'

Исследования на ускорительном комплексе ФИАН «Пахра»

Понравилась презентация – покажи это...





Слайд 0

А.И.Львов @ Научный Совет по Программе ОФН РАН "Физика элементарных частиц и фундаментальная ядерная физика", 17.12.2009 Исследования на ускорительном комплексе ФИАН «Пахра» Общая информация ?-ядра Планы Кратко о других работах (ПТИ, СИ, переходное излучение, …) Синхротрон С-25Р Ee до 1.2 ГэВ Ie до 1012 e/сек


Слайд 1

Пучки ускорительного комплекса ФИАН «Пахра» синхротрон ? до ~850 МэВ e? до ~650 МэВ ? СИ (ВУФ, МР) микротроны e? 7-11 МэВ e? 55 МэВ (будет) e? 7-35 МэВ ? ЛСЭ (терагерц)


Слайд 2

Статистика Отдел физики высоких энергий в 2009 г. – 82 шт. ед. (с совместителями 91 чел.) 33 чел ? физика адронов и ядер при средних энергиях (до ~ 1 ГэВ) [преимущественно на электронных ускорителях], физика и техника ускорителей, теория. - из них 19 нс, в т.ч. 5 дфмн и 9 кфмн средний возраст ? 60 лет, min = 39 лет Публикации: всего 24 росс., 64 заруб. (большинство в коллаборациях) из них по работам на ускорительном комплексе «Пахра» and related - 19 росс., 3 заруб. гранты РФФИ - 2 + ? (cовместно с ИЯИ)


Слайд 3

Theoretical background: ?N interaction binding ? decay modes Selected exp results (LPI, Mainz, COSY) Recent findings of LPI-JINR from Dubna Nuclotron and of LPI from LPI synchrotron Исследования ?-ядер


Слайд 4

Information on ?N interaction mainly comes from ?? p ? ? n vs ? N ? ? N ? p ? ? p vs ? N ? ? N Coupled-channel analysis by Green, Wycech, Phys Rev C71, 014001 (2005) Prominent feature of ?N interaction is excitation of the S11(1535) resonance (close to threshold).


Слайд 5

Though in literature there are Re a?N from -0.15 to +1.05 fm and Im a?N from 0.15 to 0.49 fm.


Слайд 6

Owing to Re a?N > 0 there is an attraction between a slow ? and nuclear matter: first-order optical potential Actually the attraction is expected to be smaller due nucleon Fermi motion, broadening the S11(1535), and some other medium effects. Dashed line: a?N = 0.27 + i 0.22 fm Bhalerao, Liu, PRL 54, 865(1985) Dotted line: a?N = 0.717 + i 0.263 fm Green, Wycech, PRC 55, R2167(1997) Solid line: chiral unitary approach Inoue, Oset, NPA 710, 354(2002) (very small a?N !)


Слайд 7

?-mesic nuclei Bound states of ? in nuclei Haider, Liu, PRC 34, 1845(1986) Depending on the strength of the optical ?N potential such bound states exist at A>11 (Haider, Liu, 1986) or even at A=3 and 2 (Ueda, PRL 66, 297(1991)). Large collisional width of ? in medium, mainly due to ?N ? ?N : ? = ?v ?(?N??N) ~ 65 MeV at ? = ?0 . Descreasing effects: a) subthreshold energy [reduction in Im T(?N ? ?N)] ?A overlap < 100% : H? = K? + V? -?? /2 = Im E? = Im < ? | H? | ? > = < ? | Im V? | ? > ~ < ? | ?(r) | ? >


Слайд 8

(local density approximation) Typical predictions for the energy and widths of the bound ? : Other calculations predict bound states even in 3He - depending on a?N see e.g. Rakityansky et al, PRC 53, R2043 (1996)


Слайд 9

Birth, Life, and Death of ?-mesic nuclei Signature of the eta-mesic nucleus is a peak in the energy distribution of decay products (like ?N) or in the energy transfer (E? – EN1 ). Both the energies are measures of the energy of ? in the medium. Typical spectral function for 12C vs the energy E of ?. It roughly gives the energy dependence for decay products.


Слайд 10

Decays of ?-mesic nuclei (inferred from calculations of Chiang, Oset, Liu, PRC 44, 738 (1991) or Kulpa, Wycech, Green, nucl-th/9807020" ): ~ 85 (70)% ?N through excitation and decay of S11. E(?)?450 MeV, T(N) ? 100 MeV. Such back-to-back pairs is a good signature for ?-mesic nuclei (G. Sokol, V. Tryasuchev 1991) ~ 15 (30)% NN through excitation of S11 and its two-nucleon decay in the nuclear matter. T(N) ? 270 MeV. Isotopic content (for “heavy” nuclei): ?N = 1/3 ?+n , 1/6 ?0p , 1/6 ?0n, 1/3 ??p (due to isospin = ?) NN = ~5% pp, ~5% nn, ~90% pn (the latter is because the cross section of pn ? ?pn (or ?d) near threshold is ~10 times bigger than the cross section of pp ? ?pp)


Слайд 11

G. Sokol et al. Fizika B8, 85 (1999) Part. Nucl. Lett. 5[102], 71 (2000) Yad Fiz 71, 532 (2008) Clear indication but low energy resolution… Earlier results from LPI. Bremsshtralung beam of 650-850 MeV, two-arm TOF setup, carbon target.


Слайд 12

Mainz: Pfeiffer et al. PRL 92, 252001(2004) Tagged photon beam up to 850 MeV of MAMI B. TAPS for detection and calorimetry of ?0p. (no p1 ) !! Energy of the ” 3?He nucleus ” = ?4.4 ? 4.2 MeV; BW width = 25.6 ? 6.1 MeV Though, BW fit is not good (Hanhart, 2005 - rapid variation of ?el )


Слайд 13

COSY-GEM Collab Phys Rev C 012201(R)(2009)


Слайд 14

LPI, runs of November 2008 and March-April 2009


Слайд 15

Calibration through ?p??+n with ?? = 50о , ?n = 50о . (time delays, TDC, …) Pb convertor is used to generate photons from ?0 ?0 events and set up a reference point for velocity. ?? (?/p separation) : ?? (arb. units) ? ?


Слайд 16

?? = 50о , ?n = 130о , ? = 150о ?? = 50о , ?n = 130о , ? = 180о Angular correlations (run of Nov 2008):


Слайд 17

Схема экспериментальной установки по поиску и изучению эта-ядер (вид сверху). Нейтронный спектрометр: А, N1, N2, N3, N4; пионный спектрометр: T1, T2, ?E1, ?E2, ?E3; мишень 12C, кольцевой протонный детектор P, ось z направлена вдоль ? - пучка.


Слайд 18

. Рис.4 Сеанс1. <??> = 1300 и <?N> = 500 Эффект, Е ?мах = 850 МэВ, ??n=1800 Рис.5 Сеанс1. <??> = 1300 и <?N> = 500 Фон , Е ?мах = 650 МэВ, ??n=1800.


Слайд 19

Рис.6 Сеанс2. <??> = <?N> = 900 эффект, Е ?мах = 850 МэВ, ??n=1800 Рис.7 Сеанс2. <??> = <?N> = 900 , ??n=1800. Фон, Е ?мах = 650 МэВ, Pb-конвертор


Слайд 20

Рис.8 Сеанс3. <??> = <?N> = 900 , ?p1> = 200 Эффект, Е ?мах = 850 МэВ, ??n=1800.


Слайд 21

Рис. 9 Эксперимент. Фон, 650 МэВ, 90-90, Pb + Моделирование фона 650МэВ c Pb,


Слайд 22

Рис.10 Эксперимент. 850 МэВ, 90-90, частично с Pb (50% + 50%) + Моделирование фона 850МэВ, Pb (50% + 50%)


Слайд 23

LPI-JINR Collab. SCAN set-up at Nuclotron, Dubna for studying p/d + A ? (?? ,p) + n + p + X Stage 1: production of a slow eta in interaction of pn (rather than pp or nn) Stage 2: annihilation of the eta


Слайд 24


Слайд 25

Runs in 2006 & 2008. Some results of the run of 2008, deuteron beam of T=1.9 GeV*A, 1010 d per cycle (about 10 sec), ? 1.5 * 109 inelastic interactions with 12C. After subtraction of a “background” (measured with the 170o angle between two arms) ? distribution over the invariant mass of (?? ,p): 40 events in the peak ? ?(?A) ? 11 ?b


Слайд 26

Experiment at MAMI / CB+TAPS Suitable for ??pp and ppp (what about ppn??)


Слайд 27

Energy resolution of CB for ?0 p ? ~ 21 MeV (for T? = 300 MeV, Tp = 100 MeV) Energy resolution of CB for p2 p3 ? ~ 23 MeV (for Tp = 300 MeV) Energy resolution of TAPS for p1 ? ~ 25 - 30 MeV (for Tp ~ 300 MeV, ?p ~ 10 – 15o ) Sample simulation


Слайд 28

Count rates


Слайд 29


Слайд 30

Дальнейшие планы 1. Продолжение измерений на гамма-пучке выходов ?+n и pn пар, в том числе фона - в положениях со сбитыми углами или энергиями; увеличение статистики тройных совпадений. 2. Продолжение измерений на p,d пучках Нуклотрона выходов ??p пар. Обработка данных ФИАН, Дубны, Майнца. Моделирование. ------------------------------- 4. Размещение двухплечевой установки Томского политеха (регистрация ??p пар, ?-изобара в ядрах; узкие дибарионы в реакции d(?,?pn) ? ).


Слайд 31

Другие планы Размещение и монтаж в ускорительном зале нового разрезного микротрона на 55 МэВ (многочастичное фоторасщепление ядер, фотоядерные портреты веществ; RAM-55 как новый инжектор синхротрона). На выведенном электронном пучке в зале №1 изучение электрорасщепления ядер и сравнение с кулоновской диссоциацией в AA-столкновениях.


Слайд 32

Рентгеновское поляризационное тормозное излучение релятивистских электронов в конденсированных средах Практические применения: Новый метод исследования структуры нано- материалов (аморфность, мелкодисперсион- ность, поликристалличность, границы между зернами и т.д.) Новый метод генерации квазимонохромати- ческого рентгеновского излучения. Впервые экспериментально обнаружен эффект усиле- ния параметрического рентгеновского излуче- ния релятивистских электронов в условиях их скользящего падения на кристалл [Письма ЖЭТФ 90 (2009) 483]. Возможность усиления выхода излучения на ~2 порядка ! Работы ведутся при активном участии сотрудников, студентов Белгородского госуниверситета. В ФИАНе создается базовая кафедра БГУ.


Слайд 33

Совместная разработка ОПЯФ и ОФВЭ ОЯФА ФИАН


Слайд 34

(TESLA RF cavities and cryogenic modules) Обсуждаемая возможность апгрейда (при участии многих институтов !) Total Energy 2.05 GeV Energy Gain per Turn 600 MeV Energy Gain in a Linac 150 MeV Injection Energy 100 MeV Number of Turns 3 Magnetic Field in Dipoles 1.36 T Dipole Pole Sizes 0.4 x 3.6 m Radius of Trajectory 0.6 m min 4.7 m max Linac Frequency 1.3 GHz Cavity Quality Factor 5 x109 Shunt Impedance 1 k? Accelerating Gradient 25 MeV/m


×

HTML:





Ссылка: