Дипломные работы, курсовые проекты на заказ, контрольные работы на заказ

Рис. 5.5. Зависимость энергии аннигиляционных фотонов от угла вылета при различных энергиях позитронов

Гамма – пучок

Рис.7.3. Энергетический спектр (вверху слева) и степень поляризации(справа) комптоновского гамма-пучка, формируемые с помощью коллиматора. Заштрихованная область означает ту часть спектра, которая вырезается коллиматором.

    Как видно из рис.7.3 гамма пучок получается в процессе обратного комптоновского рассеянии лазерных фотонов на электронах накопителя. Оптимальный энергетический спектр и степень поляризации комптоновского пучка, падающего на мишень, формируются с помощью коллиматоров. При этом используется зависимость энергии комптоновского излучения и степени поляризации от угла рассеяния, о которой говорилось выше.
    Для монохроматизации пучка с высоким энергетическим разрешением в эксперименте используется метод мечения фотонов по энергии. Электрон, испытавший излучение фотона в процессе комптоновского рассеяния, отклоняется внутрь кольца магнитом, как показано на рис. 7.1. По величине отклонения от орбиты, определяемой потерей энергии и величиной магнитного поля, легко рассчитать энергию излученного фотона:

=  Ee - Ee',

(7.1)

где E_e и E_e' - начальная и конечная энергия электрона, соответственно. Для реализации метода, очевидно, необходима быстродействующая система совпадений, которая позволит регистрировать продукты реакции на совпадение с рассеянными электронами.

Рис. 7.4. Система мечения фотонов по энергии. 1 – вакуумный бокс, 2 – микростриповый кремниевый детектор, 3,4 – пластиковые счетчики. Расстояние от пучка до ближайшей, параллельной ему стенки - 1 см.

Рис. 7.5. Схема твердотельной поляризованной мишени из водорода и дейтерия. Для 5 см HD ее толщина составляет 720 mг/см2.  Входное окно из каптона и майлара имеет толщину 50микрон. Рабочая температура – 0.5 К. Магнитное поле – 1 Тесла, время релаксации – 10 дней и 1 месяц для водорода и дейтерия, соответственно.

    Система мечения фотонов по энергии на установке GRAAL представляет из себя детектор из слоев пластика и кремниевого микрострипового детектора (см. рис. 7.4). Ее край находится в непосредственной близости от пучка электронов, циркулирующего в накопителе. Поэтому на время инжекции, когда пучок еще не установился в окончательное положение, ее приходится отодвигать от пучка. В рабочем положении расстояние от стенки до пучка составляет 1 см, что соответствует энергии фотонов (нижняя граница спектра) 500 и 800 МэВ для зеленой и ультрафиолетовой линии лазера, соответственно.
    Для измерения интенсивности гамма – пучка, его положения и спектра дополнительно используется ряд мониторов (см.рис.7.1). Спектрометр полного поглощения (“спагетти” представляет собой трубку (стакан) из волоконных сцинтилляторов, между которыми залит свинец. На задней стороне этого стакана установлены 4 фотоумножителя, которые позволяют измерять центр тяжести (ось) пучка и полную загрузку. Для измерений дозы пучка, прошедшего через мишень, дополнительно используются два тонких (5 мм) пластиковых счетчика, которые калибруются при малых загрузках пучка. Эффективность таких счетчиков не превышает 1%, но в них практически отсутствуют наложения из-за малой загрузки.

7.2. Мишень

    В настоящее время активно совершенствуются методы изготовления поляризованных мишеней. На установке GRAAL пока используются мишени из жидкого водорода и дейтерия, но поляризованные мишени уже прошли апробацию на разных установках, и вопрос их широкого применения уже назрел.

7.3. Детектор

    На установке ГРААЛЬ используется детектор частиц с телесным углом, близким к 4 и детектор направления “вперед” (см.рис.7.6). Основная часть детектора представляет собой шар из 480 кристаллов BGO толщиной в 21 радиационную длину, который обеспечивает энергетическое разрешение 0.0244 E^-0.47 (ГэВ). Для разделения нейтральных и заряженных частиц между BGO и мишенью помещен пластиковый Е детектор, состоящий из 32 полос пластика толщиной 5 мм, а также две цилиндрические пропорциональные камеры, позволяющие находить вершину взаимодействия гамма квантов с мишенью. В переднем направлении (при углах рассеяния менее 25⁰) регистрация частиц производится с помощью плоских пропорциональных камер, двух стен из пластиковых сцинтилляторов площадью 9 м² и электромагнитного калориметра из слоев пластика и свинца . Задние углы (более 155⁰ ) перекрывает диск из двух сегментов пластика и свинца. Таким образом, обеспечивается регистрация частиц в полном телесном угле.

Рис. 7.6. Детектор LAGRANGE установки GRAAL. 1 – пучок, 2- мишень, 3 – BGO – bal, l,  4 – цилиндрические  пропорциональные камеры, 5 – пластиковые сцинтилляторы, 6 – двойная стена из пластиковых счетчиков, 7 – плоские пропорциональные камеры, 8 – ливневый калориметр

Решение стационарного уравнения Шрёдингера Если в качестве налетающих частиц используются заряженные частицы, они должны иметь достаточную кинетическую энергию, для того чтобы преодолеть кулоновское отталкивание ядра и попасть в область действия ядерных сил. (Если энергия заряженной частицы меньше высоты кулоновского барьера, вероятность ядерной реакции будет сильно подавлена.) Методы определения вязкости Метод Стокса. Этот метод определения вязкости основан на измерении скорости медленно движущихся в жидкости небольших тел сферической формы.
Строение и общие свойства атомных ядер Ядерная физика Фотоядерные реакции при средних энергиях