Upload
marinel
View
62
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
«Первые эксперименты по фотоделению ядер на пучке комптоновских фотонов» В. Г. Недорезов, Институт ядерных исследований РАН, Москва Памяти Г.Я.Кезерашвили. Реализация метода обратного комптоновского рассеяния. 1963 – П.Арутюнян и др. E РФИ 1964 – О.Куликов и др., ФИАН - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
«Первые эксперименты по фотоделению ядер на пучке комптоновских фотонов»
В. Г. Недорезов, Институт ядерных исследований РАН, Москва
Памяти Г.Я.Кезерашвили
Реализация метода обратного комптоновского рассеяния
• 1963 – П.Арутюнян и др. EРФИ • 1964 – О.Куликов и др., ФИАН
• 1976 - Frascati (LADONE – ADONE)
• 1984 - Новосибирск (РОКК – 1,2 – VEPP 3,4)• 1988 – Brookhaven (LEGS - NSLS)• 1995 – Grenoble (GRAAL – ESRF )• 1998 – Osaka (LEPS - Spring-8)• 2000 – Duke (HIgS - )
Параметры установок.
. C.Schaerf. Production of Monochromatic photons by the annihilation of positrons in light elementsLNF-64-2 (1967).
L.Federich e.a. First Experimental Results From The Frascati Monochromatic And Polarized Gamma-ray Beam. Published in In *Rome 1979, Proceedings, Electron and Pion Interactions With Nuclei At Intermediate Energies*, 681-689.
R.Malvano e.a. Some Considerations On The Possibility Of Obtaining A Quasi-monochromaticPolarized Photon Beam From Laser - Electron Scattering In The Storage Ring Adone. 11 pp. LNF-67-48 (1967)
J.P.Bocquet e.a. The GRAAL project: A polarized gamma-ray beam at ESRF. Prepared forConference:C93-06-20 p.771-773 (1993).
D.Babusci e.a. Photodisintegration of light nuclei with the LADON photon beam. Few BodySyst.Suppl. 1 (1986) 383-391
M. Preger, B. Spataro (Frascati), R. Bernabei, M.P. de Pascale, C. Schaerf. Monochromatic AndPolarized Tagged Ladon Gamma-ray Beams.LNF-86/5-P. Nucl.Instrum.Meth. A249 (1986) 299
В.Г.Недорезов, Ю.Н.Ранюк. Фотоделение ядер за гигантским резонансом. Изд.Наукова думка, 1989.
Схема установки РОКК-2 на накопителе электронов ВЭПП-3.
TS - система мечения фотонов по энергии, М1 – M2 - магниты, L1 - L4 - квадрупольные линзы, w - кварцевое окно, L – лазер, АОМ – акустооптическиймодулятор, РС - ячейка Поккельса,
FD - детектор ядерных фрагментов,
CМ – очищающий магнит, SC, Х, Y, PC – мониторы пучка, TD – детектор полного поглощения фотонов.
Эксперимент РОКК (Новосибирск)Полное сечение фотопоглощения ядер актинидов
А.А.Казаков, Г.Я.Кезерашвили, Л.Е.Лазарева, В.Г.Недорезов, А.Н.Скринский,
А.С.Судов,Г.М.Тумайкин, Ю.М.Шатунов. Письма в ЖЭТФ, вып.10 (1984) 445. A = Z P + N N
СEBAF-2004
238-U 237-Np
237-Np
238-U
Фотоделение ядер с малой передачей энергии и импульсаНеупругий Комптон-эффект?
Неупругое рождение е+е- пар ?Расщепление фотона ?
Вероятность совпадений осколков деления с фотоном , регистрируемым в направлении вперед
Фото- и электроядерные процессы
Дельбрюковское рассеяние , Расщепление фотона в поле ядра
[Akhmadaliev, G.Y. Kezerashvili, S.G. Klimenko e.a. Phys.Rev.Lett. 89:061802, 2002.
Кулоновская диссоциацияМногофотонные обмены
b > bmin = Ri + Rt (incident + target)Поток виртуальных фотонов
Спектр виртуальных фотонов (интегрированный по b), Z = Zt
[X.Artru e.a. PL 40B (1972) 43]
beam
target
)(1)( min
2
b
fz
d
dn
1
22
2
b
ZF
?
Нелинейные эффекты КЭД. Многофотонные обмены.
Фото- и электроделение ядер — актинидов с малой
передачей энергии и импульса
Реакции под действием электронов и позитронов
Кулоновская диссоциация релятивистских ядер
Фотоядерные реакции на фемтосекундном лазере
SOURCE OF MONOCHROMATIC PHOTONS DRIVEN BY POSITRON IN-FLIGHT ANNIHILATION
USING INTERNAL TARGET OF THE STORAGE RING VEPP-3
L.Z. Dzhilavyan1, S.I. Mishnev2,V.G. Nedorezov1, D.M. Nikolenko2, I.A. Rachek2, D.K. Toporkov2,3
1 Institute for Nuclear Research RAS, Moscow2 Budker Institute of Nuclear Physics SB RAS, Novosibirsk
3 Novosibirsk State University, NovosibirskE-mail: [email protected]р.
EMIN-2012
Поиск узких резонансов (дибарионы, пентакварки ..) min = 250 кэВ
Нелинейные эффекты КЭД. (Фотоделение ядер...)
Экзотические ядра Эта-мезон , Изобара .... Взаимодействие нестабильных мезонов с ядрами.
Поиск векторного бозона А'
Энергия позитронов 600 МэВСветимость 6х1032 cm2
Бинирование 540 кэВ
При угле коллимации 5 – 10 мрад :
Y = 10-26 cm2 106 s 102 0 N/cm2 = 1/s
— мезонное ядро углерода А И Львов и др ФИАН
p
n
E = 600 MeV
Ep + E
n = m
Что такое гипер-ядро, дельта-ядро, эта-ядро и т. д.?
Ar, Xe, Kr ,U - струйная мишень
В.Г.Недорезов, Ю.Н.Ранюк.Фотоделение ядер за гигантским резонансом Наукова думка (1989).
Cпектр виртуальных фотоновlim
e(q2,W)
q2 0
Научный Совет по электромагнитным взаимодействиям РАН (с 2012 г. - секция Совета по релятивистской ядерной физике и физике тяжелых ионов)
Программа «Исследование ядерной материи и астрофизических процессов на пучках фотонов, электронов и релятивистских тяжелых ионов
В Программу научных исследований РАН на 2012-2018 годы (раздел «Ядерная физика») включен следующий пункт :
Исследование электромагнитных взаимодействий ядер и нуклонов, включая прецизионные измерения амплитуд фоторождения мезонов, спиновых структурных функций нуклонов, мезонов, гиперонов, легчайших ядер. Изучение нелинейных эффектов квантовой электродинамики на пучках электронов, позитронов, релятивистских ионов и фотонов от фемтосекундных тераваттных лазеров.
GRAAL
E=600÷1500 МeV
E=16 МeV
P100%
NOT IN SCALE
Energy spectrum of gamma beammeasured by tagging system
(trigger — spaghetti or thin monitor)
Random coincidencestrigger - spaghetti
No cuts
Coincidences betweeen plastics of thetagger
p > p
Ar LASER :
GREEN -UV 340 нм
RED - 514 нм
Curve - MAID-2001
p > 0+n
LASER :
GREEN -UV 340 нм
RED - 514 нм
Curve - MAID-2001
Total photoabsorption cross section for free proton (subtraction and summing methods) GRAAL-2008
Total photoabsorption cross section for the deuteron (subtraction and summing methods) GRAAL-2009
(normalized)
Black points – Armstrong 1972
Open triangles – GRAAL Subtraction method
Black triangles – GRAALSumming method
Partial and total cross sections on the proton (deuteron target)
Total photo-absorption cross section for 12С.
Crosses - GRAAL data,
full points – Bianchi e.a. [4]
open points - Mirazita e.a. [5]
“Universal curve” - full line.
Partial cross sections for one and double p and mesons photo-production on quasi-free proton (open dots) and quasi-free neutron (stars).
Free proton data are shown for comparison (open dots).
Фоторождение эта мезонов на легких ядрах
Мечение мезонов
Корреляционный анализ нуклонов отдачи [Mосква, EMIN-2001, p.170 ]
135 547 768 782 M, MeV
- Ядро – сумма квазисвободных нуклонов детектор + полная кинематика- Низкий уровень фона
simulation
Experiment Kinematics is not included
Number of the charged tracks in forward = 1Number of the neutral clusters in BGO = 2
20<theta<100
Данные по сечениям фотоделения и полным сечениям фотопоглощения на тяжелых ядрах указывают на вклады процессоввысокого порядка по деление ядер фотонами с малойпередачей энергии и импульса ?
Новые возможности : изучение взаимодействия нестабильных мезонов с ядрами («Меченые мезоны»)
Эксперименты на монохроматических пучках, получаемых разнымиметодами, будут востребованы.
Заключение:От прошлого к будущему