Система мечения η-мезонов

• Автор: Карпухин, Василий Сергеевич
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 121 с. : ил.

Оглавление
Введение

Глава 1. Обоснование выбора реакции мечения

Выводы

Глава 2. Мечение т| -мезонов на пороге реакции pd—>3Нет|

2.1. Система мечения установки WASA

2.2. Кинематический анализ реакции pd—>3Нег|

2.3. Численное моделирование спектрометра мечения

2.3.1. Описание программного пакета для моделирования системы

мечения

2.3.2. Моделирование системы мечения и выбор детекторного

модуля
2.4. Экспериментальное определение параметров системы
мечения
2.4.1. Описание эксперимента
2.4.2. Конструкции ППД-модуля
2.4.3. Электронная система установки
2.4.4. Результаты измерений
Выводы
Глава 3. Разработка методов пассивации HPGe- детекторов и
определения их геометрических параметров
3.1. Метод определения толщины структурных слоев
HPGe-ППД
3.1.1. Измерение геометрических параметров ППД с помощью
радиоактивных источников
3.1.2. Измерение структурных параметров ППД на пучках частиц
3.2. Метод пассивации HPGe-детекторов
3.2.1. Методика изготовления и результаты тестирования ППД

3.2.2. Свойства окисной пленки
Выводы
Глава 4. Разработка триггера на основе ПЛИС
4.1. Использование ПЛИС в системах ядерной электроники
4.2. Разработка триггера на основе ПЛИС для системы мечения
4.2.1. Особенности устройства современных ПЛИС типа ППВМ и
технологии разработки логических устройств на их основе
4.3. Библиотека параметризованных модулей наносекундной
электроники
4.3.1. Управляемая задержка
4.3.2. Управляемый формирователь длительности
4.3.3. Управляемая схема совпадений
4.3.4. Управление триггером
4.3.5. Результаты тестирования триггерного устройства
Выводы
Заключение
Список литературы
Введение
Изучение физики распадов ц-мезонов представляет интерес для подтверждения предсказаний Стандартной Модели (СМ). К настоящему времени СМ подтверждена во множестве экспериментальных исследований. В то же время СМ содержит большое количество внешних параметров, некоторые из которых известны с недостаточной точностью. Экспериментальное определение величин этих параметров, а также поиск явлений, не описываемых СМ, являются одними из главных направлений развития современной фундаментальной физики. Обнаружение таких явлений даст дополнительную информацию о так называемой новой физике и послужит толчком к возникновению новых теоретических подходов, с помощью которых можно будет устранить недостатки Стандартной Модели.
Процессы рождения ц-мезонов в нуклон-нуклонных взаимодействиях вблизи порога реакции являются хорошим тестовым экспериментом для проверки разнообразных моделей, описывающих взаимодействие нуклонов на малом расстоянии, так как сопровождаются передачей сравнительно большого импульса между нуклонами. В то же время, изучение распада ц—»71+яГя° представляет интерес с точки зрения уточнения разности масс и- и б-кварков и проверки киральной теории возмущений [1]. Данный распад происходит с нарушением изотопической инвариантности, при этом вклад электромагнитного взаимодействия очень незначителен и распад проходит преимущественно путем сильного взаимодействия. С другой стороны, распады, проходящие с участием преимущественно электромагнитного взаимодействия, такие как Ц —>Л+71~У и ц—>л+л"е+е”, важны для проверки положений и уточнения параметров взаимодействия квантовой электродинамики. Кроме того изучение распадов ц-мезонов на лептон-антилептонные пары может дать возможность наблюдения процессов, которые не согласуются с СМ [2].
CELSIUS. Во время 1-го дня измерений удалось уточнить энергию пучка и его положение относительно 111 [Д-модуля, что позволило повысить скорость набора статистики в последующие дни. Изначально программа моделирования не включала в себя функций для решения такой задачи, но благодаря гибкости разработанного подхода, данную проблему удалось оперативно решить.
2.3.2. Моделирование системы мечения и выбор детекторного модуля
При планировании экспериментов на установке WASA было рассмотрено несколько вариантов спектрометров мечения. Были исследованы возможности применения спектрометра на основе кремниевых и HPGe-ППД, а также установки, состоящей из сцинтилляционных (Csl) детекторов. Конструкция накопительного кольца позволяет установить ППД-модуль в трех возможных местах внутри вакуумного объема ускорителя. В свою очередь, размещение Csl-модуля возможно лишь в одном положении - непосредственно, за стенкой ускорительного отвода.
Целью моделирования было сравнение возможностей различных детектирующих модулей, а также выбор оптимального положения ППД-модуля в камере ускорителя. Также важной задачей был поиск оптимальных параметров магнитной системы ускорителя. Среди возможных вари-антов настройки магнитной системы необходимо было выбрать пара-метры, которые бы позволили получить максимальную геометрическую эффективность спектрометра при регистрации 3Не из реакции pd—»3Herp
В результате исследований был найден вариант настроек квадру-польных магнитов ускорителя, который наиболее полно отвечал поставленной задаче. Ниже варианты настройки магнитной системы обозначаются как стандартная и улучшенная фокусировка. Для этих