Меллеровский поляриметр электронов для TJNAF (зал А)
В 1993-1998 г.г. в соответствии с Меморандумом о Взаимопонимании между ННЦ ХФТИ (Украина) и Лабораторией Т.Джефферсона (США) был разработан, создан и запущен в эксплуатацию на пучковой линии Зала А (TJNAF) меллеровский поляриметр для измерения поляризации электронного пучка с энергией до 6 ГэВ. С 19...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Вопросы атомной науки и техники |
|---|---|
| Datum: | 1999 |
| Hauptverfasser: | , , , , , , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
1999
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/79574 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Меллеровский поляриметр электронов для TJNAF (зал А) / А.В. Гламаздин, В.Г. Горбенко, Л.Г. Левчук, Р.И. Помацалюк, П.В. Сорокин, Е. Чудаков, Д.П. Чен, А. Саха, Д. Дейл, А. Гаспарян// Вопросы атомной науки и техники. — 1999. — № 1. — С. 33-34. — Бібліогр.: 1 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-79574 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Гламаздин, А.В. Горбенко, В.Г. Левчук, Л.Г. Помацалюк, Р.И. Сорокин, П.В. Чудаков, Е. Чен, Д.П. Саха, А. Дейл, Д. Гаспарян, А. 2015-04-03T12:34:18Z 2015-04-03T12:34:18Z 1999 Меллеровский поляриметр электронов для TJNAF (зал А) / А.В. Гламаздин, В.Г. Горбенко, Л.Г. Левчук, Р.И. Помацалюк, П.В. Сорокин, Е. Чудаков, Д.П. Чен, А. Саха, Д. Дейл, А. Гаспарян// Вопросы атомной науки и техники. — 1999. — № 1. — С. 33-34. — Бібліогр.: 1 назв. — рос. 1562-6016 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/79574 539.172 В 1993-1998 г.г. в соответствии с Меморандумом о Взаимопонимании между ННЦ ХФТИ (Украина) и Лабораторией Т.Джефферсона (США) был разработан, создан и запущен в эксплуатацию на пучковой линии Зала А (TJNAF) меллеровский поляриметр для измерения поляризации электронного пучка с энергией до 6 ГэВ. С 1995 г. в коллаборацию по созданию поляриметра включился Университет Кентукки (США). В основе метода измерения поляризации был положен процесс меллеровского рассеяния поляризованных электронов пучка на поляризованных электронах мишени. ru Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України Вопросы атомной науки и техники Методика эксперимента Меллеровский поляриметр электронов для TJNAF (зал А) Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Меллеровский поляриметр электронов для TJNAF (зал А) |
| spellingShingle |
Меллеровский поляриметр электронов для TJNAF (зал А) Гламаздин, А.В. Горбенко, В.Г. Левчук, Л.Г. Помацалюк, Р.И. Сорокин, П.В. Чудаков, Е. Чен, Д.П. Саха, А. Дейл, Д. Гаспарян, А. Методика эксперимента |
| title_short |
Меллеровский поляриметр электронов для TJNAF (зал А) |
| title_full |
Меллеровский поляриметр электронов для TJNAF (зал А) |
| title_fullStr |
Меллеровский поляриметр электронов для TJNAF (зал А) |
| title_full_unstemmed |
Меллеровский поляриметр электронов для TJNAF (зал А) |
| title_sort |
меллеровский поляриметр электронов для tjnaf (зал а) |
| author |
Гламаздин, А.В. Горбенко, В.Г. Левчук, Л.Г. Помацалюк, Р.И. Сорокин, П.В. Чудаков, Е. Чен, Д.П. Саха, А. Дейл, Д. Гаспарян, А. |
| author_facet |
Гламаздин, А.В. Горбенко, В.Г. Левчук, Л.Г. Помацалюк, Р.И. Сорокин, П.В. Чудаков, Е. Чен, Д.П. Саха, А. Дейл, Д. Гаспарян, А. |
| topic |
Методика эксперимента |
| topic_facet |
Методика эксперимента |
| publishDate |
1999 |
| language |
Russian |
| container_title |
Вопросы атомной науки и техники |
| publisher |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| format |
Article |
| description |
В 1993-1998 г.г. в соответствии с Меморандумом о Взаимопонимании между ННЦ ХФТИ (Украина) и Лабораторией Т.Джефферсона (США) был разработан, создан и запущен в эксплуатацию на пучковой линии Зала А (TJNAF) меллеровский поляриметр для измерения поляризации электронного пучка с энергией до 6 ГэВ. С 1995 г. в коллаборацию по созданию поляриметра включился Университет Кентукки (США). В основе метода измерения поляризации был положен процесс меллеровского рассеяния поляризованных электронов пучка на поляризованных электронах мишени.
|
| issn |
1562-6016 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/79574 |
| citation_txt |
Меллеровский поляриметр электронов для TJNAF (зал А) / А.В. Гламаздин, В.Г. Горбенко, Л.Г. Левчук, Р.И. Помацалюк, П.В. Сорокин, Е. Чудаков, Д.П. Чен, А. Саха, Д. Дейл, А. Гаспарян// Вопросы атомной науки и техники. — 1999. — № 1. — С. 33-34. — Бібліогр.: 1 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT glamazdinav mellerovskiipolârimetrélektronovdlâtjnafzala AT gorbenkovg mellerovskiipolârimetrélektronovdlâtjnafzala AT levčuklg mellerovskiipolârimetrélektronovdlâtjnafzala AT pomacalûkri mellerovskiipolârimetrélektronovdlâtjnafzala AT sorokinpv mellerovskiipolârimetrélektronovdlâtjnafzala AT čudakove mellerovskiipolârimetrélektronovdlâtjnafzala AT čendp mellerovskiipolârimetrélektronovdlâtjnafzala AT sahaa mellerovskiipolârimetrélektronovdlâtjnafzala AT deild mellerovskiipolârimetrélektronovdlâtjnafzala AT gasparâna mellerovskiipolârimetrélektronovdlâtjnafzala |
| first_indexed |
2025-11-27T09:12:26Z |
| last_indexed |
2025-11-27T09:12:26Z |
| _version_ |
1850808041284304896 |
| fulltext |
УДК 539.172
МЕЛЛЕРОВСКИЙ ПОЛЯРИМЕТР ЭЛЕКТРОНОВ
ДЛЯ TJNAF (ЗАЛ А)
А.В.Гламаздин, В.Г.Горбенко, Л.Г.Левчук, Р.И.Помацалюк, П.В.Сорокин
ИФВЭЯФ ННЦ ХФТИ, г. Харьков
Е.Чудаков, Д.П.Чен, А.Саха, Д.Дейл, А.Гаспарян
Лаборатория Т.Джефферсона, г.Ньюпорт-Ньюс, США
В 1993-1998 г.г. в соответствии с Меморандумом о
Взаимопонимании между ННЦ ХФТИ (Украина) и
Лабораторией Т.Джефферсона (США) был
разработан, создан и запущен в эксплуатацию на
пучковой линии Зала А (TJNAF) меллеровский
поляриметр для измерения поляризации электронного
пучка с энергией до 6 ГэВ. С 1995 г. в коллаборацию
по созданию поляриметра включился Университет
Кентукки (США).
В основе метода измерения поляризации был
положен процесс меллеровского рассеяния
поляризованных электронов пучка на
поляризованных электронах мишени.
Поперечное сечение упругого электрон-элект-
ронного рассеяния в с.ц.м. является чувствительным к
поляризации и может быть записано в виде:
d
d
d
d
P A P
i j x y z
i
i j
b
i j j
tσ σ
Ω Ω* *
,
( ) ,
( , , , ) ,
= +
=
∑0 1
где P Pi
b
j
t( ) - компоненты поляризации пучка
(мишени), d dσ 0 / *Ω - поперечное сечение для
неполяризованных частиц.
В ультрарелятивистском пределе можно записать:
d
d m
σ α γ θ
θΩ *
*
*
( s i n )
s i n
,= −−
4
4
2
2
2 2
4
A z z = − +
+
( c o s ) s i n
( c o s )
,
* *
*
7
3
2 2
2 2
θ θ
θ
где α = 1/137, θ * -угол рассеяния в с.ц.м., m -масса
электрона, γ = +( ) /E m m0 2 , E 0 -полная энергия
падающего электрона в л.с.
Легко видеть, что при θ * =90° A z z = -7/9, а
неполяризованное сечение практически не зависит от
энергии и равно 178 мбарн/ср. Для θ * =90°
рассеянный электрон и электрон отдачи имеют
одинаковую энергию и вылетают симметрично
относительно оси пучка.
В энергетическом диапазоне ускорителя TJNAF
0.5-6 ГэВ угол вылета каждого электрона мал и по
величине изменяется от 2.5° до 0.7°.
В качестве мишени поляризованных электронов
используются две тонкие ферромагнитные фольги из
чистого железа и супермендюра с толщинами 10 и 20
мкм соответственно. Мишени расположены в
аксиальном магнитном поле пары безжелезных
катушек Гельмгольца величиной 250 Гс под углами
±20° относительно оси пучка. С помощью
электромеханического устройства каждая из мишеней
попеременно может располагаться на оси пучка
электронов с возможностью изменения углов наклона
±(20°-160°).
Изменение направления магнитного поля
позволяет ориентировать продольную составляющую
вектора поляризации электронов мишени параллельно
(антипараллельно) направлению падающего пучка.
Измеряемая при этом асимметрия выходов
электронов после меллеровского рассеяния A = (N
-N↓)/(N +N↓) может быть связана с измеряемой
поляризацией электронного пучка соотношением:
P
A
A Pz
b
z z z
t
= .
Поляризация мишени измеряется с помощью
расположенных на концах ферромагнитных фольг
pick-up катушек по величине магнитного потока и для
используемых материалов близка к 8%.
С целью уменьшения нагрева и деполяризации
мишени мишенное устройство охлаждается с
помощью жидкого азота до температуры ~100К.
Для выделения рассеянных под углами 90° в с.ц.м.
электронов используется магнитооптическая система,
представляющая собой малоугловой магнитный
спектрометр. Схема меллеровского поляриметра
представлена на рис. 1.
В качестве магнитных элементов оптической
системы используются широкоапертурные (D=10см)
Рис. 1. Блок схема меллеровского поляриметра.
квадрупольные линзы и отклоняющий вертикально
двухзазорный дипольный магнит с отверстием в
экранирующей вставке. Так как электроны после
меллеровского рассеяния с углами θ *
,1 2 =90°, φ 1 =0° и
φ 2 =180° вылетают в горизонтальной плоскости л.с.
под углами θ ≈1° относительно оси пучка,
направление и величина магнитного поля
квадруполей обеспечивают преобразование
траекторий, расходящихся в горизонтальной
плоскости, в почти параллельные и отстоящие на 4 см
от оси пучка.
Затем рассеянные электроны попадают в пару
зазоров (2 см высотой) дипольного магнита и после
отклонения в вертикальной плоскости на углы 10°
детектируются парой симметрично расположенных
годоскопов. Электроны первичного пучка,
испытавшего многократное рассеяние в мишени,
проходят почти без отклонения вблизи оси квадру-
польных магнитов, через отверстие в экранирующей
магнитное поле вставке диполя вдоль оси пучковой
линии к главной физической мишени и могильнику
электронов.
Пара идентичных годоскопов, состоящих каждый
из апертурного счетчика и четырехканального
счетчика из свинцового стекла, регистрируют пару
меллеровских электронов в совпадениях, обеспечивая
скорость счета свыше 100 кГц.
Отличительной особенностью такой магнитной
системы является компенсация при энергиях выше 1.5
ГэВ в неоднородном поле квадрупольных магнитов
зависимости угла вылета меллеровских электронов от
их импульсов в л.с. Это приводит к фокусировке
электронов в узкую (3 мм) полосу на входной
плоскости детектора и, как результат, практически
полное отделение меллеровских событий от
моттовского рассеяния и фоновых частиц. Достаточно
большой (±20°) захват по углу меллеровского
рассеяния позволяет нейтрализовать эффект [1],
связанный с тем, что электроны мишени не являются
свободными.
Все это, а также периодический реверс по
случайному закону направления вектора поляризации
пучка позволяет за время измерения около 10 мин
обеспечить статистическую точность величины
поляризации пучка лучше 1% при 2-3% уровне
систематических погрешностей.
В процессе отладки результаты, получаемые с
меллеровского поляриметра Зала А, сравнивались с
измерениями в других Залах и на моттовском
поляриметре инжектора. Пример экспериментального
исследования величины поляризации пучка в
зависимости от фазового угла спиновращателя
инжектора. приведен на рис. 2.
Рис. 2. Зависимость поляризации пучка от фазы
спина на инжекторе.
В настоящее время меллеровский поляриметр Зала
А постоянно используется в эксперименталь−ных
исследованиях на поляризованном пучке.
Выполнение настоящей работы частично фи−
нансировалось Министерством Науки и Техноло−гий
Украины (договор № Ф5/1758-97 по проекту №
2.5.1/27).
Литература
1. Левчук Л.Г. Препринт ХФТИ 92-32, Харьков,
1992; Levchuk L.G. Nucl. Instr. and Meth. A345,
496 (1994).
: 15 1998 .;Статья поступила в редакцию мая г
1 1998 .в издательство июня г
Литература
|