Измерение энергии пучка ускорителя ВЭПП-4М методом резонансной деполяризации

• Автор: Николаев, Иван Борисович
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 118 с. : ил.

Глава 1. Обзор методов измерения энергии пучка в ускорителях частиц

1.1. Определение энергии пучка но интегралу магнитного поля

1.2. Измерение энергии пучка по комптоновскому рассеянию

1.3. Метод резонансной деполяризации

Глава 2. Метод резонансной деполяризации

2.1. Идея метода резонансной деполяризации

2.2. Радиационная поляризация

2.3. Точность метода резонансной деполяризации

2.4. Резонансная деполяризация

Глава 3. Внутрисгустковое рассеяние

3.1. Теория внутрисгусткового рассеяния

3.2. Скорость счёта тушековских частиц
3.3. Фоновые процессы
3.4. Извлечение коррелированных событий
Глава 4. Поляриметр
4.1. Деполяризатор
4.2. Система регистрации тушековских электронов
4.3. Система сбора данных и программное обеспечение
4.4. Эффективность регистрации тушековских частиц

4.5. Зависимость интенсивности внутрисгусткового рассеяния от
энергии
Глава 5. Калибровка энергии ВЭПП-4М
5.1. Получение поляризованного пучка
5.2. Процедура калибровки энергии
5.3. Определение момента деполяризации
5.4. Погрешности определения энергии
5.5. Сравнение энергий электронов и позитронов
5.6. Предельная статистическая погрешность определения частоты спиновой прецессии
Глава 6. Измерение энергии в экспериментах с детектором КЕДР
6.1. Восстановление энергии между калибровками
6.2. Измерение масс З/'ф- и •^(25')-мезонов
6.3. Измерение массы т-лептона
6.4. Измерение массы 'г/>(3770)-мезона
6.5. Измерение массы Г>+- и О0-мезонов
Заключение
Приложение
Литература

Понимание фундаментальных законов природы невозможно без проведения экспериментов. В физике элементарных частиц наиболее важным является определение массы элементарной частицы, её спина, заряда и других параметров. Эксперименты в физике элементарных частиц, как и положено в квантовой механике, проводятся по следующей схеме: приготовление начального состояния системы, затем происходит её свободная квантомеханическая эволюция и, наконец, измерение её конечного состояния [1]. В экспериментах на встречных электрон-позитронных пучках приготовление начального состояния осуществляется при помощи ускорителя, затем, после свободной эволюции системы (столкновения), измерение конечного состояния системы выполняется детектором элементарных частиц. Чем лучше известно начальное состояние сталкивающихся частиц, тем более определённо конечное состояние системы. Главными характеристиками описывающими состояние сталкивающихся частиц являются их энергия, импульс и поляризация. Поэтому измерение энергии частиц имеет первостепенное значение для прецизионного определения их масс. Диссертационная работа посвящена калибровке энергии пучков сталкивающихся частиц в ускорителе.
В настоящее время в Институте ядерной физики имени Г.И. Будкера (ИЯФ СО РАН) ведутся эксперименты с универсальным магнитным детектором КЕДР [2] на электрон-позитронном коллайдере ВЭПП-4М [3]. Коллайдер ВЭПП-4М состоит из бустерного накопителя ВЭПП-3 с энергией от
0.5 ГэВ до 2 ГэВ и основного кольца с энергией пучка от 1 до 5.5 ГэВ. Физическая программа детектора нацелена на изучение Ф- и Т-мезонов и двухфотонной физики, а также на измерение массы т-лептона.

довательно (см. приложение В на стр. 105) реальный поток частиц (1^Геы) на счётчик должен быть больше чем загрузка счётчика (IV) :
Nгеа1 /о
(3.4.29)
При этом минимальная относительная погрешность определения количества попавших на счётчик частиц достигается при0.8/о- Во время измерений следует выбирать положение счётчиков и ток в сгустке таким образом, чтобы загрузка счётчика не превышала 80% от частоты обращения пучка, что составляет около 650 кГц, и соответствует реальной частоте попадания частиц на счётчик равной 1.3 МГц.