Измерение Θ-угловой зависимости Σ-асимметрии сечения фоторасщепления ядра ⁶Li линейно поляризованными фотонами при малых энергиях (проект эксперимента)
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Вопросы атомной науки и техники |
|---|---|
| Дата: | 1999 |
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
1999
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/79552 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Измерение Θ-угловой зависимости Σ-асимметрии сечения фоторасщепления ядра ⁶Li линейно поляризованными фотонами при малых энергиях (проект эксперимента) / Ю.М. Аркатов, С.Н. Афанасьев, В.И. Волощук, Л.Я. Колесников // Вопросы атомной науки и техники. — 1999. — № 1. — С. 16-17. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-79552 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Аркатов, Ю.М. Афанасьев, С.Н. Волощук, В.И. Колесников, Л.Я. 2015-04-02T20:46:39Z 2015-04-02T20:46:39Z 1999 Измерение Θ-угловой зависимости Σ-асимметрии сечения фоторасщепления ядра ⁶Li линейно поляризованными фотонами при малых энергиях (проект эксперимента) / Ю.М. Аркатов, С.Н. Афанасьев, В.И. Волощук, Л.Я. Колесников // Вопросы атомной науки и техники. — 1999. — № 1. — С. 16-17. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. 1562-6016 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/79552 539.172.3 В заключение авторы выражают признательность ст. научным сотрудникам Золенко В.А. и Рубашкину А.Л. за помощь в проведении расчетов. ru Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України Вопросы атомной науки и техники Ядерные реакции Измерение Θ-угловой зависимости Σ-асимметрии сечения фоторасщепления ядра ⁶Li линейно поляризованными фотонами при малых энергиях (проект эксперимента) Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Измерение Θ-угловой зависимости Σ-асимметрии сечения фоторасщепления ядра ⁶Li линейно поляризованными фотонами при малых энергиях (проект эксперимента) |
| spellingShingle |
Измерение Θ-угловой зависимости Σ-асимметрии сечения фоторасщепления ядра ⁶Li линейно поляризованными фотонами при малых энергиях (проект эксперимента) Аркатов, Ю.М. Афанасьев, С.Н. Волощук, В.И. Колесников, Л.Я. Ядерные реакции |
| title_short |
Измерение Θ-угловой зависимости Σ-асимметрии сечения фоторасщепления ядра ⁶Li линейно поляризованными фотонами при малых энергиях (проект эксперимента) |
| title_full |
Измерение Θ-угловой зависимости Σ-асимметрии сечения фоторасщепления ядра ⁶Li линейно поляризованными фотонами при малых энергиях (проект эксперимента) |
| title_fullStr |
Измерение Θ-угловой зависимости Σ-асимметрии сечения фоторасщепления ядра ⁶Li линейно поляризованными фотонами при малых энергиях (проект эксперимента) |
| title_full_unstemmed |
Измерение Θ-угловой зависимости Σ-асимметрии сечения фоторасщепления ядра ⁶Li линейно поляризованными фотонами при малых энергиях (проект эксперимента) |
| title_sort |
измерение θ-угловой зависимости σ-асимметрии сечения фоторасщепления ядра ⁶li линейно поляризованными фотонами при малых энергиях (проект эксперимента) |
| author |
Аркатов, Ю.М. Афанасьев, С.Н. Волощук, В.И. Колесников, Л.Я. |
| author_facet |
Аркатов, Ю.М. Афанасьев, С.Н. Волощук, В.И. Колесников, Л.Я. |
| topic |
Ядерные реакции |
| topic_facet |
Ядерные реакции |
| publishDate |
1999 |
| language |
Russian |
| container_title |
Вопросы атомной науки и техники |
| publisher |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| format |
Article |
| issn |
1562-6016 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/79552 |
| citation_txt |
Измерение Θ-угловой зависимости Σ-асимметрии сечения фоторасщепления ядра ⁶Li линейно поляризованными фотонами при малых энергиях (проект эксперимента) / Ю.М. Аркатов, С.Н. Афанасьев, В.И. Волощук, Л.Я. Колесников // Вопросы атомной науки и техники. — 1999. — № 1. — С. 16-17. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT arkatovûm izmerenieθuglovoizavisimostiσasimmetriisečeniâfotorasŝepleniââdra6lilineinopolârizovannymifotonamiprimalyhénergiâhproektéksperimenta AT afanasʹevsn izmerenieθuglovoizavisimostiσasimmetriisečeniâfotorasŝepleniââdra6lilineinopolârizovannymifotonamiprimalyhénergiâhproektéksperimenta AT voloŝukvi izmerenieθuglovoizavisimostiσasimmetriisečeniâfotorasŝepleniââdra6lilineinopolârizovannymifotonamiprimalyhénergiâhproektéksperimenta AT kolesnikovlâ izmerenieθuglovoizavisimostiσasimmetriisečeniâfotorasŝepleniââdra6lilineinopolârizovannymifotonamiprimalyhénergiâhproektéksperimenta |
| first_indexed |
2025-11-25T20:34:25Z |
| last_indexed |
2025-11-25T20:34:25Z |
| _version_ |
1850525548138201088 |
| fulltext |
УДК 539.172.3
Измерение Θ-угловой зависимости Σ-асимметрии сечения
фоторасщепления ядра 6Li линейно поляризованными фотонами при
малых энергиях
(проект эксперимента)
Ю.М.Аркатов, С.Н.Афанасьев, В.И.Волощук, Л.Я.Колесников
ИФВЭЯФ ННЦ ХФТИ, г. Харьков
Проведенные до настоящего времени эксперимен-
тальные исследования по энергетической зависимости
Σ−асимметрии сечения реакции γ+6Li→3He+3H при
θ=90° практически не дают возможности сделать
заключение о доминирующей мультипольной
амплитуде [1]. Вполне возможно, что при малых
энергиях доминирующей амплитуды нет и
существенный вклад в величину Σ−асимметрии
вносит интерференция нескольких одновременно
работающих амплитуд. В этом случае для оценки
величин отдельных амплитуд необходимо проведение
измерений Σ−асимметрии реакции γ+6Li→ 3He+3H в
широком диапазоне углов θ.
В рамках подготовки большого цикла
экспериментов по изучению двух- и многочастичного
фоторасщепления изотопов лития тормозными и
линейно−поляризованными фотонами с энергией до
50 МэВ были проведены расчеты, направленные на
выяснение возможности постановки эксперимента по
измерению θ−угловой зависимости Σ−асимметрии.
Для проведения намеченных экспериментов
наиболее подходящим детектором может служить
дрейфовая камера цилиндрического типа с
внутренней Li-мишенью и углом захвата близком к 4π
стерадиан. Дрейфовая камера будет работать в
магнитном поле напряженностью 0,5 Тл при давлении
газовой смеси (90% 4He + 10% CH4) в пределах 75-100
мм рт. ст. Такое давление является компромиссным
для обеспечения пробега низкоэнергетичных
вторичных частиц через весь детектор и создания
достаточного числа центров ионизации для измерения
ионизационных потерь.
Детектор будет представлять собой цилин-
дрическую конструкцию из 12 дрейфовых камер
секторного вида, содержащих по 6 сигнальных
проволочек диаметром 20 мкм в каждом секторе.
Всего в детекторе будет 72 сигнальные проволочки.
Поля в секторах будут формироваться
потенциальными, полевыми и охранными
проволочками, общее количество которых будет
достигать 288 штук.
По внешнему периметру сектора над каждым
сектором будут располагаться пластические
сцинтилляторы (12 шт.) для организации совпадений
и выработки стартового сигнала. Координата ρ,ϕ
будет измеряться по времени дрейфа электронов к
сигнальным проволочкам, а Z-координата по методу
деления заряда на сигнальной проволочке. Поэтому
съем сигнала должен происходить с двух концов
каждой сигнальной проволочки, и в конечном итоге
для организации работы детектора потребуется 144
канала регистрации.
Длина сигнальных нитей детектора 500 мм, радиус
детектора 144 мм, захват по углу θ от 30° до 150°, что
обеспечивает телесный угол захвата Ω=3,5π
стерадиан. Расчетные точности, получаемые при
регистрации вторичных частиц в импульсном
диапазоне 50−100 МэВ/с, составят: σρ,ϕ=0,25 мм,
σz=5 мм, δp/p≈5-8%, δdE/dx≈10−15%.
При расчете выходов реакции фоторасщепления 6Li
было принято, что литиевая мишень толщиной 20 мкм
расположена под углом 30° к направлению пучка
(Nэф
я=2,1×1020 я/см2) и угол между плоскостью
мишени и плоскостью поляризации составляет 45°.
Для проведения эксперимента предполагается
использовать пучок когерентного тормозного
излучения (КТИ) на кристалле алмаза толщиной 1мм.
Расчетный спектр КТИ и энергетическая зависимость
поляризации P представлены на рис. 1.
16
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ 1999, № 1.
СЕРИЯ: ЯДЕРНО−ФИЗИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ (33).
Рис. 1. Спектр фотонов и энергетическая
зависимость поляризации при E0=150 МэВ.
Кривые: 1- разориентированный кристалл, 2-
ориентированный кристалл, 3- поляризация.
Расчеты проведены для энергии электронного
пучка E0=150 МэВ, расходимости электронного пучка
2,3×10−4рад., и для угла коллимации фотонного пучка
10−3 рад. Пучок КТИ “ужестчался” бериллиевым
поглотителем толщиной Х=101,8 г/см2. Среднее
значение поляризации в энергетическом интервале
EΥ=20±3 МэВ определено как
Pср= ∑IPiNΥi / ∑INΥi = 0,31±0,05.
Энергетический интервал EΥ=20±3 Мэв выбран из
тех соображений, что во−первых, при этой энергии
находится максимум сечения реакции γ+6Li→3He+3H
и, во−вторых, при этих энергиях отсутствуют
измерения величины Σ-асимметрии. Ближайшая по
энергии точка при Eγ≈25 Мэв измерена В.В. Деняком,
В.М. Хвастуновым, В.П. Лихачевым и др. Расчет
выходов реакции фоторасщепления по каналу
(3He,3H) проводился с использованием оценочных
сечений фоторасщепления лития [3]. Расчетная
энергетическая зависимость выходов исследуемой
реакции показана на рис. 2.
Рис. 2. Энергетическая зависимость выходов реакции
γ+6Li→3He+3H. A- порог регистр., B- порог реакции,
С- число событий. Кривая 1- разориентированный
кристалл, кривая 2- ориентированный кристалл.
Расчеты показали, что при токе пучка электронов
Ie=0,5 мкА, толщине кристалла алмаза 1 мм, толщине
Li-мишени Nэф
я=2,1×1020 я/см2, давлении газовой
смеси 75 мм рт.ст. в камере в час будет получаться до
2860 событий фоторасщепления 6Li и 4He.
Системой электронного отбора в компланарной
кинематике будет регистрироваться 300 соб./час
реакции γ+6Li→3He+3H, из которых 210 событий
будут соответствовать когерентному пику в
энергетическом интервале EΥ=20±3 Мэв.
В интервале углов 15° по ϕ и θ при извлечении
величины Σ-асимметрии будет зарегистрировано 4
соб./час исследуемой реакции. Для получения
статистической точности 4%, что обеспечивается
набором статистики в 600 событий, необходимые
затраты пучкового времени составляют 150 часов без
учета времени на наладку и калибровку.
Следует заметить, что в отличие от счетчикового
эксперимента, благодаря большому телесному углу
детектора, будет одновременно получено 7−8 точек θ-
угловой зависимости Σ−асимметрии.
С целью определения ошибки в определении Σ-
асимметрии проведено моделирование методом
Монте-Карло и подгонка по МНК 600 событий при
δϕ=15° по формуле
σ=σ0(1+PΣcos2ϕ),
где σ0 - сечение на неполяризованном пучке, а PΣ -
определяется как ( C// − C⊥)/( C// + C⊥), C// и C⊥-
выходы реакции в плоскости параллельной и
перпендикулярной плоскости поляризации,
соответственно. Полученные результаты представ-
лены в таблице.
Таблица
PΣмод Σмод PΣпод δ(PΣ)мо
д
Σпод δΣпод
0.10 0.33 0.10 0.04 0.33 0.14
0.15 0.50 0.13 0.04 0.42 0.15
0.20 0.67 0.18 0.04 0.57 0.16
0.25 0.83 0.26 0.04 0.84 0.18
0.30 1.00 0.29 0.04 0.96 0.20
Проделанные расчеты показывают, что при
незначительной затрате пучкового времени при
применении дрейфового детектора могут быть
получены важные результаты по θ−угловой
зависимости Σ−асимметрии с удовлетворительной
точностью.
В заключение авторы выражают признательность
ст. научным сотрудникам Золенко В.А. и Рубашкину
А.Л. за помощь в проведении расчетов.
Литература
1. Деняк В.В. и др. Препринт ХФТИ 88-48, Харьков:
ХФТИ АН УССР (1988).
2. Denjak V.V. et al. Nucl.Phys. А586, 293 (1995).
3. Варламов В.В. и др. Информационный обзор.
Фотоядерные данные. Фоторасщепление лития.
Изд. МГУ (1986).
Статья поступила: в редакцию 25 мая 1998г.,
в издательство 1 июня 1998г.
17
Литература
|