Программа дисциплины Молекулярная физика 011200.62 Физика · Программа дисциплины Молекулярная физика
Паспорт Проекта Программы ОФН РАН “Физика...
description
Transcript of Паспорт Проекта Программы ОФН РАН “Физика...
![Page 1: Паспорт Проекта Программы ОФН РАН “Физика элементарных частиц и фундаментальная ядерная физика”](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062808/56815530550346895dc30a7b/html5/thumbnails/1.jpg)
Паспорт Проекта Программы ОФН РАН
“Физика элементарных частиц и
фундаментальная ядерная физика” Название Проекта.
Исследования по физике фотоядерных взаимодействий (изучение ненуклонных степеней свободы).Участники Проекта :
институты - ИЯИ РАН, ИТЭФ, РНЦ КИ, НИИЯФ МГУ. • количество научных сотрудников - 12 , • Количество молодых исполнителей (до 35 лет) - 5. Мушкаренков А.С. Гришина В.Ю. Ионов В.М. Игнатов А.С. Руднев Н.В. • Руководитель проекта Недорезов Владимир Георгиевич, д.ф.-м.н., зав.лаб. • Период выполнения Проекта и его этапов.• Текущий этап до 2008 года.
![Page 2: Паспорт Проекта Программы ОФН РАН “Физика элементарных частиц и фундаментальная ядерная физика”](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062808/56815530550346895dc30a7b/html5/thumbnails/2.jpg)
Краткая формулировка целей Проекта и его основных этапов.
Экспериментальные и теоретические исследования ядерной материи на уровне мезонных и кварк-глюонных степеней свободы с помощью фотоядерных реакций.
Изучение поляризационных эффектов в фоторождении мезонов.
Исследование нуклонных резонансов.
Изучение астрофизических приложений в фотоядерных реакциях.
![Page 3: Паспорт Проекта Программы ОФН РАН “Физика элементарных частиц и фундаментальная ядерная физика”](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062808/56815530550346895dc30a7b/html5/thumbnails/3.jpg)
Основные результаты работы по Проекту в 2006 году • 1) Впервые измерена асимметрия (S) и поляризация (Р) странных (Lи S0 )
гиперонов в фоторождении К+ - мезонов на протоне в области энергий от порога до 1.5 ГэВ. Эксперимент выполнен на установке GRAAL в ESRF (Франция). Комплексный анализ полученных результатов в рамках существующих представлений (динамическая модель связанных каналов, изобарная модель, Редже – модель с учетом нерезонансного фона, мультипольный анализ) дает новую информацию о возбужденных нуклонных состояниях, в частности, указывают на существование нового D13 состояния при энергии 1900 МэВ.
• 2) Впервые измерены спирально-зависимые сечения полного фотопоглощения на дейтроне в диапазоне энергий фотонов 200 – 800 МэВ [1] и реакции фоторождения γp → nπ+ на протоне от 450 до 790 МэВ [2]. Эксперименты проведены на пучке меченых циркулярно-поляризованных фотонов ускорителя MAMI с использованием поляризованных мишеней с замороженным спином. Показано, что вклад в правило сумм Герасимова-Дрелла-Хирна (ГДХ) для дейтрона в измеренном диапазоне составляет 407 20 (стат) 24 (сист) мкбн. Полученные данные о реакции γp → nπ+ значительно отличаются от расчетов в рамках существующих мультипольных анализов и использованы для уточнения спиральных амплитуд D13(1520) и S11(1535) резонансов.
![Page 4: Паспорт Проекта Программы ОФН РАН “Физика элементарных частиц и фундаментальная ядерная физика”](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062808/56815530550346895dc30a7b/html5/thumbnails/4.jpg)
Публикации за 2006 год:- реферируемые журналы (включая работы, принятые к печати):
• A.Lleres, O.Bartalini, …V.Kouznetsov, A.Lapik, A.N.Mushkarenkov, V.Nedorezov, N.Rudnev, A.Turinge e.a. Polarization observable measurements for and for energies up to 1.5 GeV. European Physics Journal A -100221 (2006).
• J. Ahrens, …R. Kondratiev, V. Lisin, F. Zapadtka ...e.a. First measurement of the Gerasimov-Drell-Hearn integrand for 2H from 200 to 800 MeV. Phys. Rev. Lett. 97, 202303 (2006).
• O.Bartalini, V.Bellini e.a. V.Kuznetsov, A.Lapik, A.Mushkarenkov, V.Nedorezov, N.Rudnev, A.Turinge e.a. (GRAAL collaboration). Neutron detection efficiency of BGO calorimeter at GRAAL. Nucl.Instrum.& Meth.A562:85-91,2006.
• J.Ajaka, O.Bartalini, V.Bellini e.a. V.Kuznetsov, A.Lapik, A.Mushkarenkov, V.Nedorezov, N.Rudnev, A.Turinge e.a. (GRAAL collaboration). Evidence for nucleon- resonance excitation in omega-meson photoproduction. Phys.Rev.Lett.96:132003,2006.
• 5) J. Ahrens, … R. Kondratiev, … V. Lisin, …Preobrajenski, … Measurement of the helicity dependence for the p n+ channel in the second resonance region Phys. Rev. C 74, 045204 (2006).
• 6) V.Yu. Grishina, L.A. Kondratyuk, M Buescher.Kˉ 3Hе and K+Kˉ interactions in the reaction рd 3He K+Kˉ. Направлено в Phys. Rev. C, nucl-th/0608072.
• 7) A. Dzyuba, V. Grishina, L. Kondratyuk, V. Koptev, e.a. Scalar-isovector K anti-K production close to threshold. Принято в печать в Eur. Phys. J. A, nucl-ex/0605030
• 8) P. Fedorets,... V.Yu. Grishina,… L.A. Kondratyuk,…et al..a0 (980) -resonance production in the reaction pp d p+h close to the K anti-K threshold. ЯФ 69 (2006) 306-313; nucl-ex/0501027
![Page 5: Паспорт Проекта Программы ОФН РАН “Физика элементарных частиц и фундаментальная ядерная физика”](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062808/56815530550346895dc30a7b/html5/thumbnails/5.jpg)
Доклады на конференциях и школах
• 1) O.Bartalini, V.Bellini e.a. V.Kuznetsov, A.Lapik, A.Mushkarenkov, V.Nedorezov, N.Rudnev, A.Turinge e.a. (GRAAL collaboration). Eta-photoproduction on the deuteron. Proc. Of the XI Int.Seminar EMIN-2006 (“Electromagnetic Interactions of Nuclei”). Moscow – 2006.
• 2) A.D.Belyaev, V.V.Chesnokov, A.S.Ignatov, V.G.Nedorezov, N.N.Peskov, M.E.Stepanov. New relational database for experimental and model meson photoproduction data in internet. Proc. Of the XI Int.Seminar EMIN-2006 (“Electromagnetic Interactions of Nuclei”). Moscow – 2006.
• 3). V.Yu. Grishina, L.A. Kondratyuk, Comparative Regge analysis of L, S0 and L(1520) producion in gp and pp reactions.Доклад на XI Международном Семинаре по электромагнитным взаимодействиям ядер, Москва, сентябрь 21-24, 2006.
![Page 6: Паспорт Проекта Программы ОФН РАН “Физика элементарных частиц и фундаментальная ядерная физика”](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062808/56815530550346895dc30a7b/html5/thumbnails/6.jpg)
• - защита диссертаций в 2006 году (подготовлена одна),
• Поддержка работы за счет грантов РФФИ, госконтрактов, внебюджетных и прочих средств.
• - РФФИ № 04-02-16996-a• - РФФИ № 05-07-90329-в• - РФФИ № 05-02-16810-а • - INTAS № 05-1000008-8272
![Page 7: Паспорт Проекта Программы ОФН РАН “Физика элементарных частиц и фундаментальная ядерная физика”](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062808/56815530550346895dc30a7b/html5/thumbnails/7.jpg)
Основные задачи по Проекту на 2007 год. • 1)Исследование сечений и асимметрий фоторождения тяжелых мезонов на нуклонах и
полных сечений фотопоглощения на нейтроне в области энергий от 500 до 1500 МэВ. Создание компьютерной реляционной базы данных по фоторождению мезонов.
• 2)Обработка данных эксперимента по проверке правила сумм ГДХ на нейтроне; запуск нового трекового детектора (создание матобеспечения, установка, отладка, калибровка); набор статистики на энергии до 1500 МэВ). Окончание монтажа и тестовый запуск новой протонно-дейтронной поляризованной мишени с замороженным спином. Проведение экспериментов на H,D -мишенях с замороженным спином; исследование правила сумм ГДХ на нейтроне; изучение каналов распада η-мезона, измерение магнитного момента Δ-резонанса.
• 3)Исследование образования a0 мезона в реакции pd 3He p0h и анализ вклада нерезонансного фона. Исследование образования f мезона в реакции pd 3He K+ Kˉ и расчет сечений указанных реакций в рамках модели эффективного лагранжиана.
• 4) подготовка эксперимента по рассеянию электронов на встречных пучках тяжелых ионов (проект ELISe – электрон – ионный коллайдер, Дармштадт, Германия). Разработка, изготовление и калибровки прототипа дрейфовых камер для координатных детекторов электронного спектрометра; разработка метода измерения светимости по тормозному излучению электронов на пучке тяжелых ионов.
![Page 8: Паспорт Проекта Программы ОФН РАН “Физика элементарных частиц и фундаментальная ядерная физика”](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062808/56815530550346895dc30a7b/html5/thumbnails/8.jpg)
РЕАЛЬНЫЕ ФОТОНЫ
Е (МэВ)
до 5 Астрофизика.
5 – 30 Коллективные возбуждения ядер.
Гигантские резонансы.
30 – 150 Кластерные состояния.
150 – 3000 Нуклонные резонансы. Фоторождение мезонов. Статическая,
динамическая, спиновая структура нуклонов.
до 106 Векторная доминантность, Адронизация фотонов.
![Page 9: Паспорт Проекта Программы ОФН РАН “Физика элементарных частиц и фундаментальная ядерная физика”](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062808/56815530550346895dc30a7b/html5/thumbnails/9.jpg)
Амплитуда комптоновского рассеяния фотона на нуклоне [11]:f = e’* . e f1(w) + i w s . e’* x e f2(w),
где e - калибровочно инвариантный оператор электромагнитного поля, s - спин – оператор нуклона, w - энергия фотона.
Дисперсионные соотношения позволяют связать амплитуду рассеяния с полными сечениями фотопоглощения циркулярно поляризованных фотонов:
f1(0) = - (a / Z 2 / M ) + w 2/2p 2 tot(w’)/f(w’) dw’f2(0) = (a k 2 / 2M 2 ) + w 2/2p 2 tot(w’)/f(w’) dw’/w’ tot(w) = s 3/2(w) + 1/2(w), tot(w) = 3/2(w) – 1/2(w),
где M – масса, a = e2 /4p = 1/137, eZ – электрический заряд, k - аномальный магнитный момент нуклона.
Отсюда следует правило сумм Герасимова - Дрелла –Хирна, связывающеесечения фотопоглощения с фундаментальными параметрами нуклона:
de
mk
m
)()(2 2/32/1
2
22
![Page 10: Паспорт Проекта Программы ОФН РАН “Физика элементарных частиц и фундаментальная ядерная физика”](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062808/56815530550346895dc30a7b/html5/thumbnails/10.jpg)
Текущие эксперименты
GRAALДетектор для исследования
фоторождения тяжелых мезонов
установки GRAAL. На заднем плане –
ливневый калориметр размером 3х 3
м2 – вклад ИЯИ РАН в совместный
проект.
MAMI
Поляризованная мишень
с замороженным спином.
![Page 11: Паспорт Проекта Программы ОФН РАН “Физика элементарных частиц и фундаментальная ядерная физика”](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062808/56815530550346895dc30a7b/html5/thumbnails/11.jpg)
The ELISe Project – part of FAIR at GSI
![Page 12: Паспорт Проекта Программы ОФН РАН “Физика элементарных частиц и фундаментальная ядерная физика”](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062808/56815530550346895dc30a7b/html5/thumbnails/12.jpg)
Expected luminosities for the eA collider in the interaction zone. A full simulation is done for each isotope, calculating optimized degrader settings for the separator and deducing
losses due to transmission and nuclear and atomic lifetime.
![Page 13: Паспорт Проекта Программы ОФН РАН “Физика элементарных частиц и фундаментальная ядерная физика”](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062808/56815530550346895dc30a7b/html5/thumbnails/13.jpg)
1.1 Electron Spectrometer Setup(i) Large Acceptance High Resolution Spectrometer
Writing group:I.A. Koop, M.S. Korostelev, P.V. Logatchov, I.N. Nesterenko, A.V. Otboev, V.V Parkhomchuk, V.M. Pavlov, E.A.
Prevedentsev, D.N. Shatilov, P.Yu. Shatunov, Yu.M. Shatunov, S.V. Shiyankov, A.N. Skrinsky, A.A. Valishev
BINP-NovosibirskV.G. Nedorezov, V.P. Lisin, A.L. Polonski, N.V. Rudnev., A.A Turinge., A.N. Mushkarenkov,
INR(RAS) MoscowO. Kester,
LMU München
![Page 14: Паспорт Проекта Программы ОФН РАН “Физика элементарных частиц и фундаментальная ядерная физика”](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062808/56815530550346895dc30a7b/html5/thumbnails/14.jpg)
Основные характеристики процессаобратного комптоновского рассеяния
n = , = Ee/me, = 2 /Ee , K = 1 + n + , = {1 , 2 , 3 ) ,
x = 2pk/m2 , y = 2pk’/m2. , –угол вылета гамма-кванта относительно импульса электрона;
к,k’и p,p’ - начальный и конечный импульс фотона и электрона
= {1 , 2 , 3 ) – параметры Стокса
2 22
0 2 2
1 44
1 (1 )
d K n nr
dn n K n
EE
E
E
EE
EE
E
E
m
EE
E
E
m
E
mr
dE
d
e
ee
ee
e
e
eee2
222
4
2
220
)4(2
2
2
14
nE
22
0 32
4 1 1 1 1( ) ( )er d dy
d dx x y x y
![Page 15: Паспорт Проекта Программы ОФН РАН “Физика элементарных частиц и фундаментальная ядерная физика”](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062808/56815530550346895dc30a7b/html5/thumbnails/15.jpg)
Спектр и поляризация комптоновского излучения
Жесткий спектр Малая угловая расходимостьНизкий уровень фона Временная микроструктураПоляризация
![Page 16: Паспорт Проекта Программы ОФН РАН “Физика элементарных частиц и фундаментальная ядерная физика”](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062808/56815530550346895dc30a7b/html5/thumbnails/16.jpg)
![Page 17: Паспорт Проекта Программы ОФН РАН “Физика элементарных частиц и фундаментальная ядерная физика”](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062808/56815530550346895dc30a7b/html5/thumbnails/17.jpg)
![Page 18: Паспорт Проекта Программы ОФН РАН “Физика элементарных частиц и фундаментальная ядерная физика”](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062808/56815530550346895dc30a7b/html5/thumbnails/18.jpg)
21
1
22 1
1
d
d2
1
410e
e
m
E
Amplification factor of 108
![Page 19: Паспорт Проекта Программы ОФН РАН “Физика элементарных частиц и фундаментальная ядерная физика”](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062808/56815530550346895dc30a7b/html5/thumbnails/19.jpg)
EXPERIMENT
![Page 20: Паспорт Проекта Программы ОФН РАН “Физика элементарных частиц и фундаментальная ядерная физика”](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062808/56815530550346895dc30a7b/html5/thumbnails/20.jpg)
Процессы малого порядка по Z
2 24 4dZ r A A
dE
Дельбрюковское рассеяние , Расщепление фотона в поле ядра
[Akhmadaliev, G.Y. Kezerashvili, S.G. Klimenko e.a. Phys.Rev.Lett. 89:061802, 2002.
![Page 21: Паспорт Проекта Программы ОФН РАН “Физика элементарных частиц и фундаментальная ядерная физика”](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062808/56815530550346895dc30a7b/html5/thumbnails/21.jpg)
Генераторы интенсивных гамма-пучков на основе длинноволновых лазеров, лазеров на свободных электронах и накопителях –
рециркуляторах.
а) схема установки HIgS (пучок обратных комптоновских фотонов с использованием лазера на свободных электронах
[ V.Litvinenko e.a. NIM A 375 (1996) 74. ].
b) - зависимость интенсивности пучка обратных комптоновских фотонов от энергии (HIgS - сплошная кривая) в сравнении с интенсивностью пучка, получаемого с обычным лазером.