Определение энергии в системе центра масс в прецизионных экспериментах на ВЭПП-4М

• Автор: Богомягков, Антон Викторович
• Шифр специальности: 01.04.20
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 127 с. : ил.

1 Описание установок ВЭПП-4М и КЕДР
1.1 Коллайдер ВЭПП-4М
1.2 Детектор КЕДР
2 Резонансная деполяризация как метод определения средней энергии
2.1 Прецессия спина
2.2 Измерение частоты прецессии спина
2.3 Определение средней энергии частиц по измеренной частоте
прецессии спина
2.3.1 Влияние зависимости коэффициента уплотнения
орбиты от энергии
2.3.2 Влияние вертикальных искажений орбиты
2.3.3 Влияние продольного поля
2.4 Ширина спинового распределения и точность определения
частоты прецессии спина
2.4.1 Ширина спинового распределения
2.4.2 Боковые резонансы

2.4.3 Влияние величины поля деполяризатора
2.4.4 Точность измерения частоты обращения и частоты деполяризатора
3 Зависимость средней энергии от параметров накопительного кольца
3.1 Дрейф частоты обращения
3.2 Влияние вертикальных магнитных полей отдельных элементов
3.2.1 Отдельный корректор
3.2.2 Среднеквадратичные искажения горизонтальной орбиты
3.2.3 Локальные искажения орбиты
3.2.4 Таблицы влияния отдельных элементов
3.2.5 Смещения квадрупольпых линз и элементов периодичности
3.2.6 Мониторирование параметров ускорителя
3.3 Установление магнитного поля после цикла
4 Определение энергии в системе центра масс встречных пучков
4.1 Инвариантная масса
4.2 Зависимость энергии пучков от азимута
4.2.1 Азимутальное распределение потерь энергии на излучение
4.2.2 Азимутальное распределение импеданса вакуумной камеры
4.2.3 Влияние коллективного поля пучков

4.3 Отличия средних энергий электронов и позитронов в режимах
калибровки и светимости
4.3.1 Разведение пучков по вертикали в паразитных местах встречи
4.3.2 Разведение пучков в техническом промежутке и скью-секступоль
4.3.3 Наклон резонатора
4.4 Средневзвешенная по светимости энергия
взаимодействий
4.4.1 Хроматизм оптических функций
4.4.2 Вертикальная дисперсионная функция разного знака
для электронов и позитронов
5 Проведение экспериментов по прецизионному измерению масс на ВЭПП-4М
5.1 Описание поляриметра
5.2 Описание деполяризатора
5.2.1 Измерение пульсаций ведущего поля
5.3 Получение поляризованных пучков
5.4 Описание калибровки энергии в экспериментах
5.5 Сканирование .//Ф- и Ф(25)- мезонов
5.6 Численные значения ошибок и поправок в экспериментах по
измерению масс Заключение
А Расчет влияния вертикальных искажений орбиты

3.2.3 Локальные искажения орбиты
Формула (3.2) легко применяется для локального искажения орбиты:
1г = -£!г’ <3'4>

где индекс г обозначает корректора, участвующие в искажении орбиты. Однако локальные искажения могут создаваться группой корректоров, для которых ^ХгФг = 0, например, в прямолинейном промежутке. В этом случае необходимо учитывать второй порядок по искажениям орбиты. Запишем точное уравнение для азимута в [31]:
йв _ ^ рс2
°1Г ^(1 + Кх)2 + (К0х')2 + {К0г’)2 ’
где Ко = 1/До и К - средняя и текущая кривизна орбиты соответственно, ' обозначает производную по в, х, х', иг'- переменные, описывающие искажение орбиты, р и Е импульс и энергия частицы, с скорость света. Тогда, для ультрарелятивистской частицы длина орбиты с точностью до слагаемых второго порядка составляет
[ , [ 1 Л ^ (Кх? {Кох'Г (Ког')2 ;л
1 = ]СЛ = ]тА1 + КХ+ 2+ 2 + 2)МЗамечая, что длина невозмущенной орбиты равна Ьо = / (16/Ко, получаем, что
Так как длина замкнутой орбиты в синхротроне постоянна (ДТ = 0) и определяется частотой ускоряющего напряжения, то удлинение орбиты компенсируется изменением энергии АЕ/Е и соответствующим изменением замкнутой орбиты. Искажение х орбиты связано как с искажением от корректоров
хь(в) = 0 <£ Д К у/(Зх(в О СОЗ [| АФ(в, в') | - 7Г1/*] М (3.6)
I ЭШ 7Г 1>х J