Курсовая, контрольная работа. Примеры выполнения

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

Метод обратного комптоновского рассеяния лазерных фотонов на электронах высокой энергии в сравнении с другими методами

    Впервые метод обратного комптоновского рассеяния был предложен в 1963 году Арутюняном и Туманяном, которые рассчитали основные характеристики пучка, получающегося при столкновении лазерных фотонов с электронами. Затем этот метод был экспериментально подтвержден в ФИАНе и детально изучен во Фраскати. Широкое применение метода обратного комптоновского рассеяния в фотоядерных экспериментах началось в 1994 году в Новосибирске, где был выполнен цикл работ по исследованию фотопоглощения и фотоделения ядер на установке РОКК (Рассеянные Обратные Комптоновские Кванты). В настоящее время работы по фотоядерным реакциям на комптоновских пучках активно ведутся в Брукхэвене (США) на установке LEGS (Laser Electron Gamma Source), Гренобле на накопителе ESRF (эксперимент GRAAL – GRenoble Accelerateur Anneau Laser), в Японии на SРring-8 (установка LEPS — Laser Electron Photon Source) и других. Дополнительную информацию по этим установкам можно найти в обзоре [6.1].
    Важным достоинством используемого в этих работах пучка (в дополнение к монохроматичности, обеспечиваемой системой мечения) является когерентность и высокая степень поляризации, что позволяет исследовать спиновую структуру нуклонов, различные поляризационные эффекты в рассеянии фотонов на ядрах и нуклонах. Для получения комптоновских пучков необходимы электронные накопители, где ток электронов достигает нескольких сотен mA. При этом интенсивность гамма - пучка сравнительно невысока (до 10⁷ фотон/сек). Ограничение по интенсивности связано с выбиванием лазерным лучом электронов с орбиты накопителя и уменьшением времени жизни пучка. Для фотоядерных исследований в области средних энергий существуют дополнительные ограничения на интенсивность пучка, связанные с ограниченным быстродействием используемой электроники, возможностями системы сбора и обработки данных при записи событий, и в целом все эти условия вполне согласуются между собой.
    Повышение интенсивности гамма – пучка, получаемого методом обратного комптоновского рассеяния вполне возможно, если использовать длинноволновые лазеры. В этом случае потери энергии электрона на излучение гамма-квантов сравнительно невелики, и поэтому рассеянный электрон не теряется в накопителе, а возвращается на свою равновесную орбиту. В этом случае принципиальных ограничений на интенсивность пучка нет. Первые успешные экспериментальные результаты в этом направлении получены в Японии на нескольких электронных накопителях с использованием длинноволновых СО₂ лазеров, а также в США в университете Дьюка с помощью лазера на свободных электронах. Учитывая важность этого направления, особенно для прикладных исследований, мы обсудим этот вопрос ниже в отдельной главе.
    Среди проектов для будущих установок подобного типа следует отметить станцию “ГАММА”, которая создается в Курчатовском Центре Синхротронного Излучения (КЦСИ) на накопителе электронов “Сибирь-2”. В России этот центр является первым специализированным источником СИ, и создание на нем пучка жестких гамма квантов является актуальной задачей.

На главную сайта Dvoika.net