Изучение угловой зависимости анализирующих способностей реакций -dd→3Hen и -dd→3H p при энергии дейтрона 270 МэВ

• Автор: Янек, Мариан
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Дубна
• Количество страниц: 97 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
I Постановка эксперимента на ускорительном комплексе RIKEN
1.1 Общая схема измерения
1.2 Источник поляризованных ионов
1.3 Поляриметры
1.4 Спектрометр SMART
1.5 Детектирование
1.6 Триггер
II Получение анализирующих способностей реакций dd —» 3Неп и dd -> 3Нр
II. 1 Получение полезных и фоновых событий для определения поляризации дейтронного пучка
И.2 Поляризация дейтронного пучка
11.3 Отбор полезных событий для реакций dd —> 3Нетт и dd —> 3Нр
11.4 Эффективность восстановления трека из информации многопроволочной дрейфовой камеры
11.5 Углы рассеяния
И.6 Процедура CD2 — С вычитания
11.7 Получение полезных событий в угловом диапазоне от 7° до 26° с. ц. м.
в случае детектирования 3Не
11.8 Получение анализирующих способностей
И.8.1 Получение анализирующих способностей при углах больше 7°
II.8.2 Получение анализирующих способностей при углах меньше 7°
III Результаты
III. 1 Однонуклонный обмен
111.2 Анализирующие способности реакций dd —> 3Неп и dd —+ 3Нв при энергии 270 МэВ
111.3 Поиск нарушения зарядовой симметрии в зеркальных каналах 3Не п
и 3Н р при энергии 270 МэВ
IV Эксперименты по исследованию структуры легких ядер на Нукло-троне
IV, 1 Исследование параметров пучка Нуклотрона в рамках проекта РНеЗ. 59 IV.2 Измерение векторной поляризации выведенного дейтронного пучка
IV.3 Использование реакции dp упругого рассеяния для измерения поляризации дейтронного пучка на станции внутренней мишени Нуклотрона
Заключение
Приложение А: Определение анализирующих способностей
ЛИТЕРАТУРА

Введение
Стандартная модель на фундаментальном уровне описывает сильное взаимодействие с помощью кварков и глюонов. Неудобство проявляется в том, что кварки сами по себе не наблюдаются и их исследуют лишь по косвенным проявлениям. Вейнберг показал [1], что эффективная теория сильных взаимодействий, использующая нуклоны и мезоны в определенной энергетической области, является эквивалентом КХД. Описание структуры легких ядер начинается с создания нуклон-нуклонного (ТУА) потенциала и нуклонной модели ядра. Сравнивая предсказания модели с экспериментальными результатами, можно проверить правильность выбора нуклон-нуклонного потенциала и используемой модели нуклонного взаимодействия. Такая схема применима на больших расстояниях между нуклонами. Однако, на расстояниях, когда нуклоны в ядре могут перекрываться, следует учесть несколько факторов.
Во-первых, фундаментальные степени свободы сильного взаимодействия, кварки и глюоны, могут проявляться на расстояниях, сравнимых с размером нуклона. На этом уровне к NN взаимодействию необходимо добавить вклад ненуклонных степеней свободы.
Во-вторых, на малых межнуклонных расстояниях следует учитывать релятивистские эффекты. Релятивистская теория необходима для описания свойств сильного взаимодействия и структуры легких ядер.
Для подробного описания структуры и свойств малонуклонных систем необходимо также учесть влияние разности масс кварков в изучаемой системе. Из разности масс кварков вытекают малые, но интересные эффекты, например, найденная разница в энергии связи зеркальных ядер [2].
Ниже перечисленные эксперименты и связанные с ними проблемы в их описании послужили мотивацией к измерению угловой зависимости
поляризационных наблюдаемых реакций сМ —> 3Неп ий-> 3Нр в представленной диссертации. Первой частью мотивации является изучение высоко-импульсной спиновой части волновой функции 3Не и 3Н на малых межнуклонных расстояниях. Вторая часть посвящена поиску возможного нарушения зарядовой симметрии в зеркальных каналах 3Не п и 3Н р. Преимущество в сравнении анализирующих способностей зеркальных каналов заключается в том, что в первом приближении теории возмущений электромагнитный член не вносит вклада.
Первые количественные модели нуклон-нуклонного взаимодействия создавались в начале 60-ых. Это было сразу после открытия тяжелых мезонов. Модели, основанные на одно-бозонном обмене [3], воспроизводили главные свойства ядерных сил, но не умели хорошо описывать некоторые фазы нуклон-нуклонного рассеяния, такие, например, как Р и 3Г>2- В семидесятых годах были построены потенциалы, основанные на дисперсионных отношениях (Парижский [4]) и полевом приближении (Боннский [5]), которые учитывали 27г-обмен. Оба из этих подходов дали неплохое описание экспериментальных данных [5]. Интенсивные теоретические и экспериментальные исследования, проведенные в последние годы, привели к новому поколению реалистических NN потенциалов, таких как, АУщ [6], СБ-Вопп [7], Наймеген I, II и 93 [8]. Эти потенциалы воспроизводят существующие данные по нуклон-нуклонному рассеянию вплоть до 350 МэВ с беспрецедентной точностью. Главное различие NN потенциалов проявляется во внемассовом поведении нуклон-нуклонных сил.
Структура легких ядер интенсивно изучалась последние десятилетия с помощью электромагнитных и адронных пробников. В результате было накоплено немало экспериментального материала, в основном, по структуре дейтрона. Гораздо меньше существует данных с участием

32°, 54°, 94° и 32° и 54° в с.ц.м. соответственно. Энергия возбуждения выражается следующим образом:
Ех = [{Ёо - Ету - (Р0 - Р3я)2 ~ Мм, (20)
где Ро - начальный импульс, Ео = 2- полная начальная энергия, и Рздг - энергия и импульс трехнуклонного СОСТОЯНИЯ, Мдг -масса нуклона. Панели слева соответствуют событиям на С Б 2 (откры-
Е , МеУ

Рис. 13: Полученные спектры для реакции й<1 —> 3Нр в зависимости от энергии возбуждения Ех при энергии 270 МэВ при углах 32° и 54° в с.ц.м. Открытые и заштрихованные гистограммы слева означают спектры, полученные на С£>2 и углероде соответственно. Справа показаны результаты СО2 - С вычитания.
тая гистограмма) и углеродной мишени (заштрихованная гистограмма). Пики при энергии возбуждения 0 МэВ соответствуют 3Не и 3Н из реакций (1Л —> 3Неп и сИ —» 3Нр соответственно. Панели справа показывают спектры после вычитания углеродных событий, учитывая нормировку на заряд пучка, толщину мишени и мертвое время системы сбора данных. Можно видеть хорошее качество процедуры вычитания.