авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 ||

«РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ПЕТЕРБУРГСКИЙ ИНСТИТУТ ЯДЕРНОЙ ФИЗИКИ им. Б.П. КОНСТАНТИНОВА _ ...»

-- [ Страница 3 ] --

- 97 4.4 Поляризация Одним из основных факторов, определяющих эффективную работу эксперимента на ускорителе, является время набора статистики ( t exp ), которое имеет квадратичную зависимость от поляризации мишени ( t exp ~ 1 / Pz2 ), поэтому особенно важной задачей представляется повышение степени ядерной поляризации атомарного пучка источника.

4.4.1 Приборы и методика измерений Измерения поляризации пучка атомарного водорода и дейтерия проводились с помощью построенного в университете г. Кельн26 поляриметра [34], использующего лэмбовский сдвиг27. Принцип действия такого поляриметра аналогичен, описанному в п.2.2, источнику поляризованных ионов (LSS).

Пучок атомов из источника попадает в ионизатор (см. рис. 58), где происходит ионизация электронным ударом. Сильное магнитное поле, создаваемое соленоидом внутри ионизационной колонны, позволяет сохранить направление ядерного спина в процессе ионизации, а также служит для увеличения эффективности ионизации.

Конструкция цезиевой ячейки, необходимой для образования атомов в 2S метастабильном состоянии [30, 32], требует горизонтального расположения компонент поляриметра. Для поворота вертикального пучка ионов на 90 был применен электростатический дефлектор с двойной фокусировкой.

Поскольку при повороте пучка на 90 в электрическом поле направление спина осталось неизменным, поляризация пучка изменилась с продольной на поперечную.

Таким образом, необходимо совершить поворот спина ионов на 90 чтобы поляризация пучка оставалась продольной. Для этого в конструкцию поляриметра был включен фильтр Вина, представляющий собой систему ортогональных электрического и магнитного полей. Помимо вращения плоскости поляризации фильтр Вина действует и как скоростной фильтр, что позволяет существенно подавить фон, создаваемый ионами + H2, образовавшимися в результате рекомбинации атомарного водорода на поверхности конструкционных элементов ионизатора.

Далее, ионы, попадая в цезиевую ячейку, в результате зарядово-обменной реакции с атомами цезия образуют нейтральные атомы в 2S метастабильном состоянии:

H + + Cs ® H (02 S ) +...

Universitt zu Kln, D-50937 Kln, Germany Lamb-shift Polarimeter.

- 98 Поляризованный источник - Спин протона - Спин электрона Ионизатор B Разрядная камера Фильтр Вина Спин-фильтр Cs-ячейка 90о-дефлектор 2S B B B(t) ФЭУ Рис. 58. Схема установки для измерения поляризации пучка.

Затем пучок проходит через спин-фильтр, принцип действия которого аналогичен описанному в п. 2.2. В зависимости от величины магнитного поля спин фильтр пропускает атомы с mj = +1/2 и определенным mI, а атомы с mj = –1/2 при этом разряжаются в основное состояние. Попав в неоднородное электрическое поле, метастабильные атомы переходят в основное состояние, испуская фотон (линия Ly-a).

Таким образом, измерив число испущенных фотонов как функцию магнитного поля в спин-фильтре (рис. 59), которое пропорционально заселенности уровней с определенным mI можно определить поляризацию пучка на входе в ионизатор.

Для определения поляризации пучка необходимо произвести учет неполяризованного фона, связанного с остаточным газом. С этой целью пучок останавливался прерывателем в IV камере ABS (см. рис. 13) и производились фоновые измерения. Поскольку в этом случае мы имеем дело с неполяризованным газом, то левый и правый пики на рис. 59 будут иметь одинаковую амплитуду (N0/2). Тогда для водорода поляризация будет определяться как ( N + - N 0 / 2) - ( N - - N 0 / 2) N+ - N PLy -a = = (88).

( N + - N 0 / 2) + ( N - - N 0 / 2) (N+ + N- ) - N - 99 Число фотонов N(Ly-a) N+ фон N 2 N Магнитное поле в спин-фильтре Рис. 59. Зависимость числа Ly-a фотонов от магнитного поля в спин-фильтре Следует отметить, что в силу не 100%-эффективности элементов поляриметра измеренная поляризация пучка метастабильных атомов – PLy-a отличается от поляризации атомарного пучка на входе в ионизатор на 1015%. Тем не менее, в результате метрологических измерений были определены поправочные коэффициенты как для отдельных элементов, так и для всего поляриметра в целом. Для водорода общий поправочный коэффициент составляет CH = 1.113±0.010, а для дейтерия CD = 1.075±0.075 [34]. Таким образом, поляризация пучка определяется как N+ - N PzHz()D ) = C H ( D ) PLy -a ) = C H ( D ) H (D (89).

( (N+ + N- ) - N 4.4.2 Полученные результаты Результаты измерений поляризации водородного и дейтериевого пучков представлены в Табл.6 и на рис. 60, 61.

Следует отметить, что для создания тензорной поляризации дейтериевого пучка (рис. 61.в, г) блок радиочастотных переходов в промежуточном поле (MFT) работал в режиме WFT, т.е. осуществлялся переход 14. Такое включение стало возможным благодаря конструкционной схожести блоков MFT и WFT, что позволяет существенно сократить потери времени на замену блоков радиочастотных переходов.

- 100 180 (а) Pz=+0.78 (Ly-a) (б) Pz=-0.86 (Ly-a) 160 MFT 2-3 MFT 2- 140 WFT 1- теор.

120 Pz =+ теор.

Pz =- 100 N(Ly-a) N(Ly-a) 80 60 40 20 0 150 200 250 300 350 400 450 500 550 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 Магнитное поле, отн. ед. Магнитное поле, отн. ед.

Рис. 60. Зависимость числа Ly-a фотонов от магнитного поля в спин-фильтре в случае поляризованного водородного пучка. Левый пик соответствует атомам с mI = +1/2, правый с mI = –1/2.

160 Pz=+0.68 (Ly-a) (б) (а) Pz=-0.76 (Ly-a) Pzz=+0.68 (Ly-a) Pzz=+0.57 (Ly-a) MFT 3-4 MFT 3- SFT 2-6 WFT 1- 100 2- N(Ly-a) N(Ly-a) теор.

Pz =+ теор.

80 теор.

Pzz =+1 Pz =+ 80 теор.

Pzz =+ 500 550 600 650 700 750 800 850 500 550 600 650 700 750 800 Магнитное поле, отн. ед. Магнитное поле, отн. ед.

120 (г) (в) Pz=+0 (Ly-a) Pz=-0.06 (Ly-a) Pzz=+0.72 (Ly-a) Pzz=-1.09 (Ly-a) WFT 1-4 WFT 1- SFT 2-6 SFT 3- N(Ly-a) N(Ly-a) теор. теор.

Pz =0 Pz = теор. теор.

Pzz =+1 Pzz =- 40 500 550 600 650 700 750 800 850 500 550 600 650 700 750 800 Магнитное поле, отн. ед. Магнитное поле, отн. ед.

Рис. 61. Зависимость числа Ly-a фотонов от магнитного поля в спин-фильтре в случае поляризованного дейтериевого пучка: (а) и (б) – векторная поляризация, (в) и (г) – тензорная поляризация. Левый пик соответствует атомам с mI = +1, средний с mI = 0, правый с mI = –1.

- 101 С целью исключения деполяризации, вызванной обратными переходами в области краевых полей, необходимо обеспечить такое пространственное распределение ВЧ-поля, при котором оно ограничено областью поля с линейным градиентом. На рис. 62 представлены результаты измерений магнитного и ВЧ-поля внутри блоков MFT, WFT и SFT. Как видно из графиков, в нашем случае эффекты деполяризации незначительны.

8.0 Амплитуда ВЧ-поля 8 Амплитуда ВЧ-поля Магнитное поле 7.5 Магнитное поле, мТ Амплитуда ВЧ-поля, отн. ед.

Амплитуда ВЧ-поля, отн. ед.

7. Магнитное поле, мТ Магнитное поле, мТ 4 6. 6.0 5. 0 5. 0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80 (б) (а) Z вдоль пучка, мм Z вдоль пучка, мм 8. 7. Амплитуда ВЧ-поля, отн. ед.

Магнитное поле, мТ 7. Рис. 62. Распределение магнитного и 6. ВЧ-поля в блоках радиочастотных Амплитуда ВЧ-поля переходов MFT (а), WFT (б) и SFT (в) 6.0 Магнитное поле 5. 5. 0 10 20 30 40 50 (в) Z вдоль пучка, мм 4.4.3 Выводы В ходе работы по оптимизации источника с целью получения максимальной ядерной поляризации атомарного пучка, во многом определяющей время набора статистики в будущем эксперименте, впервые был применен поляриметр, использующий лэмбовский сдвиг.

Для обеспечения измерений ядерной поляризации атомарного пучка источника, установленного вертикально, с помощью поляриметра, имеющего горизонтальную конструкцию, была создана специальная система сопряжения на основе 90 электростатического дефлектора с двойной фокусировкой.

Проведенные совместно с группой Кельнского университета метрологические исследования, позволили определить поправочный коэффициент, необходимый для - 102 пересчета поляризации пучка метастабильных атомов к ядерной поляризации атомарного пучка источника с точностью до 1%.

В результате работы были получены следующие результаты:

· водород:

Pz = +0.89±0.01;

Pz = –0.96±0.01.

· дейтерий:

Pz = +0.73±0.05 (векторная поляризация);

Pz = –0.82±0.06 (векторная поляризация);

Pzz = +0.77±0.06 (тензорная поляризация);

Pzz = –1.17±0.08 (тензорная поляризация).

- 103 Глава 5.

Перспективы использования Применение накопительных колец в экспериментах с заряженными частицами поставило задачу создания совершенно нового типа мишеней – внутренние мишени.

Внутренние пучки – это пучки, накапливаемые и сохраняемые в накопительных кольцах ускорителей. Время жизни таких пучков колеблется от нескольких часов до нескольких дней. Сверхвысокий вакуум в ускорительном кольце является одним из определяющих моментов времени жизни пучка.

В экспериментах на внутренних мишенях, несмотря на малую плотность мишени, большая светимость эксперимента, определяемая как L = nbeam f ntarget, (90) где nbeam – наполнение кольца [частиц], f – частота обращения [1/с] и nt arg et – эффективная плотность мишени [атомов/см2], достигается за счет многократного прохождения пучка сквозь мишень. Особый интерес представляют собой газовые водородные или дейтериевые мишени. При этом на суммарную плотность мишени накладываются противоречивые требования:

· мишень должна быть достаточно плотной, чтобы обеспечить высокую светимость эксперимента;

· мишень должна быть достаточно разреженной, чтобы загрузка детекторов не превышала допустимых пределов;

· мишень не должна ухудшать вакуумные условия в накопительном кольце и снижать время жизни пучка из-за рассеяния на остаточном газе.

В настоящий момент существует несколько типов водородно-дейтериевых мишеней, используемых на внутренних пучках.

5.1 Струйные мишени Наиболее просты струйные мишени (см. рис. 63). С помощью сопла и системы коллиматоров с дифференциальной откачкой формируется достаточно плотный поток нейтральных частиц со сравнительно узким угловым распределением. Пучок - 104 формируется из газовой фазы, следовательно, для струйной мишени доступны практически все вещества. Струя пересекает пучок частиц в накопительном кольце под углом 90 градусов (или меньшим – для увеличения суммарной плотности мишени) и попадает в ловушку, где и откачивается. Мишень может иметь сравнительно небольшие размеры вдоль пучка заряженных частиц. Из-за хорошей коллимации струи загрязнение ускорительного вакуума частицами мишени минимально. Тем не менее, плотность мишени редко превышает 10101011 атомов/см2, что является сравнительно низкой величиной.

В случае использования ANKE ABS в качестве внутренней газовой поляризованной мишени струйного типа можно ожидать, что эффективная плотность мишени составит 6.51011 атомов/см2 и, принимая во внимание достигнутую на накопительном кольце COSY интенсивность протонного пучка, светимость составит L ~ 6.51027 1/см2c.

Сопло Газовая Дифференциальная струя откачка a x y z Ловушка Рис. 63. Принципиальная схема струйной мишени (jet target).

- 105 5.2 Поляризованные газовые мишени. Накопительная ячейка.

Увеличение плотности газовой мишени достигается за счет использования накопительной ячейки, что позволяет повысить плотность мишени примерно на два порядка по сравнению с простой газовой струей. Предложение использовать такую ячейку, в качестве внутренней мишени, было выдвинуто в работе [38]. Идея накопительной ячейки состоит в следующем: на пути пучка заряженных частиц располагается трубка диаметром D (см. рис. 64). В трубку попадает параллельный поток атомов (в нашем случае водород или дейтерий). Рассеиваясь только в центре Т образной накопительной ячейки, газ растекается в трех направлениях. При этом в центре плотность газа увеличивается. Таким образом, интегральная плотность мишени вдоль пучка ускорителя становится на два порядка выше, чем для простой газовой струи. Важно, что при высоких энергиях вторичные частицы вылетают, как правило, под малыми углами и не касаются стенок накопительной ячейки.

Поляризованный источник x a Откачка Откачка y z Рис. 64. Накопительная ячейка для поляризованного источника.

Для определения плотности газа в накопительной ячейке будем предполагать, что давление вне ячейки равно нулю. Действительно, если в центре ячейки давление колеблется от 10-3 до 10-4 мбар, то снаружи оно определяется требованиями к вакууму в - 106 накопительных кольцах, для которых самый высокий предел давления составляет 10-6 мбар в районе мишени.

Поток частиц во входную трубку накопительной ячейки I [атомов/с] растекается в обоих направлениях от центра ячейки. Объёмный поток выражается формулой:

M QV = RT I, (91) m где М – молекулярная масса (для молекулярного водорода 21.61·10-27 кг), m [кг/моль] – молярная масса, R – газовая постоянная, T – температура газовой ячейки. Считается, что газ термализован уже при входе в ячейку. Проводимость цилиндрического участка трубки при свободномолекулярном течении газа (длина свободного пробега молекул много больше характерных размеров системы) можно представить как D 3 8pkT U= (92), 12 L M где k – постоянная Больцмана, L – длина горизонтальной трубки. Так как три плеча газовой ячейки соединены параллельно для газового потока, то для давления в центре мишени можно написать:

QV ML T (93) Pmax = = 2 RI.

m D3 2pk U total Поскольку проводимость для свободномолекулярного течения газа обратно пропорциональна длине цилиндрического трубопровода, давление в накопительной ячейке линейно спадает от Pmax в центре до нуля по краям (см. рис. 65):

2x P( x ) = Pmax 1 -. (94) L При этом плотность (плотность в каждом сечении, перпендикулярном оси, считается однородной, т.к. длина ячейки существенно превышает диаметр):

Pmax 2x n( x ) = 1-. (95) kT L Линейная суммарная плотность мишени [атомов/см2] вдоль пучка определяется как L Pmax L ML I n( x)dx = nlin = = Rk.

(96) m D3 pT 2kT L - 107 L/ H2, D Пучок D T P Pmax -L/2 0 L/2 x Рис. 65. Идея накопительной газовой ячейки и распределение давления в ней.

Из приведенного выражения видно, что наибольшее влияние на плотность мишени оказывает диаметр накопительной ячейки ( nlin µ D -3 ), поэтому его стремятся сделать минимальным. Диаметр накопительной ячейки определяется, как правило, диаметром пучка. В момент инжекции пучок имеет размеры большие, чем в режиме накопления и его орбита может быть неустойчивой. Именно это и определяет предельные размеры накопительной ячейки. Длина (L) определяется возможностями разрешения детектирующей системы. Зависимость от температуры достаточно слабая – nlin µ T -1 / 2, но именно она позволяет увеличить плотность мишени, без изменения линейных размеров, путем перехода в криогенные области температур.

Из выражения (96) видно, что задавшись типичными параметрами криогенной накопительной ячейки (L = 400 мм, D = 10 мм, T = 100 K) и учитывая полученную интенсивность атомарного пучка I = (7.5±0.2)·1016 атомов/с, эффективная плотность мишени составит 1.7·1014атомов/см2.

Среднее значение степени диссоциации пучка, измеренной в плоскости компрессионной трубки, составило a = 0.82. Однако, принимая во внимание тот факт, что распределение плотности молекулярного водорода изотропно, в случае использования в качестве мишени накопительной ячейки плотность молекулярного водорода внутри такой мишени будет определяться, в основном, рекомбинацией атомов на поверхности трубки, поскольку потоком H2, определяемым отношением - 108 телесных углов28 ( W CT 4p ), можно пренебречь. Применение современных материалов с низким коэффициентом поверхностной рекомбинации позволяет достичь значений степени диссоциации внутри накопительной ячейки a = 0.950.97 [66].

Принимая во внимание выражение (83) и полученные в ходе оптимизации источника значения поляризации атомарного пучка, поляризация мишени составит29 ~85%.

Учитывая достигнутую на ускорителе COSY интенсивностью пучка поляризованных протонов ~ 1016 частиц/c [9], применение накопительной ячейки позволит обеспечить светимость эксперимента на уровне L ~ 1.7·1030 1/см2·с.

Здесь W CT – телесный угол, определяемый площадью сечения вертикальной трубки накопительной ячейки.

В случае положительной векторной поляризации водородного пучка Pz = 0.89.

- 109 Заключение Планируемый на спектрометре ANKE ускорителя COSY-Jlich эксперимент, связанный с исследованиями развала дейтрона, потребует использования внутренней поляризованной водородной и дейтериевой газовой мишени, представляющую собой криогенную накопительную ячейку. Поляризованный газ, водород или дейтерий, поступает в мишень из источника поляризованного атомарного водорода и дейтерия (ANKE ABS).

Целью данной работы являлось:

· создание источника поляризованного атомарного водорода и дейтерия для поляризационных экспериментов на спектрометре ANKE ускорителя COSY Jlich;

· создание приборов и методик, необходимых для оптимизации основных характеристик источника;

· исследование и оптимизация параметров поляризованного источника, определяющих главные параметры мишени для ядерно-физического эксперимента - плотность и поляризацию.

В созданном источнике были использованы оригинальные решения, которые привели к созданию:

· компактной конструкции, необходимой для установки источника в ограниченном пространстве тоннеля накопительного кольца COSY, а также для обеспечения необходимого пространства для системы детекторов спектрометра ANKE;

· конструкции, совместимой по требованиям к системам, работающим на накопительном кольце ускорителя:

o вакуумной технологии;

o управления и контроля;

o безопасности;

· мобильного источника, допускающего быстрый монтаж и демонтаж на позицию мишени, что существенно сокращает потери ускорительного времени, т.к. помимо поляризационных экспериментов на спектрометре ANKE проводятся исследования с неполяризованными мишенями (твердотельная мишень, кластерная мишень, пеллет-мишень).

- 110 В конструкцию источника заложены новые элементы, которые позволили увеличить интенсивность. Это такие оригинальные элементы как · оптимизированная система охлаждения сопла, имеющая минимальные холодные поверхности в области формирования атомарной струи;

· последовательное использование трех турбомолекулярных насосов позволило создать улучшенные вакуумные условия в первой камере источника, где происходит формирование газовой струи, с минимальными затратами;

· наличие средств регулировки геометрии источника без нарушения вакуума, что является существенным преимуществом в процессе оптимизации характеристик источника;

· система оптимизации газового разряда в диссоциаторе, увеличивающая степень диссоциации в атомарной струе;

· в источнике применена и расположена оптимальным образом рекордная по своим параметрам спин-сепарирующая магнитная система, состоящая из постоянных 24-сегментных секступольных магнитов с полем на внутренней поверхности магнитов до 1.65 T.

В ходе работы разработан и метрологически обеспечен ряд приборов для изучения и оптимизации основных характеристик источника:

· система измерения абсолютной величины интенсивности атомарного пучка источника и система измерения пространственного распределения плотности атомарной струи в плоскости перпендикулярной пучку.

Компрессионная трубка с возможностями перемещения в 3-х координатах является новым прибором, позволяющим определить оптимальное положение поляризованного источника по отношению к накопительной ячейке;

· система точечного относительного измерения интенсивности и пространственного распределения с помощью квадрупольного масс спектрометра. Впервые применена методика прецизионной юстировки сопла по отношению к магнитной системе источника, используя асимметрию распределения поляризованного пучка;

· система измерения пространственного распределения степени диссоциации в поляризованном и неполяризованном пучке с помощью квадрупольного масс-спектрометра;

- 111 · система лазерной юстировки источника. Впервые источник юстировался с помощью поворотного двух-лучевого лазера, что позволило определить геометрическое положение сопла и детектирующих пучок приборов независимо в общей системе координат;

· система сопряжения поляриметра, использующего лэмбовский сдвиг, и поляризованного источника. Проведено метрологическое обеспечение поляриметра. Поляриметр такого типа был впервые применен для поляризованных источников. Метрологическое обеспечение поляриметра позволило измерять ядерную поляризацию атомарного пучка с точностью не хуже 1%;

Новые решения при построении поляризованного источника и применение разработанных и метрологически обеспеченных приборов позволило:

· получить максимальную интенсивность пучка атомарного водорода, измеренную с помощью компрессионной трубки диаметром 10 мм и длиной 100 мм на расстоянии 300 мм от последнего спин-сепарирующего магнита, составившую (7.5±0.2)·1016 атомов/с (для двух сверхтонких состояний), что на ~10% превышает лучшие мировые показатели для источников такого типа.

получить интенсивность дейтериевого пучка (3.9±0.1)·1016 атомов/с (для · трех сверхтонких состояний).

· впервые исследовать пространственное распределение плотности и степени диссоциации в пучке поляризованных атомов. Полученные результаты позволяют говорить о хорошей фокусировке пучка, а также об изотропном распределении степени диссоциации в пучке. Измеренное значение степени диссоциации поляризованного пучка в плоскости компрессионной трубки составило 82%.

Одной из важнейших характеристик атомарного пучка является его ядерная поляризация, во многом определяющая время набора статистики в эксперименте.

Измерения ядерной поляризации водородного и дейтериевого пучков производились с помощью поляриметра, использующего лэмбовский сдвиг. В ходе исследований, направленных на оптимизацию блоков высокочастотных переходов, были получены следующие результаты:

· водород:

Pz = +0.89±0.01;

Pz = –0.96±0.01;

- 112 · дейтерий:

Pz = +0.73±0.05 (векторная поляризация);

Pz = –0.82±0.06 (векторная поляризация);

Pzz = +0.77±0.06 (тензорная поляризация);


Pzz = –1.17±0.08 (тензорная поляризация).

Таким образом, подводя итог, можно сказать, что поляризованный источник подготовлен для работы в качестве поляризованной струйной водородной мишени на ускорителе. При этом эффективная плотность такой мишени составит ~6.5·1011 1/см2. В случае использования накопительной ячейки диаметром 10 мм и длиной 400 мм, находящейся при температуре 100 K, эффективная плотность мишени возрастет до ~1.7·1014 1/см2.

Основные результаты опубликованы в работах [34, 39, 40, 41, 42, 45, 53, 59, 60].

- 113 Благодарности Мне хотелось бы выразить огромную благодарность Александру Анатольевичу Васильеву и Владимиру Петровичу Коптеву, стоявшим у истоков создания ANKE ABS, за неоценимую помощь процессе работы над проектом.

Я хочу выразить огромную признательность Александру Ивановичу Ковалеву, Семену Григорьевичу Шерману и Владимиру Васильевичу Нелюбину за ценные советы и постоянное внимание к работе.

Отдельную благодарность хотелось бы выразить Петру Андреевичу Кравцову, Яношу Шаркади и Харальду Кляйнесу за проделанную ими огромную работу по созданию системы контроля и управления ANKE ABS.

Наконец мне хотелось бы выразить огромную благодарность коллегам из Научного-исследовательского центра г. Юлих (Германия) – Хельмуту Зайферту, Франку Ратманну, Ральфу Энгельсу и Хансу Штроеру за их гостеприимство и огромную поддержку, оказанную в работе над проектом.

- 114 Литература [1] R. Gilman, R.J. Holt, E.R. Kinney et al. A polarized gas internal target using a storage cell in an electron storage ring. // Nucl. Instr. and Meth. A 327, (1993) pp. 277-286.

[2] K. Ackerstaff, A. Airapetian, N. Akopov et al. The HERMES Spectrometer. // Nucl. Instr.

and Meth. A 417, (1998) pp. 230-265.

[3] B. v. Przewoski, F. Rathmann, W.A. Dezarn et al. Proton-proton analyzing power and spin correlation measurements between 250 and 450 MeV at 7qc.m.90 with an internal target in a storage ring. // Phys. Rev. C 58, (1998) pp. 1897-1912.

rr [4] H.O. Meyer, J.T. Balewski, M. Dzemidzic et al., Dependence of pp ® ppp 0 near Threshold on the Spin of the Colliding Nucleons. // Phys. Rev. Letters 81, (1998) pp. 3096 3099.

[5] R. Maier. Cooler synchrotron COSY - performance and perspectives. // Nucl. Instr. and Meth. A 390, (1997) pp. 1-8.

[6] S.V.Dshemuchadze M.A.Ivanov, V.I.Komarov et al. Exclusive deutron break-up study with polarized protons and deutrons at COSY. // COSY Exp. Proposal no. 20, spokesperson:

V.Komarov (1992), 20 p.

[7] V.I.Komarov Exclusive deutron break-up study with polarized protons and deutrons at COSY. // Proc. 105th Int.WE-Heraeus-Seminar, Bad Honef, Feb.1-3, 1993. Eds. E.Roesse, O.W.B.Schult, Konferenzen des Forschungszentrum Jlich, 12, (1993) pp. 281-292.

[8] S. Barsov, U. Bechstedt, W. Bothe et al. ANKE, a new facility for medium energy hadron physics at COSY-Jlich. // Nucl. Instr. and Meth. A 462, (2001) pp. 364-381.

[9] D. Prasuhn. Perspectives for Hadron Physics Experiments at the Cooler Synchrotron COSY. // Proc. 5th Int. Conf. on Nuclearl Physics at Storage Rings (STORI 02), 16-20 June, 2002, Uppsala, Sweden;

Physica Scripta in print.

[10] Norman F. Ramsey, MOLECULAR BEAMS, Oxford, AT THE CLARENDON PRESS, 1956.

[11] W.E. Lamb, Jr., R.C. Retherford. Fine Structure of the Hydrogen Atom. // Phys. Rev. 79, (1950) pp. 549-572.

[12]. Abragam and J.M. Winter. Proposal for a Source of Polarized Protons. // Phys. Rev.

Lett., 1, (1958) pp. 374-375.

[13] J.M.B. Kellogg, I.I. Rabi and J.R. Zacharias. The Gyromagnetic Properties of the Hydrogens. // Phys.Rev. 50, (1936) pp. 472-481.

[14] L. Davis, Jr., B.T. Feld, C.W. Zabel, and J.R. Zacharias. The Hyperfine Structure and Nuclear Moments of the Stable Chlorine Isotopes. // Phys. Rev. 76, (1949) pp. 1076-1085.

[15] N. Koch, PhD Thesis, University of Erlangen-Nrnberg (1999).

[16] N. Koch, E. Steffens, High Intensity Source for Cold Atomic Hydrogen and Deuterium Beams. // Rev. Sci. Instrum., 70, №.3, (1999) pp. 1631-1639.

- 115 [17] Л.Н. Розанов, Вакуумная техника, Москва, ISBN 5-06-000479-1 (1990).

[18] A. Roth, Vacuum Technology, Elsevier, Amsterdam (1996).

[19] M. Wutz, H. Adam, W. Walcher, Teorie und Praxis des Vakuumtechnik, Viewef (1992).

[20] J.A. Giordmaine and T.C. Wang. Molecular Beam Formation by Long Parallel Tubes. // J. Appl. Phys., 31, (1960) pp. 463-471.


[21] D. Singy, P.A. Schmelzbach, W. Grebler and W.Z. Zhang. Production of Intense Polarized Hydrogen Atomic Beams by Cooling the Atoms to Low Temperatures. // Nucl.

Instr. Meth. A 278, (1989) pp. 349-367.

[22] Вакуумная техника, ред. E.C. Фролов и В.E. Mинайчев, Moсква, "Машиностроение" (1992).

[23] H. Haberland, U. Buck and M. Tolle. Velocity distribution of supersonic nozzle beams. // Rev. Sci. Instrum., 56, №9, (1985) pp. 1712-1716.

[24] H. Ashkenas and F.S. Sherman, Adv. Appl. Mec., 32, 84 (1966).

[25] J. Deckers and J.B. Fenn, Rev. Sci. Instr., 34, №1, 96 (1963).

[26] B. Lorentz, Diploma thesis, Max Planck Institut fr Kernphysik, Heidelberg (1993).

[27] American Institute of Physics Handbook, edt. D.E. Gray, McGraw-Hill, Inc. (1963).

[28] D.E. Nagle, R.S. Julian, and J.R. Zacharias. The Hyperfine Structure of Atomic Hydrogen and Deuterium. // Phys. Rev. 72, (1947) p. 971.

[29] W. Haeberli, Sources of polarized ions, Ann. Rev. Nucl. Sci., 17, (1967) pp. 373-426.

[30] Е.К Завойский, ЖЭТФ, 32, (1957) c. 731-735.

[31] L. Madansky and G.E. Owen. Production of Polarized Proton Beams. // Phys. Rev.

Lett. 2, (1959) pp. 209-211.

[32] P. Pradel, F. Roussel, A.S. Schlachter. Formation of H(n=2) atoms by the nearly resonant process H+ in Cs. Multiple collision processes. // Phys. Rev. A 10, (1974) pp. 797-812.

[33] A.J. Mendez, C.D. Roper, J.D. Dunham, and T.B. Clegg. Installation of an on-line Lamb shift spin-filter polarimeter in the Triangle Universities Nuclear Laboratory atomic beam polarized ion source. // Rev. Sci. Instrum., 67, №.9, (1996) pp. 3073-3081.

[34] R. Engels, R. Emmerich, J. Ley … M. Mikirtytchiants et al. A Lamb-shift Polarimeter for the Polarized Target at ANKE. // Proc. 9th Int. Workshop on Polarized Sources and Targets (PST-01), 30 Sept. – 4 Oct. 2001, Nashville, Indiana, USA, eds. V.P. Derenchuk, B. von Przewoski, World Scientific Publishing, ISBN 981-02-4917-9, (2001) pp. 52-56.

[35] T.B. Clegg. Polarized Ion Source Progress: Past achievements! Future Aspirations? // Proc. 9th Int.Workshop on Polarized Sources and Targets (PST-01), 30 Sept. – 4 Oct. 2001, Nashville, Indiana, USA, eds. V.P. Derenchuk, B.von Przewoski, World Scientific Publishing, ISBN 981-02-4917-9, (2001) pp. 183-193.

[36] P.G. Sona. A New Method Proposed to Increase Polarization in Polarized Ion Sources of H– and D–. // Energia Nucl., 14, №5, (1967) pp. 295-299.

[37] T.B. Clegg. Review of High Intensity Polarized H and D Ion Sources: Recent Progress and Future Projections. // Proc. 7th Int. Workshop on Polarized Gas Targets and Polarized - 116 Beams, eds. R.J. Holt, M.A. Miller, Urbana, Illinois, USA 1997, AIP Conf. Proc. 421, (1997) pp. 336-346.

[38] W. Haeberli, Proc. 2nd Int. Symp. On Polarization Phenomena, eds. P. Huber and H. Schopper, Experientia Suppl. 12, 64 (Birkhauser, Basel, 1966).

[39] F. Rathmann, S. Dymov, …, M. Mikirtytchiants et al. The Polarized Internal Gas Target for the Deuteron Break-up Experiment of ANKE at COSY-Jlich. // Proc. Int. School Workshop Praha-Spin-01, 15-28 July 2001, Prague, Czech Republic;

Czechoslovak Journal of Physics, 52 (2002), Suppl. A in print.

[40] R. Brueggemann, R. Emmerich, R. Engels, …, M. Mikirtytchiants et al. The Polarized Internal Gas Target for ANKE at COSY. // Proc. 14th International Spin Physics Simposium SPIN 2000, October 16-21, Osaka, Japan, eds. K. Hatanaka, T. Nakano, K. Imai, H. Ejiri;

AIP Conf. Proc. 570 (2001), pp. 830-834.

[41] M. Mikirtytchiants, R. Brueggemann, R. Emmerich, et al. The Polarized Gas Target for the ANKE Spectrometer at COSY/Juelich. // Proc. 9th Int. Workshop on Polarized Sources and Targets (PST-01), 30 Sept. – 4 Oct. 2001, Nashville, Indiana, USA, eds. V.P. Derenchuk, B. von Przewoski, World Scientific Publishing, ISBN 981-02-4917-9, (2001) pp. 47-51.

[42] М.С. Микиртычьянц, А.А. Васильев, В.П. Коптев и др. Источник поляризованного атомарного водорода и дейтерия для внутренней газовой мишени спектрометра ANKE. // Препринт ПИЯФ-2491, Гатчина (2002) 33 с.

[43] T. Wise, A.D. Roberts and W. Haeberli. A High Brightness Source for Polarized Atomic Hydrogen and Deuterium. // Nucl. Instr. and Meth. A 336, (1993) pp. 410-422.

[44] F. Stock, K. Rith, H.G. Gaul et al. The FILTEX/HERMES Polarized Hydrogen Atomic Beam Source. // Nucl. Instr. and Meth. A 343, (1994) pp. 334-342.

[45] A. Vassiliev, V. Nelyubin … M. Mikirtytchiants et al. 24 Segment High Field Permanent Sextupole Magnets. // Rev. Sci. Instrum., 71, №.9, (2000) pp. 3331-3341.

[46] V.P. Koptev, A.I. Kovalev, P.A. Kravtsov et al. Optimization of the Vacuum System of the Atomic Beam Source. // Preprint PNPI-2266, Gatchina (1998) 17 p.

[47] F. Stock, Report MPI H-V 20-1994, Max Planck Institut fr Kernphysik, D- Heidelberg, Germany (1994).

[48] Rare-Earth Permanent Magnets, VACODYM, VACOMAX, Company Information Booklet PD-002, Vacuumschmelze GmbH, P.O.B. 2253, 63412 Hanau, Germany, 12 p.

[49] K. Halbach. Design of Permanent Multipole Magnets with Oriented Rare Earth Cobalt Material. // Nucl. Instr. and Meth. A 169, (1980) pp. 1-10.

[50] MAFIA, CST GmbH, Buedinger Str. 2a, D-64289 Darmstadt, Germany, http://www.cst.de [51] Sumitomo Special Metals Company Ltd., Egawa, Shimamotocho, Mishimagun, Osaka 618, Japan.

[52] L.G. Isaeva, B.A. Lazarenko, S.I. Mishnev et al. Cryogenic Atomic Beam Source at VEPP-3. // Proc. 7th Int. Workshop on Polarized Gas Targets and Polarized Beams, eds.

R.J. Holt, M.A. Miller, Urbana, Illinois, USA 1997, AIP Conf. Proc. 421, (1997) pp. 109-118.

[53] М.С. Микиртычьянц, А.А. Васильев, В.П. Коптев и др. Блоки сверхтонких переходов для создания ядерной поляризации в источнике поляризованного атомарного - 117 водорода и дейтерия ANKE ABS. // Препринт ПИЯФ-2487, Гатчина (2002) 22 с.

[54] A.D. Roberts, P. Elmer, M.A. Ross et al. Medium Field RF Transitions for Polarized Beams of Hydrogen. // Nucl. Instr. and Meth. A 322, (1992) pp. 6-12.

[55] H.G. Robinson, W.M. Hooke, H.W. Lewis et al. RF Cavity Design and Performance for the TUNL Polarized Ion Source. // Nucl. Instr. and Meth. A 278, (1992) pp. 655-659.

[56] M. Rall, Report MPIH-V25–1993, Max-Planck-Institut Heidelberg (1993).

[57] Y.–K. Kim and M.E. Rudd. Binary-encounter-dipole model for electron-impact ionization. // Phys. Rev.A 50, (1994) pp. 3954-3967.

[58] A. Winkler, Interaction of atomic hydrogen with metal surfaces. Appl. Phys. A67, (1998) pp. 637-644.

[59] M. Nekipelov, V. Koptev, A. Kovalev … M. Mikirtytchiants et al. Compression Tube Measurements of the ANKE ABS Beam Intensity. // Proc. 8th Int. Workshop on Polarized Sources and Targets (PST99), eds. A. Gute, S. Lorenz, E. Steffens, (Universitt Erlangen Nrnberg, 1999) pp. 486-489.

[60] М.С. Микиртычьянц, А.А.Васильев, В.П.Коптев и др. Измерения интенсивности пучка источника поляризованного атомарного водорода и дейтерия. // Препринт ПИЯФ-2481, Гатчина (2002) 36 с.

[61] J. Stewart for the HERMES Collaboration. The HERMES Polarized Hydrogen Internal Gas Target. // Proc. 7th Int. Workshop on Polarized Gas Targets and Polarized Beams, eds.

R.J. Holt, M.A. Miller, Urbana, Illinois, USA 1997, AIP Conf. Proc. 421, (1997) pp. 69-78.

[62] F. Rathmann, W. Haeberli, B. Lorentz et al. The Wisconsin-IUCF Polarized Gas Target.

Proc. 7th Int. Workshop on Polarized Gas Targets and Polarized Beams, eds. R.J. Holt, M.A. Miller, Urbana, Illinois, USA 1997, AIP Conf. Proc. 421, (1997) pp. 89-98.

[63] R. Hertenberger, Y. Eisermann, A. Metz et al. A HERMES Type Stern-Gerlach Source with ECR Ionizer and Charge Exchange in Cesium Vapour for Intense Ion Beams of Negative Deuterium // Proc. 9th Int.Workshop on Polarized Sources and Targets (PST-01), 30 Sept. – 4 Oct. 2001, Nashville, Indiana, USA, eds. V.P. Derenchuk, B.von Przewoski, World Scientific Publishing, ISBN 981-02-4917-9, (2001) pp. 215-219.

[64] R. Risler, W. Grebler, V. Knig and P.A. Scmelzbach. Investigation of a Polarized Neutral Atomic Beam. // Nucl. Instr. and Meth. A 121, (1974) pp. 425-430.

[65] M.Mikirtytchiants, N.Koch, V.Koptev, et al. Degree of Dissociation Measurements on the ANKE ABS Beam. // Proc. 8th Int. Workshop on Polarized Sources and Targets (PST99), eds. A. Gute, S. Lorenz, E. Steffens, (Universitt Erlangen-Nrnberg, 1999) pp. 478-481.

[66] P. Lenisa. The Gaseous Polarized H-D Target of the HERMES Experiment. // Proc. 9th Int.Workshop on Polarized Sources and Targets (PST-01), 30 Sept. – 4 Oct. 2001, Nashville, Indiana, USA, eds. V.P. Derenchuk, B.von Przewoski, World Scientific Publishing, ISBN 981-02-4917-9, (2001) pp. 26-31.

- 118

Pages:     | 1 | 2 ||
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.