anak na kontribusyon ng bahagi ng WFD, na tumutugma sa iba't ibang mga angular sandali, samakatuwid, ang mga eksperimento na may polarized deuterons ay nagbibigay ng karagdagang impormasyon tungkol sa deuteron na istraktura at mga mekanismo ng reaksyon. Sa kasalukuyan, may malawak na pang-eksperimentong data sa tensor na pinag-aaralan ang kapasidad T20 para sa reaksyon ng pagbagsak ng tensor polarized deuterons. Ang kaukulang pagpapahayag sa mekanismo ng manonood ay ibinibigay sa itaas, tingnan ang (30). Ang pang-eksperimentong data para sa TAD, na nakuha sa mga gawa ,,, ipinapakita sa Fig. 6, kung saan maaari itong makita na nagsisimula mula sa panloob na pulses ng pagkakasunud-sunod ng 0.2 -f-0.25 gev / c data ay hindi inilarawan sa pangkalahatan tinatanggap ang dalawang-component WFD.

Ang accounting para sa pakikipag-ugnayan sa huling kondisyon ay nagpapabuti ng kasunduan sa pang-eksperimentong data sa mga impulses ng tungkol sa 0.3 gev / s. Ang accounting ng kontribusyon ng anim na lebadura sa Deuteron, ay nagbibigay-daan sa iyo upang ilarawan ang data hanggang sa panloob na pulses ng order ng 0.7 gev / s. Ang pag-uugali ng T20 para sa mga impulses ng pagkakasunud-sunod ng 0.9 -F-1 GEV / C ay pinakamahusay na naaayon sa mga kalkulasyon sa loob ng balangkas ng CCD ayon sa paraan ng pinababang nuclear amplitudes, na isinasaalang-alang ang antisymmetry ng quark mula sa iba't ibang nucleons. Kaya, sa pamamagitan ng pagbubuod sa itaas:

1. Ang eksperimentong data para sa cross-seksyon ng pagkapira-piraso ng mga di-polarized deuterons sa mga proton sa ilalim ng zero anggulo ay maaaring inilarawan bilang bahagi ng isang modelo ng nucleon.

2. Ang data para sa T20 sa petsa ay inilarawan lamang sa paglahok ng mga bagay na walang kapararakan ng kalayaan.

V.5 layunin at disertasyon istraktura

Ang layunin ng gawaing ito sa disertasyon ay upang makakuha ng pang-eksperimentong data sa tensor na pinag-aaralan ang kapasidad ng T20 reaksyon

Ta, para sa df * 12c-\u003e p (o ") + x

0 200 400 600 800 1000 K (MEV / C)

Larawan. 6: tensor pag-aaral ng kakayahan ng t2o ng pagbagsak ng deuteron. Ang pagguhit ay kinuha mula sa trabaho.

60) pagkapira-piraso ng tensor polarized deuterons sa pinagsama (subgrown) peonies sa ilalim ng zero anggulo sa iba't ibang mga target, pati na rin ang paglikha software. Para sa mga sistema para sa pagkolekta ng data para sa mga eksperimentong pag-install, kondaktibo polariseysyon measurements sa LVE accelerator complex.

Ang gawaing disertasyon sa istruktura ay binubuo ng pagpapakilala, tatlong kabanata at pagkabilanggo.

Katulad na disertasyon sa trabaho sa specialty "physics ng atomic nucleus at elementarya particle, 04/01/16 cifr wak

• Pag-aaral ng angular na pag-asa ng pag-aaral ng mga kakayahan ng DD → 3HP kapasidad ng reaksyon sa energies ng 200 mev 2010, Kandidato ng Pisikal at Mathematical Sciences Kurilkin, Alexey Konstantinovich

• Pagsukat ng tensor at vector na pinag-aaralan ang mga kakayahan ng hindi kapani-paniwala na scattering ng polarized deuterons sa mga proton sa rehiyon ng paggulo energization ng Roper resonance at delta-isobara 2001, Kandidato ng Pisikal at Matematiko Sciences Malinina, Lyudmila Vladimirovna

• Mass spectrum ng Bethet-solpiter equation at relativistic effects sa proton-deuteron scattering 2001, Kandidato ng Pisikal at Matematiko Sciences Semich, Sergey Sergeevich

• Pag-aralan ang pag-aaral ng mga kakayahan ng mga reaksyon ng DD → PX at D12C → px sa intermediate energies 2011, Kandidato ng Pisikal at Matematiko Sciences Kiselev, Anton Sergeevich

• Paglikha ng isang polarized hydrogen gas target para sa eksperimento ng Anke sa panloob na sinag ng maginhawang singsing na accelerator 2007, Kandidato ng Physical and Mathematical Sciences Grigoriev, Kirill Yuryevich

Katapusan ng disertasyon sa paksa "physics ng atomic nucleus at elementarya particle", Isupov, Alexander Yuryevich

Konklusyon

Binubuo namin ang mga pangunahing resulta at konklusyon ng gawaing disertasyon:

1. Sa unang pagkakataon, ang magnitude ng tensor na pinag-aaralan ang kapasidad ng T2O ay sinusukat sa reaksyon D + A -7g ± (@ \u003d 0 °) + X fragmentation ng tensorly polarized deuterons sa pinagsama-samang mga peonies sa ilalim ng zero anggulo sa dalawang productions:

Na may isang nakapirming pulso ng pony pions \u003d 3.0 gev / c para sa pd deuteron pulses sa hanay mula sa 6.2 hanggang 9.0 gev / s;

Sa isang nakapirming pulso ng Deuterons ng RA \u003d 9.0 GEV / C para sa pulses ng RTG peonies sa hanay mula sa 3.5 hanggang 5.3 gev / s.

2. Ang sinusukat na halaga ng tensor na pinag-aaralan ang kapasidad T20 ay hindi nakasalalay sa atomic mass at ang nuclei ng target sa agwat A \u003d 1 - ^ - 12.

3. Ang sinusukat na halaga ng T2O ay hindi nakasalalay sa pag-sign ng rehistradong peoni.

4. Ang nasusukat na halaga ng T20 ay kahit na hindi na inilarawan sa kasalukuyang mga kalkulasyon ng teoretikal sa pulsed approximation sa modelo ng nucleon ng Deuteron.

5. Ang isang ipinamamahagi QDPB data koleksyon at pagpoproseso ng sistema ay nilikha, na nagbibigay ng batayan para sa pagbuo ng mga sistema ng pagkolekta ng data para sa mga pang-eksperimentong pag-install.

6. Batay sa sistema ng QDPB, isang sistema ng pagkuha ng data ay nalikha, ang DAQ globo na ginagamit sa ngayon sa 8 session sa output bunches ng synchrophasotron at nuclotron LVE.

7. Batay sa sistema ng QDPB, ang mga sistema ng pagkolekta ng data ay nalikha ,, LVE Polarimeters: mataas na enerhiya sa bunned outlet, pati na rin sa panloob na target ng nucleon - vector polarimeter at kasunod - vector-tensor polarimeter.

Sa konklusyon, nais kong pasalamatan ang pamumuno ng High Energies Laboratory at personal na AI Malachov, pati na rin ang kawani ng accelerator complex at ang Polaris source, para sa maraming mga taon na tinitiyak ang posibilidad ng pagsasagawa ng pang-eksperimentong trabaho, ang mga resulta nito ay ang batayan ng gawaing disertasyon.

Nagdadala ako ng lubos na pasasalamat sa aking mga siyentipikong lider - A. Glitvinenko, nang walang tulong kung saan ang gawaing disertasyon na ito ay hindi isasagawa sa trabaho at suporta sa buhay, at LS Zolin, na nagsisimula ang pagbabalangkas ng mga eksperimento na inilarawan at maraming mga teknikal na pag-unlad na kasama Sa gawaing ito.

Isaalang-alang ko ito ng isang maayang pangangailangan upang ipahayag ang aking taos-puso salamat sa II Migulina para sa moral na suporta, na imposibleng magpalaki, pati na rin para sa maraming mga taon ng trabaho sa komposisyon ng pakikipagtulungan ng globo, ang mga resulta ng kung saan ang disertasyon trabaho ay may makabuluhang facilitated.

Isinasaalang-alang ko ang aking tungkulin na pasalamatan ang aking mga kasamahan k.i.gritai, s.g.varnikova, v.g. Volshevsky, S.V. Afanasyev, A.Yu. Semenova para sa maraming mga talakayan at iba't ibang tulong sa iba't ibang aspeto ng gawaing ito at para sa maraming mga taon ng komunikasyon para sa propesyonal (at Hindi lamang) Mga tema, pati na rin ang lahat ng mga kalahok sa pakikipagtulungan ng globo sa huling dekada, para sa walang mga ito ay ganap na imposible upang makuha ang mga resulta na ipinakita sa gawaing ito.

Espesyal na salamat sa may-akda - mga empleyado ng mataas na enerhiya polarimeter LVE L.S. Azhgireu at v.n. Zhmyrov, pati na rin ang huli Gd.Stvolev para sa mabunga kooperasyon, na humantong sa paglikha ng modernong polarimetric software.

Nagpapasalamat ako kay Yu.k.Pilipenko, N. M. Piskunov at V.P. Laidgin, na gumugol sa iba't ibang panahon ang mga initiator ng bahagi ng mga pagpapaunlad na kasama sa gawaing disertasyon.

Mga sanggunian disertasyon pananaliksik kandidato ng pisikal at matematika Sciences Isupov, Alexander Yuryevich, 2005

1. A.M. Baldin. Physics ng elementary particle at atomic nucleus, 8 (3), 429, (1977).

2. A.V. Eremov. Physics ng elementary particle at atomic nucleus, 13 (3), 613, (1982).

3. V.S. Stavinsky. Physics ng elementary particle at atomic nucleus, 10 (5), 949, (1979).

4. v.k.lukyanov at a.i.titov. Physics ng elementary particle at atomic nucleus, 10 (4), 815, (1979).

5. o.p.GAvrishuk et al. Nuclear physics A, A (523), 589, (1991).

6. I.M. Belyaev, O.P. Gavrishchuk, L.S. Zolin at V.F. Perfestov. Nuclear physics, 56 (10), 135, (1993).

7. n.a.nikiforov et al. Phys.rev.c, c (2), 700, (1980).

8. S.V. Boyarins et al. Nuclear physics, 50 (6), 1605, (1989).

9. S.V. Boyarins et al. Nuclear physics, 54 (1), 119, (1991).

10. K.V. Alnakyan et al. Nuclear physics, 25, 545, (1977).

11. L.anerson et al. Phys.rev.c, C28 (3), 1224, (1983).

12. E.Moeller et al. Phys.rev.c, C28 (3), 1246, (1983).

13. a.m.baldin. Nuclear physics A, A (434), 695, (1985).

14. v.v. Burov, v.klukyanov at a.i.titov. JinR Reports, P2-10244, (1976).

15. a.m.baldin. Jinr Communications, E2-83-415, (1983).

16. A.V.EFREMOV et al. Sa mga paglilitis ng Xlth International Seminar sa High Energy Physics Problems, Ishepp "92, (1992). Jinr, Dubna, 1994.

17. BCDMS Collaboration. Jinr Communications, EL-93-133, (1993).

18. a.g.litvinenko, a.i.malakhov, at p.i.zarubin. I-variable ang sukat para sa paglalarawan ng pinagsama-samang produksyon ng maliit na butil sa mga banggaan ng nucleus-nucleus. Jinr Rapid Communications, l58] -93, 27-34, (1993).

19. L.S.Schreder. Phys.rev.lett., 43 (24), 1787, (1979).

20. I.M. BelyAev at iba pa. PrepAtt of JinR, P1-89-463, (1989).

21. A.M. Baldin et al. Nuclear physics, 20, 1201, (1979).

22. Yu.S. Anisimov ,., A.Yu.iupov at iba pa. Pag-aaral ng pag-asa ng mga seksyon ng krus ng pagkapira-piraso ng relativistic deuterons sa pinagsama-samang 7g ~ mga panahon mula sa atomic na timbang ng target na kernel. Nuclear physics, 60 (6), 1070-1077, (1997).

23. W.HAEBERLI. Ann. Apoc. Nucl. Sci., 17, 373, (1967).

24. L. Hailapidus. Physics ng elementary particle at atomic nucleus, 15 (3), 493, (1984).

25. H.H.Barshall at W.Haeberli. Sa proc. 3rd int. Symp. Polarization phenomena nucl. Mga Reaksyon, USA, (1970). Univ. Ng Wisconsin Press, Madison, 1971.

26. lj.b.goldfarb. Nucl.phys., 7, 622, (1958).

27. W.Lakin. Phys.rev., 98, 139, (1955).

28. d.m.brink at g.r.stachler. Angular momentum. Oxford Claredon Press, (1968).

29. g.r.satchler. Nucl.phys., 8, 65, (1958).

30. L.C.Biedenharan. Nucl.phys., 10, 620, (1959).

31. L. DLANDAU at E.M.LIFSHITS. Teorya ng patlang. Agham, M., 7th ed., (1988).

32. v.a. Karmanov. Physics ng elementary particle at atomic nucleus, 19 (3), 525, (1988).

33. p.a.m.dirak. Rew.mod.phys., 21 (3), 392-399, (1949).

34. L.A. Kontdatyuk at m.v.tegenev. Nuclear physics, 4, 1044, (1980).

35. L.l.Frankfurt at M.i.Strikman. Phys.rep., 76, 215, (1981).

36. a.p.kobushkin. J.phys.g.: Nucl.part.phys., 12, 487, (1986).

37. G. Lylikasov. Physics ng elementary particle at atomic nucleus, 24 (1), 140, (1993).

38. v.g.ableev at iba pa. Mga titik sa jetp, 37, 196, (1983).

39. v.g.ableev et al. Nuclear physics a, a (393), 491, (1983).

40. v.g.ableev et al. Nuclear physics a, a (411), 541e, (1983).

41. A.M. Baldin, at iba pa. Preprint ng Jinr, P1-11168, (1977).

42. v.g.ableev et al. JinR Rapid Communications, l52] -92, 10, (1992).

43. v.v.glagolev et al. Z.phys.a, isang (357), 608, (1997).

44. r.v.reid. Ann.phys. (N.Y.), 50, 411, (1968).

45. M.lancombe et al. Phys.lett.b, b (101), 139, (1981).

46. \u200b\u200bAp.Kobushkin. Sa mga paglilitis ng International Symposium Deuteron "93, Deuteron" 93, Dubna, Russia, (1993). Jinr, dubna, 1994.

47. p.bosted. Phys.rev.lett., 49, 1380, (1982).

48. p.berset et al. J.phys.g.: Nucl.part.phys., 8, llll, (1982).

49. m.a.bonun at v.v. dresser. Nuclear physics, 28, 1446, (1978).

50. m.a.brun at v.v. Dovenin. Nuclear physics, 46, 1579, (1986).

51. m.a.ignatonko at lilykasov. Nuclear physics, 48, 1080, (1987).

52. A.Kobushkin at L.Vizireva. J.phys.g.: Nucl.part.phys., 8, 893, (1982).

53. C.F.PERDRISAT. Phys.rev.lett., 59, 2840, (1987).

54. v.punjabi et al. Phys.rev.c, C39, 608, (1989).

55. v.g.ableev et al. Mga titik sa jetp, 47, 558, (1988).

56. v.g.ableev et al. Jinr Rapid Communications, 443] -90, 5, (1990).

57. n.t.cheung et al. Phys.lett.b, b (284), 210, (1992).

58. v.kunn et al. Phys.lett.b, b (334), 298, (1994).

59. T.Aono et al. Phys.rev.lett., 74, 4997, (1995).

60. L.S.AZHGIREY et al. Phys.lett.b, b (387), 37, (1996).

61. L.S.azhgirey et al. Jinr Rapid Communications, 377] -96, 23, (1996).

62. m.g.dolidze at g.i.lykasov. Z.phys.a, isang (335), 95, (1990).

63. m.g.dolidze at g.i.lykasov. Z.phys.a, isang (336), 339, (1990).

64. a.p.kobushkin. J.phys.g.: Nucl.part.phys., 19, (1993).

65. s.j.brodsky at j.r.hiller. Phys.rev.c, c (28), 475, (1983).

66. L.S.AzhGirei et al. Mga instrumento at kagamitan ng eksperimento, 1, 51, (1997).

67. Yu.s. Anisimov ,., A.Yu.iupov et al. Polarimeter para sa panloob na sinag ng Nyugotron. Mga titik sa etchala, 1 (1 118]), 68-79, (2004).

68. Yu.S. Anisimov ,., a.Yu.iupov et al. Pagsukat ng tensor na pinag-aaralan ang kakayahang umepekto ng pagkaputol ng tensor-polarized deuterons na may pulso mula 6.2 hanggang 9.0 gev / c sa pinagsama-samang mga peonies. Maikling ulat ng Jinr, 573] -95, 3m0,1995).

69. s.afanasiev ,., a.yu.isupov, t.iwata, et al. Tensor Pag-aaral ng Power T20 para sa pinagsama-samang produksyon ng pion mula sa Deuterons sa rehiyon ng Gev Energy. Nuclear physics A, A (625), 817-831, (1997).

70. s.v.afanasiev, a.yu.isupov, et al. Pagkapira-piraso ng tensor polarized deuterons sa pinagsama-samang pions. Phys.lett.b, b (445), 14-19, (1998).

71. k.i.gritsaj at a.yu.isupov. Isang tial ng ibinahagi portable data acquisition at pagpoproseso ng sistema ng pagpapatupad: ang data QDPB

72. Pagproseso ng mga branchpoint. Jinr Communications, E10-2001-116, 1-19, (2001).

73. A.YU.ISUPOV. Mga sistema ng pagkuha ng data para sa mataas na enerhiya at nuclotron panloob na target na polarimeters na may access sa network sa mga resulta ng pagkalkula ng polarization at raw data. Czech. J. Phys. Suppl., A55, A407-A414, (2005).

74. L.Zolin, A.litvinenko, at P.Rekoyatkin. Ang pag-aaral ng tensor na pinag-aaralan ang kapangyarihan sa pinagsama-samang produksyon ng maliit na butil sa isang polarized deuteron beam sa dubna synchrophasotron. Jinr Rapid Communications, 1 69] -95, 53, (1995).

75. N.S. Yelin at Rylikasov. Nuclear physics, 33, 100, (1981).

76. s.l.belostozky et al. Phys.lett.b, b (124), 469, (1983).

77. SL. Belostosky at iba pa. Nuclear physics, 42, 1427, (1985).

78. o.p.GAvrishuk et al. Phys.lett.b, b (255), 327, (1991).

79. i.m.belyaev et al. Jinr Rapid Communications, 228] -88, (1988).

80. O.P. Gavrishchuk, L.S. Zolin at I.G. Kosarev. JinR Reports, P1-91-528, (1991).

81. L.S.Azhgirey et al. Jinr Communications, EL-94-155, (1994).

82. A.A.NOMOFILOV et al. Phys.lett.b, b (325), 327, (1994).

83. i.m.sitnik et al. Sa mga paglilitis ng Xlth International Seminar sa High Energy Physics Problems, Ishepp "92, (1992). Jinr, Dubna, 1994.

84. L.l.Frankfurt at M.i.Strikman. Nuclear physics A, A (407), 557, (1983).

85. m.v.tokarev. Sa mga paglilitis ng International Workshop Deuteron "91, dami ng E2-92-25 ng Deuteron" 91, (1991). Jinr, Dubna, 1992.

86. i.b.issinsky et al. Acta phys. Polonica, 25, 673, (1994).

87. A. A.Belushkina et al. Sa proc. Ng 7-th int. Symp. Sa mataas na enerhiya spin physics, dami 2, pahina 215, protvino, USSR, (1986). Ihep, serpukhov, 1987.

88. L.S. Zolin, A.G. Litvinenko, yu.k.pilipenko, S.G. Presennik, P.A. Rukukyatkin at v.v. Fimushkin. Subaybayan ang polariseysyon ng tensor ng mataas na enerhiya na deuteronous beam. Maikling ulat ng Jinr, 288] -98, 27-36, (1998).

89. v.g.ableev et al. Nucl.instr.and meth.in phys.res., A (306), 73, (1991).

90. Yu.e. Bombunov et al. Mga instrumento at pamamaraan ng eksperimento, 3, 31, (1984).

91. S.A. Averichev at iba pa. Mga ulat ng Jinr, P1-85-512, (1985).

92. R.Brun et al. GEANT USERS GUIDE., Dami entry w5013 ng CERN program library. CERN, Geneva, Switzerland, (1994).

93. A.M. Baldin at iba pa. Mga ulat ng Jinr, 1-82-28, (1982).

94. i.kh.atanasov at i.r.rusanov. Pigilan ang Jinr, P13-2000-123, (2000).

95. Maurice J. Bach. Ang disenyo ng UNIX operating system. Prentice-hall corp., New Jersey, (1986).

96. U. Vahalia. Unix internals: ang mga bagong hangganan. Prentice-hall corp., New Jersey, (1996).

97. D.Burckhart et al. Repasuhin at mga prospect ng Cascade data acquisition system sa CERN. Sa proc. Ng Conf sa real-time na mga aplikasyon ng mga computer sa nuclear, particle at plasma physics, East Lansing, Michigan, USA, (1995).

98. v.g. Volshevsky at v.yu. Pomyakushin. Gamit ang UNIX OS sa MySpin Control Computer. Mga Ulat ng Jinr, P10-94-416, 1, (1994).

99. K.I.Gricay at v.g. Volshevsky. Software package para sa nagtatrabaho sa Kamak sa FreeBSD operating system. JinR Reports, R10-98-163, 1, (1998).

100. I.Churin at A.Georgiev. Microprocessing at microprogramming, 23, 153, (1988).

101. v.a. Yantyukhov, N.i. Zhuravlev, S.V. Rignatev, Kraype, A.V. Malyshev, T.Opalek, V.T. Sidorov, A.N.Sinaev, A.A. Stakhin at I.N. Churin. Mga digital na bloke sa pamantayan ng Kamak (isyu XVIII). Mga Ulat ng Jinry, P10-90-589, 20, (1990) .1151161171181191211119124

102. B.A. Intervov, N.i. Zhuravlev, S.V. Rignatev, Kraype,

103. A.V. Malyshev, Topopalek, V.T. Sidorov, A.N.Sinaev, A.A. Stakhin at I.N. Churin. Mga digital na bloke sa pamantayan ng Kamak (isyu XVIII). Mga Ulat ng Jinr, P10-90-589, 16, (1990).

104. C.N. Bazilev, v.m. Slepnev at N.A. Shutova. CRSRS4 Creit Controller4 batay sa buong IBM PC. Mga paglilitis ng XVII International Symposium sa Nuclear Electronics; NEC "1997, p. 192, Varna, Bulgaria, (1997). Jinr, Dubna, 1998.http: //afi.jinr.ru/ccpc.

105. Valerie Quercia at Tim O "Reilly. Dami ng tatlong: X window system gabay ng gumagamit. O "Reilly & Associates, (1990).

106. R.Brun, n.buncic, v.Fine, at F.Rademakers. Ugat. Classes reference manual. Codecern, (1996). Tingnan din ang http://root.cern.ch/.

107. R.Brun at F.Rademakers. Root ang isang object oriented data analysis framework. Sa proc. Ng aihenp "96 workshop, dami ng isang (389) ng nucl.instr.and meth.in phys.res. (1997), mga pahina 81-86, Lausanne, Switzerland. Tingnan din ang http://root.cern.ch/ .

108. R.Brun, n.buncic, v.Fine, at F.Rademakers. Ugat. Pangkalahatang-ideya. Codecern, (1996). Tingnan din ang http://root.cern.ch/.

109. R.Brun at D.Lienart. Gabay sa Mga Gumagamit ng Hubook., Dami entry Y250 ng CERN program library. CERN, Geneva, Switzerland, (1987).

110. n.g.nishchenko et al. Sa proc. ng 5-th int. Symp. Sa mataas na enerhiya spin physics, dami 95 ng Aip Conf, New York, (1982). AIP, New York, 1983.

111. B.S. Barashenkov at N.V. Slavin. Physics ng elementary particle at atomic nucleus, 15 (5), 997, (1984).

112. L.S. azhgirei et al. Kaugalian seksyon, tensor auu at vector au pag-aaral ng mga kakayahan ng reaksyon 12c (d, p) x sa 9 gev / c at isang anggulo ng proton paglabas ng 85 mrad. Pigilan ang Jinr, P1-98-199, 1-31, (1998).

113. m.a. brown at m.v.tokarev. Physics ng elementary particle at atomic nucleus, 22, 1237, (1991).

114. A.YU.ILLARIONEV, A.G.LITVINENKO, AT G.I.LYKASOV. Czech. J. Phys. Suppl., A51, A307, (2001).

115. A.YU.ILLARIONOV, A.G.LITVINENKO, AT G.I.LYKASOV. Polarization phenomena sa fragmentation ng deuterons sa pions at non-nucleon degrees ng kalayaan sa Deuteron. EUR. PHYS. J., A (14), 247, (2002).

116. A.YU.ILLARIONEV, A.G. LITVINENKO AT G.I.LIKASOV. Teoretikal na pagtatasa ng tensor na pinag-aaralan ang mga kakayahan sa reaksyon ng pagkapira-piraso ng deuterons sa mga peonies. Nuclear physics, 66 (2), 1-14, (2003).

117. R.Machleidt, K.Holinde, at Chelster. Phys.rep., 149, 1, (1987).

118. w.w.buck at f.gross. Phys.rev., D20, 2361, (1979).

119. f.gross, j.w.vanorden, at K.Holinde. Phys.rev., C45, R1909, (1990).

120. A.YU.MNIKOV. Z.phys., A357, 333, (1997).

121. A.V. Eremov et al. Nuclear physics, 47, 1364, (1988).

Mangyaring tandaan na ang mga pang-agham na teksto na ipinakita sa itaas ay nai-post para sa pamilyar at nakuha sa pamamagitan ng pagkilala sa orihinal na mga teksto ng theses (OCR). Sa koneksyon na ito, maaari silang maglaman ng mga error na nauugnay sa di-kasakdalan ng mga algorithm ng pagkilala. Sa PDF ang disertasyon at abstracts ng may-akda na naghahatid kami ng mga pagkakamali.