Жидководородные мишени замкнутого цикла и их применение в экспериментах на 70-ГэВ ускорителе ИФВЭ

• Автор: Мельник, Юрий Моисеевич
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Серпухов
• Количество страниц: 128 c. : ил

ГЛАВА I. Водородные мишени для экспериментов в физике высоких энергий
1.1. Сравнительный анализ характеристик водородных мишеней с рабочим веществом в разных агрегатных состояниях
1.2. Жидководородные мишени с незамкнутым циклом водорода
1.3. Жидководородные мишени с замкнутым циклом водорода
1.4- -Источники холода в жидководородных мишенях
замкнутого цикла
1.5. Тепловая изоляция жидководородных мишеней
1.6. Требования физического эксперимента и основные характеристики жидководородных мишеней
1.7. Жидководородные мишени для работы в высокоинтенсивных пучках заряженных частиц
ГЛАВА 2. Жидководородно-дейтериевая. мишень замкнутого цикла
для экспериментов на высокоинтенсивном протонном
пучке ускорителя ИФВЭ
2.1. Назначение мишени
2.2. Длина рабочего объема мишени
2.3. Энергетические потери частиц в жидком водороде
2.4. Тепловыделение пучка в мишени
2.5. Подавление кипения жидкого водорода в мишени
2.6. Устройство пучковой части мишени и конвекция водорода

2.7. Конструкция и газовые коммуникации мишени
2.8. Тепловой расчет мишени
2.9. Исследование мишени на протонном пучке
2.10.Рабочие характеристики мишени и сравнение их
с расчетом
ГЛАВА 3. Жидководородная мишень замкнутого цикла, охлаждаемая проточным гелием
3.1. Назначение мишени
3.2. Ожижение водорода жидким гелием
3.3. Схема и тепловой расчет мишени
3.4. Конструкция мишени
3.5. Схема газовых коммуникаций мишени
3.6. Система сбора черенковского света
3.7. Рабочие характеристики мишени и сравнение их
с расчетом
ГЛАВА 4. Измерение и стабилизация плотности рабочего вещества в жидководородных мишенях замкнутого цикла
4.1. Измерение плотности жидкого водорода и дейтерия
4.2. Стабилизация плотности рабочего вещества в переохлажденной водородно-дейтериевой мишени
4.3. Стабилизация плотности жидкого водорода в жидководородной мишени, охлаждаемой проточным гелием
ГЛАВА 5. Применение жидководородных мишеней замкнутого
цикла в экспериментах на 70-ГэВ ускорителе ИФВЭ
5.1. Эксперимент по изучению образования адронов с большими поперечными импульсами в рр -соударениях при энергии 70 ГэВ
5.2. Эксперимент по исследованию зарядовообменных

реакций при малых переданных импульсах НО
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

полученных на водороде значений Т/А/0не превышает точности измерений, т.е. эффекты, связанные с вскипанием водорода под действием пучка, отсутствуют. Повторные измерения при интенсивности пучка до 2*10^ протонов/цикл подтвердили этот вывод. Кроме того, в эксперименте в разное время и при разных интенсивностях проводились многократные измерения инклюзивного образования частиц. Экспериментальные данные хорошо согласовались между собой.
При расчете сечений образования и относительных выходов исследуемых частиц, рождающихся в мишени в результате протон-нуклонных взаимодействий, применяется процедура вычитания эффекта на пустой мишени (фона) и эффекта на мишени, заполненной водородом. Поэтому одной из важнейших характеристик мишени является величина ч - отношение числа выходов исследуемых частиц для пустой мишени к аналогичному значению для заполненной водородом. Как уже отмечалось, сечение рождения частиц с большими поперечными импульсами Рт зависит от атомного номера вещества как А* , причем показатель а растет с ростом Рт. По этой причине материал стенок мишени должен иметь по возможности меньший атомный номер А. Однако наряду с этим требованием необходимо учитывать требования прочности, радиационной стойкости и технологичности изготовления мишени. С учетом всех требований для изготовления рабочего объема мишени была использована нержавеющая сталь Х18Н10Т толщиной 0,1 мм. Значения отношений выходов частиц для пустой и заполненной водородом мишени приведены в таблице 2. Из полученных данных видно, что вклад пустой мишени в эффект резко возрастает с ростом Рт и в исследуемой области Рт достигает максимальной величины 50% для антипротонов при Рт ~ 4 ГэВ/с.