Экспериментальное изучение фотодезинтеграции тензорно-поляризованного дейтрона тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.16 ВАК РФ

На правах рукописи

РАЧЕК Игорь Анатольевич

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ФОТОДЕЗИНТЕГРАЦИИ ТЕНЗОРНО-ПОЛЯРИЗОВАННОГО ДЕЙТРОНА

01.04.16 - физика атомного ядра и элементарных частиц

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

НОВОСИБИРСК - 2008

003456813

Работа выполнена в Институте ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН.

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ:

Николенко — кандидат физико-математических наук,

Дмитрий Митрофанович Институт ядерной физики

им. Г.И. Будкера СО РАН, г. Новосибирск.

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ:

Недорезов — доктор физико-математических наук,

Владимир Георгиевич профессор, Институт ядерных

исследований РАН, г. Москва.

Дружинин — доктор физико-математических наук,

Владимир Прокопьевич Институт ядерной физики

им. Г.И. Будкера СО РАН, г. Новосибирск.

ВЕДУЩАЯ — Научно-исследовательский

ОРГАНИЗАЦИЯ: институт ядерной физики

Томского политехнического университета, г. Томск.

Защита диссертации состоится " (ГрЯ 2008 г.

в " 40и2 " часов на заседании диссертационного совета Д.003.016.02 Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН.

Адрес: 630090, г. Новосибирск-90,

проспект академика Лаврентьева, 11.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИЯФ

им. Г.И. Будкера СО РАН.

Автореферат разослан " ^ " ^ 0 % _2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор физ.-мат. наук, профессор * B.C. Фадин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Дейтрон, как единственная связанная система из двух нуклонов, играет особую роль в ядерной физике, являясь естественной природной лабораторией для изучения ядерных сил. Двух-частичная фотодезинтеграция дейтрона - ■ это один из наиболее интенсивно изучаемых процессов на дейтроне, служащий важным источником экспериментальных данных для проверки моделей ядра и малонуклонных систем. Особенно важно изучать поляризационные наблюдаемые, так как в отличие от дифференциального сечения, которое есть сумма квадратов абсолютных значений элементов Т-матрицы рассеяния, поляризационные наблюдаемые содержат интерференционные члены различных амплитуд реакции в различных комбинациях, и поэтому, могут быть более чувствительны к малым амплитудам и к интересным эффектам с малым вкладом в дифференциальное сечение, таким, как суб-нуклонные степени свободы, возбуждение нуклонных и (возможных) дибарнонных резонаисов, релятивистские эффекты.

Хотя поляризационные эксперименты на дейтроне проводят с 1960 года, тензорные анализирующие способности реакции стали экспериментально доступны лишь благодаря использованию внутренней газовой тензорно-ноляризованной мишени в электронном накопителе -- методике, которая была предложена и успешно развивается в ИЯФ СО РАН им. Г.И. Будкера.

Спиновая структура реакции фотодезинтеграции дейтрона требует 12 комплексных амплитуд для полного описания процесса -ус!—>ри. Наблюдаемые величины являются квадратичными формами, в которые входят те или иные комбинации из действительных и мнимых частей амплитуд процесса. Для получения исчерпывающей информации о процессе 7с1~>рп должны быть измерены не менее чем 23 различные наблюдаемые, как функции от энергии фотона и угла вылета протона. В любой такой "комплскт-23" обязательно входят несколько величин, связанных с тензорной поляризацией мишени. Поэтому экспериментальное изучение фотодезинтеграции тепзорно-поляризованного дейтрона является необходимым вкладом в базу данных по этому важнейшему для фотоядерной физики процессу.

Цель работы состояла и следующем:

• Измерить компоненты Тго, Т21, Т22 тензорной анализирующей способности реакции фотодезинтеграции дейтрона, как функции энергии фотона в диапазоне Е7 = 25 ~ 500 МэВ.

ч

• Измерить компоненты Т201 Т21, Т22 тензорной анализирующей способности реакции фотодезинтеграции дейтрона, как функции угла вылета протона в диапазоне вр = 25° -f- 45° и 75° 105°.

• Для выполнения этих измерений создать систему регистрации частиц и разработать программное обеспечение для набора данных, калибровки детекторов, контроля аппаратуры и обработки результатов.

• Изучить процессы деполяризации атомов в накопительной ячейке при ее использовании в качестве внутренней мишени в ВЭПП-3.

Научная новизна работы

1. Впервые наблюдалась асимметрия в фотодезинтеграции тензорно-поляризованного дейтрона - 1985 г.

2. Впервые измерена энергетическая зависимость компонент Т20, Т21, Т22 тензорной анализирующей способности фотодезинтеграции дейтрона в диапазоне энергии гамма-кванта 25 ~ 500 МэВ.

3. Впервые измерена угловая зависимость компонент Т20, Т21, Т22 тензорной анализирующей способности фотодезиптеграции дейтрона в диапазоне углов вылета протона 25° -г 45° и 75° 105° в С.Ц.М.

4. Впервые в физическом эксперименте на электронном накопителе бы, ла применена накопительная ячейка для увеличения толщины газовой

поляризованной мишени и изучены процессы деполяризации атомов в ячейке - 1988 г.

Научная и практическая ценность работы

Полученные результаты по измерению энергетических и угловых зависимостей компонент тензорной анализирующей способности фотодезиптеграции дейтрона позволяют проверять теоретические модели, описывающие электро- и фото-ядерные процессы на малонуклонных системах. Это важно как для выбора модели, которая наиболее адекватно описывает процесс, так и для изучения вкладов отдельных ингредиентов модели.

Продемонстрировано, что измеренные данные в области Е-у = 150 500 МэВ значительно лучше описываются в модели, где учитывается релятивистское запаздывание пиона и где взаимодействие в виртуальной TtNTV-системе учитывается непертурбативно.

Показано, что наблюдается качественное согласие эксперимента и теории, однако в деталях есть еще немало различий и требуется совершенствование теории.

Дальнейшее развитие получила методика проведения экспериментов с внутренней мишеныо в накопителе заряженных частиц.

Результаты работы могут быть также использованы при разработке поляриметра, измеряющего степень тензорной поляризации дейтериевой мишени.

Вклад автора

Изложенные в работе результаты получены автором лично или в соавторстве при его участии.

Структура работы

Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка использовавшейся литературы и приложения. Работа изложена на 175 страницах машинописного текста, содержит 70 рисунков и 31 таблицу. Список литературы содержит 136 наименований.

Апробация работы

Основные результаты, содержащиеся в диссертации, опубликованы в 17 статьях, препринтах ИЯФ и в сборниках докладов конференций, докладывались на экспериментальных семинарах в Институте ядерной физики (Новосибирск) и Jefferson Lab (США), а также на ряде Российских и Международных конференциях: "internal Targets-90", Новосибирск, 1990г.; "Perspectives in Nuclear Physics", Триест, Италия, 1993г.; "Electromagnetic studies of the deuteron", Амстердам, Голландия, 1996г.; "STORI-99 : Physics at Storage Rings", Блумингтон, США, 1999г.; "Совещание Отделения Ядерной Физики РАН", Москва, 2004г.;

Часть материалов, изложенных в диссертации, неоднократно докладывалась соавторами на Международных конференциях.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дан краткий обзор по истории и современному состоянию экспериментального изучения поляризационных наблюдаемых в реакции двух-частичной фотодезинтеграции дейтрона. Обосновывается актуальность измерения наблюдаемых, связанных с тензорной поляризацией дейтериевой мишени и показывается, что в настоящее время единственным методом, позволяющим проводить такие измерения, является метод внутренней мишени, который был предложен и успешно развивается в ИЯФ им. Г.И. Будкера СО РАН.

В первой главе приводятся основные положения теории электро-и фотодезинтеграции дейтрона: кинематические соотношения и выражения для сечения процесса и поляризационных наблюдаемых, дан краткий

обзор теоретических моделей процесса и и приводятся некоторые теоретические предсказания для тензорных анализирующих способностей реакции.

В данной работе рассматриваются эксперименты в которых используются поляризованная дейтериевая мишень и нсноляризованные фотоны, сечение фотодезинтеграции в этом случае определяется, помимо иеполя-ризованной части (о~о), четырьмя анализирующими способностями реакции: векторной 7п и тремя компонентами тензорной г]\о, ъ 1'22-

3 cos2 Оц — 1

Т20-

, (1)

3 /3

— sin 20л cos фц Т21 + Y - sin2 On cos 2фц T22

где углы Он, фц задают направление оси ориентации поляризации; Pz, Pzz - степень векторной и тензорной поляризации мишени. Все наблюдаемые величины являются функциями двух кинематических параметров, обычно выбираются (Е-у, -- энергия 7-кванта в JI.C.O. и угол вы-

лета протона в С.Ц.М.

Современные теоретические модели можно условно разделить на группы по диапазону энергии 7-кванта, для которой эти модели наиболее адекватны. В данной работе компоненты тензорной анализирующей способности реакции фоторасщепления дейтрона измерялись в диапазоне E-t — 25 ~ 500 МэВ. В этой области применимы нуклон-мезонные теории с реалистическими N ^-потенциалами, основанные на диаграммном подходе или на методе связанных каналов. Существенное значение имеют взаимодействие в конечном состоянии, возбуждение изобары и других резонансов в промежуточном состоянии, релятивистские эффекты.

Вторая глава посвящена методическим особенностям данного эксперимента - описывается внутренняя газовая поляризованная дейтериевая мишень с накопительной ячейкой и рассматривается работа электронного накопителя ВЭПП-3 в качестве установки для ядерно-физических экспериментов с внутренней мишеныо.

Важнейшим узлом описываемых экспериментов является внутренняя газовая мишень из поляризованных атомов дейтерия. Источник струи поляризованных атомов (ИГ1Л) был построен по "классической" схеме, основанной на магнитной сепарации атомов с разными спиновыми состояниями и применении блоков, индуцирующих высокочастотные переходы между сверхтонкими уровнями дейтерия. Схема И11А, использовавшегося в основном эксперименте на ВЭПП-3, показана на рис. 1.

Рис. 1. Слева: схема источника поляризованных атомов. 81-85 - сверхпроводящие шестиполюсные магниты; МРТ.ЗРТ - блоки ВЧ-переходов. Справа: схема накопительной ячейки, охлаждаемой жидким азотом.

Струя поляризованных атомов использовалась в качестве внутренней мишени в первых экспериментах на ВЭПП-2. В дальнейшем для увеличения толщины мишени была применена накопительная ячейка, представляющая собой Т-образную трубку малого поперечного сечения - рис. 1. В основном эксперименте на ВЭПП-3 использовалась ячейка эллиптического сечения 24 х 13 мм и длиной 40 см, охлаждаемая жидким азотом. Расчетный коэффициент увеличения толщины мишени, по сравнению со струей - 65. Однако, применение накопительной ячейки вносит дополнительные сложности:

• деполяризация атомов в ячейке при соударениях со стенками;

• деполяризация атомов из-за воздействия импульсного магнитного поля электронного сгустка;

• недопустимо малая апертура, препятствующая нормальной работе ускорителя в режимах накопления электронов и подъема энергии.

В тексте диссертации проводится анализ процессов деполяризации и определяются методы их подавления:

• Основной метод борьбы с деполяризацией при ударах атомов о стенки состоит в применении специальных покрытий. Мы использовали алюминиевую ячейку, покрытую стеклообразным веществом "драйфилм".

• Для подавления деполяризации полем пучка электронов нужно на область взаимодействия пучка и мишени наложить магнитное поле, сильное по сравнению с критическим полем дейтерия IIс = 117 Гс, избегая при этом резонансных значений поля.

• В сильном магнитном поле подавлены также ряд процессов, приводящих к деполяризации при ударах атомов о стенки ячейки.

Для решения проблемы нормального функционирования ускорителя при использовании накопительной ячейки с малой апертурой в магнитную систему ВЭПП-3 были установлены две дополнительные квадру-польные линзы и изменен режим работы существующих линз, что позволило вдвое уменьшить размеры пучка в районе внутренней мишени без заметного искажения бета-функций в других местах ускорителя.

В наших экспериментах не используется источник фотонного пучка - электроны рассеиваются непосредственно на дейтериевой мишени. Но отбираются те события, в которых электрон рассеивается на очень малый угол. В этом случае виртуальный фотон находится практически на массовой поверхности, поэтому такая постановка эквивалентна изучению д5ог?го-дезинтеграции. Используя концепцию потока виртуальных фотонов приведена оценка скорости счета событий процесса для условий основного эксперимента на ВЭПП-3.

В последнем разделе главы обсуждается методика экспериментального разделения компонент Тчм анализирующей способности реакции. При постановке экспериментов с использованием ИПА, наиболее эффективным, с точки зрения минимизации систематических погрешностей, является измерение асимметрии, связанной с переключением знака степени поляризации Pzz. Тензорную асимметрию следует определить так: ат = у/2 (а+ — сг~) / — Pzza+) , здесь а+ и <7+ - сечение реакции

для мишени со степенью поляризации и P~z соответственно. Тогда, согласно формуле 1, асимметрия ат есть линейная комбинация 72д/ с коэффициентами, зависящими от ориентации оси квантования поляризации, т.е. направления ведущего магнитного поля. В основном эксперименте на ВЭПП-3 асимметрия измерялась для трех режимов ориентации магнитного поля: вн = 180°, 54.7° и 125.3°, а фн — 180° всегда. При этом ~ с0Т2о, а{ ~ (+С1Г21 + с2Г22), а\ ~ {~c\T2i + с2Т22), и все три компоненты Т2м однозначно извлекаются.

В третьей главе описываются первые измерения тензорных поляризационных наблюдаемых в фотодезинтеграции дейтрона, проведенные на накопителях ВЭПП-2 и ВЭПП-3.

Эксперимент по фотодезинтеграции дейтрона на ВЭПП-2 проводился при энергии пучка электронов 180 МэВ. В процессе набора данных регулярно переключались знак тензорной поляризации мишени Pzz и направление магнитного поля, определяющего ось поляризации: 9 ц = 44° и 132°. Толщина струйной мишени и 1011 ат/см2, эффективная поляризация = +0.63 и —0.57. Использовались две одинаковые системы регистрации, расположенные симметрично относительно пучка электро-

нов. Захват по углу вылета протона 0!f™ = 44° 60°. Из измеренной асимметрии извлекалась компонента Т21 тензорной анализирующей способности реакции. Это было первое в мире измерение тензорной асимметрии в фотодсзинтсгращш дейтрона.

Первый эксперимент по фотодезинтеграции дейтрона на ВЭПП-3 был проведен в 1988-89 гг. одновременно с изучением упругого (ed)-рассеяния. Энергия электронов в пучке 2 ГэВ, накопленный интеграл тока 400 ККулон. Для внутренней мишени впервые использовалась накопительная ячейка. Апертура ячейки 4GmmX 24мм, длина 94см. Эффективная толщина мишени 3 • 1011 ат/см2, средняя поляризация = ±0.49. Направление магнитного поля переключалось между фц = 45° и 135°, при этом 0л = 90° всегда. Использовалось две пары плеч регистрации протона и нейтрона, угловой захват = 88° ±5°. Из экспериментальной асимметрии извлекались компоненты Т20 11 Т22 тензорной анализирующей способности реакции.

00 КО Ш* 120 1411 100

/••Г. HtV

1

0.8 11.6 04 0.2

Т20

1110 21)0 300 401)

£у, MeV

0 100 200 300 4(10 Еу, MeV

Рис. 2. Результаты первых экспериментов на ВЭПП-2 и ВЭПП-3 и некоторые теоретические расчеты.

Результаты первых экспериментов продемонстрировали качественное совпадение эксперимента и теории, однако точность данных недостаточна для дискриминации моделей.

Четвертая глава посвящена описанию детекторов частиц и системы сбора данных, использовавшихся в основном эксперименте на ВЭПП-3.

Детектирующая система состоит из двух пар плеч регистрации протона и нейтрона. Каждое протонное плечо - это система дрейфовых координатных камер и сщштилляционпый годоскоп из трех сцинтилляторов толщиной 2+12+12 см. Каждое нейтронное плечо - это слой толстых сцинтилляторов (толщиной 20 см или 24 см), перед которым расположен вето-счетчик заряженных частиц толщиной 2 см. Использование двух пар плеч позволяет одновременно набирать данные для двух диапазонов

по углу вылета протона - в пересчете в систему центра масс протона и нейтрона это в= 25° -г- 45° и 75° -Ь 105°.

Триггер экспериментальной установки имеет трех-уровневую организацию. Первые два уровня реализованы аппаратно, а третий - программно. Для опроса КАМАК-модулей ADC, TDC и регистров были применены интеллектуальные крейт-контроллеры СС-Т800, основанные на транспьютерах серии INMOS Т805. В качестве хост-компьютеров использовались персональные компьютеры с операционной системой Linux. В системе считывания используется около 80 КАМАК-блоков, размещенных в 6 крейтах, установленных непосредственно вблизи экспериментального промежутка в зале ВЭПП-3.

Аппаратура эксперимента по фотодезинтеграции дейтрона была установлена на ВЭПП-3, собрана и запущена в августе-сентябре 2002 г. Набор экспериментальных данных вёлся с октября-2002 по январь-2003. Общий интеграл тока пучка составил 200 ККулон, распределенный примерно поровну между тремя режимами ориентации ведущего магнитного поля.

В пятой главе излагается методика анализа экспериментальных данных. Процедура обработки состояла из ряда последовательных этапов:

• Первичный отбор из исходных лент событий-кандидатов процесса 7d—>pn - всего отобрано 37.5 млн. событий.

• Коррекция параметров, дрейфовавших в течении эксперимента, или менявшихся вследствие замены вышедших из строя ФЭУ/ кабелей/ оцифровщиков и т.д.

• Вычисление в каждом событии физических параметров - энергий частиц, углов вылета, координаты точки вылета - из экспериментально измеренных амплитудных и временных параметров.

• Идентификация типа зарегистрированной частицы.

• Отбор событий процесса фотодезинтеграции дейтрона - производился проверкой кинематических корреляций, присущих процессу двухчастичного фоторазвала дейтрона. Всего отобрано 540 тыс. событий.

• Оценка доли неотделимого фона от процесса 7d —> pnir0. Полученный результат: доля фона от 2% до 7% в зависимости от энергии фотона.

• Определение средней степени поляризации мишени. Используется поляриметр, основанный на измерении асимметрии процесса упругого рассеяния электрона на дейтроне при малом переданном импульсе Q2 « 0.1 (ГэВ/с)2 ("LQ-поляриметр"). Для расчета анализирующей способности выбраны 5 современных моделей, правильно предсказывающие асимптотическое поведение при Q2 —> 0. В результате анализа

получено: Р+г = 0.341 ± 0.025 ± 0.012. Здесь первая ошибка связана с погрешностью определения экспериментальной асимметрии, а вторая

- с модельной неопределенностью. Отношение величин поляризации для двух поляризационных состояний: г = определялось с использованием данных как с поляризованной, так и с неполяризованной дейтериевой мишеныо. Получено г = —1.70 ± 0.15.

• Вычисление экспериментальной асимметрии. Выражение для экспериментальной тензорной асимметрии процесса фотодезинтеграции дейтрона записывается, как аТ = (\/2/Р+.) ■ — — г ■ N+), где

и г - параметры поляризации мишени, найденные с помощью ЬО-поляриметра; Ж"1" и Лг~~ - числа отсчета событий изучаемого процесса для двух знаков тензорной поляризации мишени, после нормировки на интеграл светимости, набранный для каждого знака поляризации, и учета неотделимого фона.

• Вычисление колтонентп тензорной анализирующей способности. Измерение тензорной асимметрии для трех режимов работы, различающихся ориентацией вектора магнитного поля, определяющего ось поляризации, позволило извлечь каждую из трех компонент анализирующей способности реакции.

• Оценка систематических погрешностей измерения компонент анализирующей способности реакции.

- Основным источником систематической погрешности служит неопределенность в степени поляризации мишени Р2г, измеренной ЬС^-поляриметром: (<Щм/^2м)р2= = 8.5 х Ю-2.

- Вклад в систематическую погрешность вносит неопределенность в ориентации оси поляризации, т.е. в углах ©я и Ф#, определяющих угловые коэффициенты при Тгм-

- Другие систематические погрешности связаны с неточностью реконструкции энергии фотона Еу и угла вылета протона . При расчете погрешностей рассматривалось как возможный систематический сдвиг, так и влияние "размытия" из-за конечного энергетического и углового разрешения детекторов.

- Рассмотрены также вклады в систематическую ошибку:

* ложной асимметрии, которая может быть вызвана неодинаковостью экспериментальных условий для разных поляризационных режимов;

* погрешности, связанной с вкладами в сечение продольных компонент лептонного тока в используемой нами экспериментальной методике - выделении событий вблизи 'фотонной точки" из более общего процесса электродезинтеграции;

и показано, что в условиях эксперимента на ВЭПП-3 эти ошибки пренебрежимо малы.

Величины отдельных вкладов в систематическую ошибку для каждой экспериментальной точки приведены в Приложении.

В шестой главе рассмотрены варианты разбиения статистики на интервалы, приведены результаты измерения компонент анализирующей способности реакции, проводится сравнение с современными теоретическими расчетами и обсуждение полученных результатов.

Было выбрано три варианта разбиения экспериментальных данных на экспериментальные точки:

1. Для сравнения с предыдущим экспериментом на ВЭПП-3 из новых данных была отобрана часть, где кинематические аксептансы двух экспериментов совпадают ~ 88°, Е~,= 34-ь464 МэВ); эта статистика была разбита на 8 интервалов по Е7 для Т20 и Т22! так же, как было сделано в первом эксперименте на ВЭПП-3 - рис. 3.

2. Для анализа зависимости компонент тензорной анализирующей способности реакции от энергии фотона с высокой статистической точностью данные были разбиты на два интервала по , соответствующие двум детекторным плечам: = 24° 48° и 70° -ь 102°, и каждый ^-интервал был разбит на 9 интервалов по Е1 - таким образом, в этом варианте разбиения было получено 18 экспериментальных точек для каждой компоненты Тгм - рис. 4.

3. Для анализа угловой зависимости компонент тензорной анализирующей способности реакции данные были разбиты на 8 диапазонов по энергии фотона и в каждом диапазоне статистика была разбита на 10-12 интервалов по с шириной каждого интервала 4° - в итоге, в этом варианте было получено 91 экспериментальная точка для каждой компоненты Тгм ~ рис. 5.

Численные результаты для всех экспериментальных точек представлены в таблицах в Приложении.

Для сравнения экспериментальных результатов с теоретическими расчетами теоретические кривые усреднялись по диапазону энергии фотона и углу вылета протона, захватываемым каждой экспериментальной точкой. Были выбраны три современные модели:

• расчет в диаграммном подходе [1] - точечная линия на рис. 3-5;

• расчет по модели [2], использующей теорему Зигерта и Боннский ТУ-ТУ потенциал - сплошная линия на рис. 3-5;

• расчет в подходе связанных каналов с учетом релятивистского запаздывания пиона [3] - пунктирная линия на рис. 3-5.

О'" = 2^.4^

1Ш> 21Ш ЛИ) 41М)

Е-), МсУ

<е;г> = тс

1<№ 21Ш 34)0 -ПК) Еу, МеУ

-0.5 0.5

Рис. 3. Сравнение новых данных (черные кружки) с результатом первого эксперимента на ВЭПП-3 (пустые кружки).

1 ^ .....

' " 1 ........ / \нн {

^г: ]

0 100 200 300 400 500 600 Еу МеУ

0 100 200 300 400 500 600

Еу, МеУ

Рис. 4. Зависимость компонент тензорной анализирующей способности реакции фотодезинтеграции дейтрона от энергии фотона.

В конце главы приведены ряд выводов из сравнения экспериментальных результатов и теоретических расчетов:

• Старые и новые экспериментальные данные по компонентам Т20 и Т22 хорошо согласуются.

• Точность новых данных по Тгм ДО энергии Е.у < 400 МэВ достаточна для дискриминации теоретических моделей.

• Несмотря на некоторые различия в деталях, видно, что имеет место хорошее качественное описание поляризационных данных, что действительно является трудным тестом для теории.

• Степень согласия теоретических расчетов с нашими данными для Т2М аналогична тому, что наблюдается для других поляризационных величин - таких, как фотонная асимметрия Е и поляризация протона ру -а именно:

- при малых Е.у теория и эксперимент хорошо согласуются;

- качество описания ухудшается с ростом энергии фотона;

11$

У / с: •1 г* " Н15

и 1 К" » -»5 ----------- к

ем К« -1.5 й •1 \

IV," V," Л)" Я)" МГ 71]" К1>" "Ш" |(Н1" 1111"

' 71»° И11" 411" Нш" 1111"

о,?'

1 711" И11" VII" 111(1" 1111 в'"

Рис. 5. Зависимость компонент тензорной анализирующей способности

реакции фотодезинтеграции дейтрона от угла вылета протона (показано

часть данных).

- более детальный расчет с учетом релятивистского запаздывания пиона [3] существенно улучшает согласие между экспериментом и теорией.

• Экспериментальные угловые зависимости компонент Т2м хорошо описываются теориями, и здесь тоже наблюдается лучшее согласие с новейшей моделью [3].

В заключении суммируются основные результаты работы:

• Выполнено первое наблюдение тензорной асимметрии в фоторасщеплении поляризованного дейтрона.

• Впервые измерена энергетическая зависимость компонент Т20, Т21 и Т22 тензорной анализирующей способности реакции двухчастичной фотодезинтеграции дейтрона в диапазоне энергий гамма-кванта Еу = 25 ~ 500 МэВ.

• Впервые измерена угловая зависимость компонент Т2о, Т21 и Т22 тензорной анализирующей способности реакции двух-частичной фотодезинтеграции дейтрона в диапазоне углов вылета протона '0"п = 25° - 45° и 75° -г 105°.

• Создана система регистрации для экспериментов с внутренней тен-зорно-поляризованной мишенью на электронном накопителе ВЭПП-3.

• Разработано программное обеспечение для набора данных, проверки детекторов, контроля за состоянием аппаратуры мишени и детекторов, обработки экспериментальных данных.

• Изучены процессы деполяризации в накопительной ячейке при её использовании для внутренней мишени в электронном накопителе.

В приложении 1 приведена таблица со списком поляризационных экспериментов, изучавших процесс фотодезинтеграции дейтрона.

В приложении 2 приведены таблицы численных результатов основного эксперимента на ВЭПГ1-3 с данными по каждой экспериментальной точке, а так же таблицы с величинами вкладов в систематическую ошибку измерений для каждой экспериментальной точки.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Д.К. Вссиовский, Б.Б. Войцеховский, ..., И.А. Рачек и др., "Измерение асимметрии в упругом и неупругом рассеянии электронов на тепзорно-поляризованной деитериевой мишени при энергиях 180 и 400 МэВ", Препринт ИЯФ СО РАН 86-75, Новосибирск, 1986.

2. Б.Б. Войцеховский, Д.М. Николенко,..., И.А. Рачек и др., "Асимметрия в реакции d(e,e'd) при переданном импульсе 1 - 1,5 Ф-1" Письма в ЖЭТФ, т.43 (1986) 567.

3. M.V. Mostovoy, D.M. Nikolenko, ..., I.A. Rachek et al, "The measurement of the asymmetry of tensor-polarized deuteron electrodisintegration at 180 MeV electron energy", Phys. Lett. B189 (1987) 181.

4. S.l. Mishncv, D.M. Nikolenko, S.G. Popov, l.A. Rachek et al, "Polarized Deuteron Target in an Electron Storage Ring: Measurements and Perspectives" Proc. of the 8th International Symposium on High-Energy Spin Physics, Mineapolis, 1988, AIP Conf. Proc. 187 (1989) 1286.

5. Б.Б. Войцеховский, С.И. Миишев, ..., И.А. Рачек и др., "Измерение компонент тензорной анализирующей способности Т20 н Т22 в фотодезинтеграции дейтрона" Препринт 92-19 ИЯФ СО РАН, Новосибирск, 1992.

6. L.G. Isaeva, В.A. Lazarenko, ..., I.A. Rachek et al, "Detector system for e-d scattering experiments on the VEPP-3 storage ring" Nucl. Instrum. Methods A325 (1993) 16.

7. R. Gilman, R.J. Holt, ..., I.A. Rachek et al, "A polarized gas internal target using a storage cell in an electron storage ring" Nucl. Instrum. Methods Л327 (1993) 277.

8. S.I. Mislmev, D.M. Nikolenko, S.G. Popov, I.A. Rachek et al, "Measure-

ments of the analyzing power components in pliotodisintegration of the polarized deuteron", Phys. Lett. B302 (1993) 23.

9. K.P. Coulter, R. Gilman,..., I.A. Rachek et al, "An active storage cell for a polarized gas internal target" Nucl. Instrum. Methods A350 (1994) 423.

10. I.A. Rachek, "The Novosibirsk T20 experiment: electron scattering from the tensor-polarized deuteron", Proc. of the 9th Amsterdam MiniConference "Electromagnetic studies of the deuteron", Amsterdam, 1996, p.61.

11. I.A. Rachek, H. Arenhövel, L.M. Barkov et al, "Recent results from the internal target experiment at the electron storage ring VEPP-3" AIP Conf. Proc., 512 (2000) 362.

12. D.M. Nikolenko, L.M. Barkov, ..., I.A. Rachek et al, "Measurement of polarization observables in elastic and inelastic elcctron-deuteron scattering at the VEPP-3 storage ring" Nucl. Pliys. A684 (2001) 525c.

13. M.V. Dyug, L.G. Isaeva, В.Л. Lazarenko,..., I.A. Rachek et al, "Internal polarized deuterium target with cryogenic atomic beam source" Nucl. Instrum. Methods A495 (2002) 8.

14. D.M. Nikolenko, H. Arenhövel, ..., I.A. Rachek et al, Proc. of X Advanced Research Workshop on High Energy Spin Physics (DUBNA-SPIN-03), Dubna 2004, p.365.

15. M.V. Dyug B.A. Lazarenko, ..., I.A. Rachek et al, "Deuterium target Polarimeter at the VEPP-3 storage ring" Nucl. Instrum. Methods A536 (2005) 344.

16. C.A. Зеваков, JI.M. Барков,..., H.A. Рачек и др., "Упругое и иеупру-гое рассеяние электрона на тензорно-поляризованном дейтроне" Препринт ИЯФ СО РАН, 2006-024, Новосибирск, 2006.

17. I.A. Rachek, L.M. Barkov, S.L. Belostotsky et al, "Measurement of tensor analyzing powers in deuteron photodisintegration", Phys. Rev. Lett. 98 (2007) 182303.

Список литературы

[1] M.I. Levchuk, "Deuteron photodisintegration in the diagrammatic approach", Few Body Syst. 19 (1995) 77.

[2] K.-M. Schmitt and H. Arenhövel, "Deuteron photodisintegration with the Bonn OBE potentials", Few Body Syst. 7 (1989) 95.

[3] M. Schwamb, Habilitation thesis, Johannes Gutenberg-Universität at Mainz, 2006.

Рачек Игорь Анатольевич

Экспериментальное изучение фотодезинтеграции тепзорно-поляризованного дейтрона

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Сдано в набор 10.11.2008 г. Подписано к печати 11.11.2008 г. Формат 100x90 1/16 Объем 1.0 печ.л., 0,8 уч.-изд.л.

Тираж 100 экз. Бесплатно. Заказ № 29 _

Обработано на РС и отпечатано на ротапринте "ИЯФ им. Г.И. Будкера"СО РАН Новосибирск, 630090, пр. академика Лаврентьева, 11.

Введение

1 Фотодезинтеграция дейтрона ч

1.1 Кинематика.

1.2 Сечение процесса фотодезинтеграций -.

1.3 Обзор теоретических моделей.

2 Постановка поляризационного эксперимента на накопителе

2.1 Поляризованная газовая мишень.

2.2 Накопитель ВЭПП-3.

2.3 Экспериментальное извлечение и разделение компонент Tim

3 Первые эксперименты

3.1 Эксперимент на ВЭПП-2.

3.2 Первый эксперимент на ВЭПП-3.

4 Система регистрации частиц основного эксперимента

4.1 Дрейфовые координатные камеры.

4.2 Сцинтилляторы протонного плеча.

4.3 Нейтронные детекторы

4.4 Триггер и система считывания данных.

4.5 Набор данных в эксперименте на ВЭПП-3.

5 Обработка экспериментальных данных

5.1 Этапы обработки экспериментальных данных.

5.2 Оценка доли неотделимого фона.

5.3 Определение средней степени поляризации мишени.

5.4 Вычисление экспериментальной асимметрии.

5.5 Вычисление компонент тензорной анализирующей способности

5.6 Систематические погрешности.

6 Получение и обсуждение экспериментальных результатов

6.1 Разбиение статистики на интервалы.

6.2 Усреднение теоретических кривых.

6.3 Сравнение с существующими данными и с теоретическими расчетами.

6.4 Выводы.

Простейшее составное ядро - дейтрон - является естественной природной лабораторией для исследования ядерных сил.

Дейтрон - это единственная связанная система из двух нуклонов, поэтому его изучение, в дополнение к изучению нуклон-нуклонного рассеяния, дает детальную информацию об элементарном нуклон-нуклонном взаимодействии и позволяет конструировать различные реалистические нуклон-нуклонные потенциалы.

Для исследования двух-частичной волновой функции на близких расстояниях, нужна подходящая проба. Известно, что наиболее чувствительными и чистыми являются электромагнитные пробы - поглощение фотона и рассеяние электрона, потому что электромагнитное взаимодействие хорошо описывается теорией и оно достаточно слабое, чтобы позволить применение теории возмущений в низшем порядке. Это, в свою очередь, означает, что сравнение теории и эксперимента - это прямой тест теоретической концепции, и любое заметное различие указывает на недостатки теоретического описания - базовых принципов или приближений, принятых для расчетов.

Первая работа по фоторасщеплению "диплона" Чадвика и Голдхабера вышла в 1934 году [1]. В ней авторы отметили, что "Тяжелый водород был выбран первым для исследования потому, что диплон . является простейшей из всех ядерных систем и его свойства так же важны для ядерной теории, как водород для атомной теории". Первая теоретическая статья по фотодезинтеграции дейтрона Бете и Пайерлса "Квантовая теория диплона" [2] появилась в 1935 году.

Измерение поляризационных наблюдаемых позволяет анализировать изучаемый процесс намного более глубоко, чем просто измерение дифференциального сечения. Поляризационные наблюдаемые содержат значительно более богатую информацию о динамике системы. Это связано с тем фактом, что в отличие от дифференциального сечения, которое есть сумма квадратов абсолютных значений элементов Т-матрицы рассеяния, поляризационные наблюдаемые содержат интерференционные члены различных амплитуд реакции в различных комбинациях, и поэтому, могут быть более чувствительны к малым амплитудам и к интересным эффектам с малым вкладом в дифференциальное сечение, таким, как суб-нуклонные степени свободы и релятивистские поправки.

Спиновая структура реакции фотодезинтёграции дейтрона, с учетом количества спиновых состояний каждой из участвующих в процессе частиц, а также закона сохранения четности в электромагнитных взаимодействиях,

РС требует: п = 2хЗх2х2 = 24 —> 12 комплексных амплитуд для полного описания процесса 7с!—>рп [3]. Наблюдаемые величины являются квадратичными формами в которые входят те или иные комбинации из действительных и мнимых частей двенадцати комплексных амплитуд. Для получения исчерпывающей информации о процессе должны быть измерены 2п—1 = 23 различных наблюдаемых как функции от энергии фотона и угла вылета протона. При этом полное количество всевозможных наблюдаемых величин, связанных с различными комбинациями из начальных состояний фотона и дейтрона и конечных состояний протона и нейтрона насчитывает 2п2 = 288 [4,5]. Половина этих наблюдаемых может быть отброшена, так как они являются линейными комбинациями величин из другой половины. Из оставшихся 144 экспериментальных наблюдаемых нужно выбрать набор таких величин, изучение которых позволит однозначно извлечь 12 комплексных амплитуд. В работах [4,6] рассматривается алгоритм формирования таких наборов наблюдаемых и предлагаются несколько вариантов. В любой такой "комплект-23" обязательно входят несколько величин, связанных с тензорной поляризацией мишени. Поэтому экспериментальное изучение фотодезинтеграции тензорно-поляризованного дейтрона является необходимым вкладом в базу данных по этому важнейшему для фотоядерной физики процессу.

Экспериментальное изучение фоторасщепления дейтрона продолжается уже более 70 лет. Сначала источниками энергичных фотонов служили радиоактивные материалы, затем, с появлением электростатических генераторов и ускорителей электронов, стали доступны пучки тормозных гамма-квантов. Дальнейшее развитие связано с введением в строй накопителей, растяжителей и микротронов с 100% скважностью пучка электронов, что позволило применить "мечение" фотонов, а также получить пучки монохроматических гамма-квантов, используя комптоновское рассеяние лазерных фотонов на электронах, или технологию электрсш-позитронной аннигиляции "на-лету". Первая статья по измерению углового распределения нуклонов при фоторасщеплении дейтрона относится к 1945 году [7]. По мере появления новых экспериментальных технологий дифференциальное сечение процесса измерялось все более точно и во все более широком диапазоне по энергии фотона.

Первая публикация о поляризационном эксперименте появилась в 1960 г. [8] Исторически первыми поляризационными экспериментами стали такие, где использовались поляриметры, измеряющие поляризацию протонов и нейтронов из развала дейтрона, а затем и поляризованные фотонные пучки. Первыми поляризационными наблюдаемыми, доступными для экспериментального изучения, стали: ру - компонента поляризации вылетевшего протона, перпендикулярная плоскости реакции; р" - то же для вылетевшего нейтрона и X - фотонная асимметрия для линейно-поляризованных фотонов.

В таблице А.1 в Приложении представлен (почти) полный список экспериментов изучавших поляризационные наблюдаемые величины в фотодезинтеграции дейтрона (таблица является дополненным вариантом таблицы 11 из обзора [9]). Заметим, что существенный вклад в базу экспериментальных данных по поляризационным наблюдаемым в фотодезинтеграции дейтрона внесли физики из Советского Союза - Харькова, Еревана, Томска и Новосибирска.

Результаты экспериментов по измерению ру представлены в работах [8], [10-24], а по измерению - в работах [25-32]. Основным инструментом таких экспериментов является поляриметр нуклона отдачи, базирующийся на методе вторичного рассеяния на ядерной мишени (как правило, углеродной или углеводородной) с известной анализирующей способностью.

В экспериментах по измерению фотонной асимметрии £ ([17-19], [33-50]) использовались различные способы получения поляризованных фотонных пучков: гамма-лучи из реакции 3Н(р,7)4Не, технология угловой селекции тормозных фотонов, комптоновское рассеяние поляризованного лазерного света на энергичных электронах," когерентное рассеяние электронов на монокристалле алмаза.

В работе [18] приведены результаты первого измерения с двойной поляризацией - измерялась поляризация вылетевшего нейтрона при дезинтеграции дейтрона поляризованными 7-квантами. Результаты последующих экспериментов с двойной поляризацией даны в работах [23-24] и [46] .

Эксперименты с поляризованными дейтериевыми мишенями появились существенно позже и количество их заметно меньше, чем выше упомянутых, что подчеркивает технологическую сложность таких экспериментов. В работах [51-53] использовалась мишень на основе дейтерированного бу-танола с векторной поляризацией дейтронов около 20% и долей дейтронов в веществе 24%. В работе [54] для мишепи применен дейтерированный аммоний, векторная поляризация достигала 44% при доле дейтронов 30%. Во всех работах измеренная асимметрия связана с векторной анализирующей способностью реакции фотодезинтеграции дейтрона. Лишь в работе [54] для одной из кинематических точек приведена также "тензорная асимметрия", однако систематическая погрешность этих данных весьма велика ввиду очень низкого значения тензорной поляризации, трудности точного измерения ее степени и невозможности оперативно переключать ее знак или ориентацию.

В 90-ые годы были введены в строй ускорители для ядерной физики нового поколения, имеющие дьюти-фактор 100% (кольца-растяжители и микротроны): MAMI-A в Германии, MIT-BATES и TJNAF в США, AmPS в Голландии, SAL в Канаде и др. Значительное место в физической программе этих установок занимает изучение различных процессов на дейтроне и, в частности, прецизионное измерение ряда наблюдаемых в фотодезинтеграции дейтрона ?

В настоящее время систематическое изучение поляризационных наблюдаемых в фотодезинтеграции дейтрона в широком диапазоне энергии фотона проводится в Лаборатории Джефферсона (TJNAF, USA) [55]. Используя пучок циркулярно-поляризованных фотонов, полученных тормозным излучением продольно-поляризованных электронов, и высоко-эффективный поляриметр протонов, установленный в фокальной плоскости магнитного спектрометра, измеряются наведенная поляризация Ру и компоненты "переданной" поляризации Сх> и C¿ в широком диапазоне энергий и углов.

Но несмотря на высокое качество электронного пучка и детекторов в Лаборатории Джефферсона изучать тензорные эффекты в электро- и фотоядерных процессах на дейтроне там не представляется возможным из-за недоступности плотных тензорпо-поляризованных мишеней. Единственный экспериментальный подход, позволяющий проводить такие исследования -это метод внутренних мишеней в накопителях, предложенный и успешно развиваемый в ИЯФ им. Г.И.Будкера. Преимущество метода состоит в том, что он позволяет существенно увеличить эффективность использования материала мишени и частиц в пучке, поэтому делает возможным эксперименты:

• с экзотическими мишенями, например: поляризованными; из редко-встречающихся или коротко-живущих элементов;

• с экзотическими пучками, например: с позитронами, антипротонами, ионами изотопов;

• с медленными, тяжелыми, сильно-ионизирующими продуктами реакции. Обзор по методу внутренних мишеней можно найти в [56].

В случае экспериментов с поляризованной мишенью метод позволяет применить газовую мишень и избежать большинство недостатков традици установки AmPS, SAL и MIT-BATES закончили цикл экспериментов и недавно были закрыты. онной методики криогенных твердых мишеней: дает возможность работать с чистой, без примесей, дейтериевой мишенью, имеющей высокую степень поляризации (векторную или тензорную) с возможностью получения любых спиновых состояний, с быстрым переключением направления и знака поляризации, не требующую больших магнитных полей и толстостенных криогенных контейнеров. Благодаря такому подходу данные по тензорным асимметриям в фотодезинтеграции дейтронов полученные в Новосибирске являются первыми и пока единственными в этой области результатами, пригодными для точной проверки моделей малонуклонных систем.

В последнее время методика внутренних мишеней получила признание и нашла применение в ряде крупных лабораторий мира (HERA в Германии, AmPS в Голландии; IUCF в США, MIT-BATES в США и др.)

Эксперименты, описываемые в данной работе, проводились в 1985— 2003 гг. на накопителях электронов ВЭПП-2 и ВЭПП-3 в Институте Ядерной Физики им. Г.И.Будкера, Новосибирск. Материалы диссертации докладывались на ряде международных конференций и совещаний: "Particles and Nuclei International Conference" в 1990 и 1996гг.; "Internal Targets-90", Новосибирск, 1990г.; "Perspectives in Nuclear Physics", Триест, Италия, 1993г.; "Electromagnetic studies of the deuteron", Амстердам, Голландия, 1996г.; "STORI-99 : Physics at Storage Rings", Блумингтон, США, 1999г.; "Few Body Problems in Physics" в 2000г. (Тайвань); "Релятивистская Ядерная Физика и Квантовая Хромодинамика", Дубна, 2000г.; "Дубна-СПИН", Дубна, 2003 г. и 2005 г.; "Совещание Отделения Ядерной Физики РАН", Москва, 2004г.; "SPIN-2004", Триест, Италия, 2004г.; "Национальная Конференция по Ядерной Физике", Санкт-Петербург, 2005г.; "Ядерная и Радиационная Физика", Алма-Ата, Казахстан, 2005г. и т.д., и опубликованы в работах [57-76]

В Главе 1 приводятся основные положения теории электро- и фотодезинтеграции дейтрона: кинематические соотношения и выражения для сечения процесса и поляризационных наблюдаемых, дан краткий обзор теоретических моделей процесса и сравниваются расчеты с избранными экспериментальными данными.

Глава 2 посвящена методическим особенностям данного эксперимента

- описывается внутренняя газовая поляризованная дейтериевая мишень с накопительной ячейкой и рассматривается работа электронного накопителя ВЭПП-3 в качестве установки для ядерно-физических экспериментов с внутренней мишенью. Особое место отводится анализу процессов деполяризации и способам борьбы с ними.

В Главе 3 описываются первые измерения тензорных поляризационных наблюдаемых в фотодезинтеграции дейтрона, проведенные на накопителях ВЭПП-2 и ВЭПП-3. Дано краткое описание использованной аппаратуры, процедуры обработки данных и приводятся результаты измерений.

В Главе 4 описываются детекторы частиц и система сбора данных, использовавшиеся в основном эксперименте на ВЭПП-3.

В Главе 5 излагается методика обработки экспериментальных данных

- процедуры извлечения событий изучаемого процесса, оценки неотделимого фона, определения средней степени тензорной поляризации мишени, вычисления экспериментальных асимметрий, приведен анализ систематических погрешностей измерений.

В Главе 6 рассмотрены варианты разбиения статистики на интервалы, объясняется методика усреднения теоретических кривых по экспериментальному аксептансу, приведены результаты измерения компонент анализирующей способности реакции, проводится сравнение с современными теоретическими расчетами и обсуждение полученных результатов.

В Заключении суммируются основные результаты работы.

В Приложении А приведена таблица со списком поляризационных экспериментов, изучавших процесс фотодезинтеграции дейтрона.

В Приложении В приведены таблицы численных результатов основного эксперимента на ВЭПП-3 с данными по каждой экспериментальной точке, а так же таблицы с величинами вкладов в систематическую ошибку измерений для каждой экспериментальной точки.

Основные результаты данной работы:

• Выполнено первое наблюдение тензорной асимметрии в фоторасщеплении поляризованного дейтрона;

• Впервые измерена энергетическая зависимость компонент Т2о, Т21 и Т22 тензорной анализирующей способности реакции двух-частичной фотодезинтеграции дейтрона в диапазоне энергий гамма-кванта Е^ = 20 - 500 МэВ;

• Впервые измерена угловая зависимость компонент Т2о, Т21 и Т22 тензорной анализирующей способности реакции двух-частичной фотодезинтеграции дейтрона в диапазоне углов вылета протона тЗ^71 = 25° — 45° и 75° - 105°;

• Создана система регистрации для экспериментов с внутренней тензор-но-поляризованной мишеныо на электронном накопителе ВЭПП-3;

• Разработано программное обеспечение для набора данных, проверки детекторов, контроля за состоянием аппаратуры мишени и детекторов, обработки экспериментальных данных;

• Изучены процессы деполяризации в накопительной ячейке при её использовании в качестве внутренней газовой мишени в электронном накопителе.

В заключение хочу выразить глубокую благодарность моим научным руководителям Дмитрию Митрофановичу Николенко и безвременно ушедшему из жизни Станиславу Георгиевичу Попову.

Я безмерно благодарен всем настоящим и бывшим сотрудникам нашей группы за многолетнюю плодотворную совместную работу: Д.К. Топоркову, Б.А. Лазаренко, Ю.В. Шестакову, С.А. Зевакову, Р.Ш. Садыкову, В.А. Елшанскому, A.M. Ефимову, Ю.Г. Украинцеву, Б.Б. Войцеховскому, Е.П. Центаловичу Д.К. Весновскому и другим.

Я чрезвычайно признателен Л.М. Баркову и В.Ф. Дмитриеву за полезные обсуждения.

Выражаю благодарность сотрудникам Томского Политехнического Университета В.Н. Стибунову и A.B. Осипову за большую помощь и активное участие в проведении измерений.

Я благодарен сотрудником НКО ИЯФ СО РАН Л.Г. Исаевой, Н.В. Гор-бовской и другим за большой вклад в конструирование экспериментальной установки.

Я глубоко признателен сотрудникам ускорительно-накопительных комплексов ВЭПП-2 и ВЭПП-3: Ю.М. Шатунову, Е.Б. Левичеву, С.И. Мишне-ву и другим за отличную работу комплексов во время наших экспериментов.

Я благодарен сотрудникам лабораторий 3 и б ИЯФ СО РАН за предоставление электронной аппаратуры и детекторов, использовавшихся в экспериментах.

Заключение

Использование криогенного источника поляризованных атомов в комбинации с накопительной ячейкой в качестве сверхтонкой внутренней газовой мишени в электронном накопителе позволило выполнить уникальные измерения тензорных наблюдаемых в реакции фотодезинтеграции дейтрона, недоступные для исследования в других экспериментальных подходах.

1. H.A. Bethe and R. Peierls, "Quantum theory of the Diplon", Proc. Roy. Soc. A148 (1935) 146.

2. H. Arenhövel, "General formulae for polarization observables in two-body break-up of the deuteron", Few Body Syst. 4 (1988) 55.

3. H. Arenhövel and K.-M. Schmitt, "Relations between polarization observables and complete sets for deuteron photodisintegration", Few Body Syst. 8 (1990) 77.

4. K.-M. Schmitt and H. Arenhövel, "Survey on polarization observables in deuteron photodisintegration below pion-production threshold", Few Body Syst. 11 (1991) 33.

5. H. Arenhövel, W. Leidemann, E.L. Tomusiak, "Complete sets of polarization observables in electromagnetic deuteron breakup", Few Body Syst. 28 (2000) 147.

6. G.A.R. Graham and H. Halban, "On the angular distribution of neutrons in the photo-disintegration of the deuteron", Rev. Mod. Phys. 17 (1945) 297.

7. B.T. Feld et al, "Use of nuclear emulsions as an analyser of proton polarization", Nuovo Cimento Supp. 10 (1960) 241.

8. R. Gilman and F. Gross, "Electromagnetic structure of the deuteron", J. Phys. G28 (2002) R37.

9. F.J. Loeffler et al, "Polarization of protons from the high-energy photodisintegration of deuterium", Phys. Rev. 131 (1963) 1844.

10. F.F. Liu, D.E. Lundquist, ancl B.H. Wiik "Measurements of the polarization of protons from deuteron photodisintegration", Phys. Rev. 165 (1968) 1478.

11. R. Kose et al, "Measurements of the polarization of protons from deuteron photodisintegration for photon energies between 282 and 405 MeV", Z. Phys. 220 (1969) 305.

12. T. Kamae et al, "Measurement of the proton polarization in deuteron photodisintegration at photon energies between 350-MeV and 700-MeV", Nucl. Phys. B139 (1978) 394.

13. H. Ikeda et al, "Further measurement of proton polarization in deuteron photodisintegration at photon energies between 400-Mev and 650-Mev", Nucl. Phys. B172 (1980) 509.

14. A.C. Браташевский и др., "Энергетические зависимости поляризации протонов в реакции 7d —> пр под углами 43, 78, 120°", Письма в ЖЭТФ 31 (1980) 295,

15. А.С. Браташевский, А.А. Зыбалов, С.П. Карасев и др., "Поляризация протонов в реакции ^yd —> рп в интервале Е^ = 0.7-1 ГэВ для вр — 90° в СЦМ", Яд. Физ. 44 (1986) 960.

16. А.С. Браташевский и др., "Исследование поляризации протонов в фоторасщеплении дейтрона линейно-поляризованными 7-квантами с энергией 400 и 500 МэВ", Письма в ЖЭТФ 35 (1982) 489,

17. V.P. Barannik et al, "Proton polarization in deuteron disintegration by linearly polarized photons and dibaryon resonances", Nucl. Phys. A451 (1986) 751.

18. V.B. Ganenko et al, "Polarization observables E, Py, T\ in the reaction 7d —> pn at photon energies between 200-MeV and 600-MeV and dibaryon resonances", Z. Phys. A341 (1992) 205.

19. А.А. Зыбалов, О.Г. Коновалов, В.А. Гущин и др., "Поляризация протонов при фотодезинтеграции дейтерия в интервале Еп = 200 -г- 350 МэВ", Яд. Физ. 51 (1990) 23.

20. А.А. Zybalov et al, "Proton polarization in deuteron photodisintegration in the A(1232)-resonance region", Nucl. Phys. A533 (1991) 642.

21. P.O. ABaKHH u dp., "Proton polarization measurement in the reaction 7d —> pn on linearly polarized proton beam in the range of = 310 MeV 450 MeV at 75° proton c.m.s. angle", Hfl. Ohs. 52 (1990) 312.

22. K. Wijesooriya et al, "Polarization measurements in high-energy deuteron photodisintegration", Phys. Rev. Lett. 86 (2001) 2975.

23. X. Jiang et al, "Recoil-proton polarization in high-energy deuteron photodisintegration with circularly polarized photons", Phys. Rev. Lett. 98 (2007) 182302.

24. J. Walter and M.V. Frederick "Measurement of the polarization of photoneutrons from deuterium", Phys. Rev. 124 (1961) 830.

25. R. von Bosch et al, "Neutron polarization in deuterium photodisintegration", Helv. Phys. Acta 36 (1963) 657.

26. D.E. Frederick "Polarization of neutrons from the photodisintegration of deuterium", Phys. Rev. 130 (1963) 1131.

27. W. Bertozzi et al, "Polarization of neutrons from the photodisintegration of deuterium", Phys. Rev. Lett. 10 (1963) 106.

28. R.W. Jewell et al, "Polarization of photoneutrons produced from deuterium by 2.75-MeV gamma rays", Phys. Rev. 139 (1965) B71.

29. R. Nath, F.W.K. Firk, and H.L. Schultz "Differential polarization of photoneutrons from deuterium", Nucl. Phys. A194 (1972) 49.

30. L.J. Drooks, "Polarization of neutrons from deuteron photodisintegration", Ph.D. thesis, Yale University, 1976.

31. R.J. Holt, K. Stephenson, and J.R. Specht "Meson-exchange currents and the reaction 2H{^,n)Hv, Phys. Rev. Lett. 50 (1983) 577.

32. F.F. Liu et al, "Photodisintegration of the deuteron by polarized photons", Phys. Rev. 138 (1965) B1443.

33. G. Barbiellini et al, "Photodisintegration of the deuteron by polarized gamma rays", Phys. Rev. 154 (1967) 988.

34. В.Г. Горбенко и др., "Асимметрия сечения реакции дезинтеграции дейтрона поляризованными фотонами с энергией 80-600 МэВ", Письма в ЖЭТФ 32 (1980) 387,

35. V.G. Gorbenko et al, "Cross-section asymmetry in the photodisintegration of the deuteron by polarized photons", Nucl. Phys. A381 (1982) 330.

36. W. Del Bianco et al, "Deuteron photodisintegration by 20.3 MeV linearly polarized 7-rays", Nucl. Phys. A343 (198Q),121.

37. W. Del Bianco et al, "Neutron asymmetry measurements in the deuteron photodisintegration between 10 and 70 MeV", Phys. Rev. Lett. 47 (1981) 1118.

38. Ф.В. Адамян и др., "Асимметрия сечения реакции 7d рп поляризованными фотонами в области энергии = 0.4 -f- 0.7 МэВ", препринт ЕФИ-505(48)-81, 1981.

39. М.Р. De Pascale et al, "Polarization asymmetry in the photodisintegration of the deuteron", Phys. Rev. C32 (1985) 1830.

40. E.A. Dahl "Experimental measurement of the asymmetry E of the differential cross-section in the photodisintegration of the deuteron by linear polarized photons in the energy range 230 to 820 MeV", Bonn Preprint IR-82-26, 1982.

41. В.П. Баранник, В.Г. Горбенко, В.А. Гущин и др., "Исследование асимметрии сечений в фоторасщении дейтрона поляризованными 7-квантами при низких энергиях", Яд. Физ. 38 (1983) 1108.

42. Ф.В. Адамян и др., "Асимметрия сечения реакции 7d —> рп линей-нополяризованными фотонами в области Е1 = 0.4 -f- 0.8 ГэВ и в в™ = 45 + 95°", Письма в ЖЭТФ 39 (1984) 239.

43. К.Ш. Агабабян и др., "Изучение фотодезинтеграции дейтрона линейно поляризованными фотонами в диапазоне энергии Егу = 0.4 -т- 0.8 ГэВ", Яд. Физ. 41 (1985) 1401.

44. И.Е. Внуков и др., "Фоторасщепление дейтрона линейно поляризованными фотонами с энергией 50 -f- 100 МэВ",

45. Письма в ЖЭТФ 43 (1986) 510, Яд. Физ. 47 (1988) 913.

46. F.V. Adamian et al, "Measurements of the px> component of neutron polarization in the reaction 7d —» pn by linearly polarized photons in the energy range 0.3 0.5 Gev", J. Phys. G: Nucl. Phys. 14 (1988) 831.

47. F.V. Adamian et al, "Comparative study of the d{^,pn), GLi(^,pn)X and 4He(ry,pn)X processes by linearly polarized photons in the energy range 0.3 to 0.9 GeV", J. Phys. G: Nucl. Phys. 17 (1991) 1189.

48. G. Blanpied et al, (The LEGS Collaboraton) "Measurement of 2H{^,p)n with linearly polarized photons in the resonance region", Phys. Rev. C61 (2000) 024604.

49. S. Wartenberg et al, "Photon asymmetry of deuteron photodisintegration between 160 and 410 MeV", Few Body Syst. 26 (1999) 213.

50. F. Adamian et al, "Measurement of the cross-section asymmetry of deuteron photodisintegration process by linearly polarized photons in the energy range E7 = 0.8-GeV to 1.6-GeV", Eur. Phys. J A8 (2000) 423.

51. T. Ishii et al, "Measurement of polarized target asymmetry in 7d —> pn in the photon energy region between 0.3 and 0.7 GeV", Phys. Lett. B110 (1982) 441.

52. Y. Ohashi et al, "Target asymmetry measurement in 7d —» pn at photon energies 300 700 Mev and partial wave analysis", Phys. Rev. C36 (1987) 2422.

53. K.H. Althoff et al, "Target asymmetry measurement of deuteron photodisintegration at a photon energy of 550 Mev", Z. Phys. C26 (1984) 175.

54. K.H. Althoff et al, "Phptodisintegration of polarized deuterons -measurement of angular distributions at E1 — 450, 550 and 650 MeV", Z. Phys. C43 (1989) 375.

55. J. Alcorn et al, "Basic Instrumentation for Hall A at Jefferson Lab", Nucl. Instrum. Methods A522 (2004) 294.

56. С.Г. Попов, "Внутренние мишени в накопителях заряженных частиц", Яд. Физ. 62 (1999) 291

57. V.F. Dmitriev, D.M. Nikolenko, S.G. Popov, I.A. Rachek et al, "First measurement of the asymmetry in electron scattering by a jet target of polarized deuterium atoms" Phys. Lett. B1571985) 143

58. Б.Б. Войцеховский, Д.М. Николенко, К.Т. Оспанов, ., И.А. Рачек и др., "Асимметрия в реакции d(e,e'd) при переданном импульсе 1 1,5 ф-1" Письма в ЖЭТФ, т.43 (1986) 567.

59. M.V. Mostovoy, D.M. Nikolenko, К.Т. Ospanov, ., I.A. Rachek et al, "The measurement of the asymmetry of tensor-polarized deuteron electrodisintegration at 180 MeV electron energy" Phys. Lett. B189 (1987) 181.

60. Б.Б. Войцеховский, JI.Г. Исаева, Б.А. Лазаренко,., И.А. Рачек и др., "Система регистрации эксперимента по изучению (e,e'd) реакции" Препринт ИЯФ СО РАН 88-120, Новосибирск, 1988.

61. Б.Б. Войцеховский, С.И. Мишнев, Д.М. Николенко, ., И.А. Рачек и др., "Измерение компонент тензорной анализирующей способности Т20 и Т22 в фотодезинтеграции дейтрона" Препринт 92-19 ИЯФ СО РАН, Новосибирск, 1992.

62. R. Gilman, R.J. Holt, E.R. Kinney, ., I.A. Rachek et al, "A polarized gas internal target using a storage cell in an electron storage ring" Argonne National Laboratory, Preprint PHY-7090-ME-92.

63. L.G. Isaeva, B.A. Lazarenko, D.M. Nikolenko, ., I.A. Rachek et al, "Detector system for e-d scattering experiments on the VEPP-3 storage ring" Nucl. Instrum. Methods A325 (1993) 16.

64. R. Gilman, R.J. Holt, E.R. Kinney, ., I.A. Rachek et al, "A polarized gas internal target using a storage cell in an electron storage ring" Nucl. Instrum. Methods A327 (1993) 277.

65. K.P. Coulter, R. Gilman, R.J. Holt, ., I.A. Rachek et al, "An active storage cell for a polarized gas internal target" Nucl. Instrum. Methods A350 (1994) 423.

66. S.I. Mishnev, D.M. Nikolenko, S.G. Popov, I.A. Rachek et al, "Measurements of the analyzing power components in photodisintegration of the polarized deuteron" Phys. Lett. B302 (1993) 23.

67. I.A. Rachek. "The Novosibirsk T20 experiment: electron scattering from the tensor-polarized deuteron", Proc. of the 9th Amsterdam Mini-Conference "Electromagnetic studies of the deuteron", Amsterdam, 1996, p.61-80.

68. I.A. Rachek, H. Arenhovel, L.M. Barkov et al, "Recent results from the internal target experiment at the electron storage ring VEPP-3" AIP Conf. Proc., 512, p.362-364.

69. D.M. Nikolenko, L.M. Barkov, V.F. Dmitriev, ., I.A. Rachek et al, "Measurement of polarization observables in elastic and inelastic electron-deuteron scattering at the VEPP-3 storage ring" Nucl. Phys. A684 (2001) 525c.

70. M.V. Dyug, L.G. Isaeva, B.A. Lazarenko, ., I.A. Rachek et al, "Internal polarized deuterium target, with cryogenic atomic beam source" Nucl. Instrum. Methods A495 (2002) 8.

71. D.M. Nikolenko, H. Arenhövel, L.M. Barkov, ., I.A. Rachek et al, Proc. of X Advanced Research Workshop on High Energy Spin Physics (DUBNA-SPIN-03), Dubna 2004, p.365.

72. M.V. Dyug B.A. Lazarenko, S.I. Mishnev, ., I.A. Rachek et al, "Deuterium target Polarimeter at the VEPP-3 storage ring" Nucl. Instrum. Methods A536 (2005) 344.

73. C.A. Зеваков, JI.M. Барков, ., И.А. Рачек и др., "Упругое и неупругое рассеяние электрона на тензорно-поляризованном дейтроне" Препринт ИЯФ СО РАН, 2006-024, Новосибирск, 2006.

74. I.A. Rachek, L.M. Barkov, S.L. Belostotsky et al, "Measurement of tensor analyzing powers in deuteron photodisintegration" Phys. Rev. Lett. 98 (2007) 182303.

75. M.E. Rose, "Elementary theory of angular momentum", New York, Wiley 1963.

76. М.И. Левчук, "Фотодезинтеграция дейтрона в диаграммном подходе", Препринт No 609 ИФ АН БССР, Минск, 1990.

77. Н. Arenhövel and М. Sanzone, "Photodisintegration of the deuteron: A Review of theory and experiment", Few-Body Systems Suppl. 3 (1991) 1.

78. A. Donnachie, "The photodisintegration of the deuteron", Nucl. Phys. 32 (1962) 637.

79. F. Partovi, "Deuteron photodisintegration and n-p capture below pion production threshold", Ann. Phys. (N.Y.) 27 (1964) 79.

80. A. J.F. Siegert, "Note on the interaction between nuclei and electromagnetic radiation", Phys. Rev. 52 (1937) 787.

81. A. Cambi, B. Mosconi and P. Ricci, "Cross-section and polarization in deuteron photodisintegration: general formulas", Phys. Rev. C26 (1982) 2358.

82. P. Wilhelm, W. Leidemann and H. Arenövel, "The relativistic spin orbit current in deuteron photodisintegration below and above 7Г threshold", Few Body Syst. 3 (1988) 111.

83. K.-M. Schmitt and H. Arenhövel, "Deuteron photodisintegration with the Bonn OBE potentials", Few Body Syst. 7 (1989) 95.

84. K.-M. Schmitt, P. Wilhelm and H. Arenhövel, "Deuteron photodisintegration at low energies", Few Body Syst. 10 (1991) 105.

85. M.I. Levchuk, "Deuteron photodisintegration in the diagrammatic approach", Few Body Syst. 19 (1995) 77.

86. J.M. Läget, "Electromagnetic properties of the 7Гnn system. 3. The 7d —> pn Reaction", Nucl. Phys. A312 (1978) 265

87. W. Leidemann and H. Arenhövel, "Two-body deuteron photodisintegration above pion threshold with a dynamical treatment of delta degrees of freedom", Nucl. Phys. A465 (1987) 573.

88. H. Tanabe and K. Ohta, "Unitary theory of the deuteron photodisintegration", Phys. Rev. C40 (1989) 1905

89. С.И. Нагорный, Ю.А. Касаткин и И.К. Кириченко, "Фотодезинтеграция дейтрона при Е^ > 1 ГэВ в модели асимптотических амплитуд", Яд. Физ. 55 (1992) 345.

90. K.Yu. Kazakov and S.Zh. Shimovsky "Relativistic contributions to deuteron photodisintegration in the Bethe-Salpeter formalism", Phys. Rev. C63 (2000) 014002.

91. A.Yu. Korchin, Yu.P. Mel'nik and A.V. Shebeko, Angular distributions and polarization of protons in the d(e, e'p)n reaction", Few Body Syst. 9 (1990) 211.

92. Yu.P. Mel'nik and A.V. Shebeko, "Electrodisintegration of polarized deuterons", Phys. Rev. C48 '(1993) 1259.

93. M. Schwamb and H. Arenhovel, "Off-shell effects in electromagnetic reactions on the deuteron", Nucl. Phys. A696 (2001) 556.

94. M. Schwamb, Habilitation thesis, Johannes Gutenberg-Universitat at Mainz, 2006.

95. P. Rossi et al, "Onset of asymptotic scaling in deuteron photodisintegration", Phys. Rev. Lett. 94 (2005) 012301.

96. L.L. Frankfurt et al, "QCD rescattering and.high energy two-body photodisintegration of the deuteron", Phys. Rev. Lett. 84 (2000) 3045.

97. V.Y. Grishina et al, "Deuteron photodisintegration within the quark -gluon strings model and QCD motivated nonlinear Regge trajectories", Eur. Phys. J A10 (2001) 355.

98. A.V. Evstigneev, S.G. Popov and D.K. Toporkov, "Intense polarized atomic deuteron source", Nucl. Instrum. Methods A238 (1983) 12

99. L.G. Isaeva, B.A. Lazarenko, S.I. Mishnev et al, "High field superconducting sextupole magnets", Nucl. Instrum. Methods A411 (1998) 201

100. R.S. Raymond et al, "The ultra-cold polarized hydrogen jet project", AIP Conf. Proc. 187 (1989) 1311.

101. R.J. Holt, Proc. Workshop on Polarized Targets in Storage Rings, Argonne, IL, 1984, ed. R.J.Holt, p.103.

102. С. Дешман, "Научные основы вакуумной техники" М. Мир, 1964.

103. U. Memmert, "Depolarization mechanisms on surfaces", AIP Conf. Proc. 187 (1989) 1576.

104. A.B. Никитин, Дипломная работа, Томский Политехнический Институт, 1989.

105. Т. Wise, A. Converse and J.S. Price, "Test of storage cell for polarizedatomic hydrogen", AIP Conf. Proc. 187 (1989) 1527.i

106. J.S. Price and W. Haeberli, "Polarization measurement for polarized gas targets", Nucl. Instrum. Methods A326 (1993) 416.

107. J.S. Price and W. Haeberli, "Measurement of cell wall depolarization of polarized hydrogen gas targets in a weak magnetic field", Nucl. Instrum. Methods A349 (1994) 321.

108. L. Young, R.J. Holt, S.O. Green et al, "Development of a polarized deuterium target by spin exchange with optically pumped K", Nucl. Instrum. Methods B25 (1987) 963.

109. E.R. Kinney, "Realizations of polarized targets in storage rings", Nucl. Phys. A527 (1991) 827c

110. Г.С. Пискунов и С.В. Тарарышкин, "Двадцатичетырехразрядная ЭВМ в стандарте САМ АС", Автометрия 4 (1986) 32.

111. G.A. Aksenov, V.S. Banzarov, Т.В. Bolshakov et al, "Transputer based data acquisition system for the CMD-2 detector", Nucl. Instrum. Methods A379 (1996) 550.

112. Э.А. Купер, Г.С. Пискунов, В.В. Репков и др., "Цветной растровый дисплей ЦДР-2", Препринт ИЯФ СО РАН, 84-112, Новосибирск, 1984.

113. Г.И. Будкер, И.Я. Протопопов, А.Н. Скринский, "ВЭПП-3 электрон-позитронная установка со встречными пучками на энергию 3.5 ГэВ", Труды VII Международной конференции по ускорителям заряженных частиц, Ереван, 1970, т. 2, стр. 37.

114. И.Я. Протопопов, "Накопительное кольцо ВЭПП-4", Труды 6-го Всесоюзного совещания по ускорителям заряженных частиц. Дубна, 1979, т. 2, стр. 363.

115. V.M. Budnev I.F. Ginzburg, G.V. Meledin, V.G. Serbo, "The two-photon particle production mechanism", Phys. Rep. 15C (1975) 181.

116. P. Rossi, E.De Sanctis, P. Levi Sandri et al, 'Tridimensional fit to 2H(r),p)n cross-section values between 20 and 440 MeV", Phys. Rev. C40 (1989) 2412.

117. R.L. Craun and D.L. Smith, "Analysis of response data for several organic scintillators", Nucl. Instr. Meth. 80 (1970) 239.

118. М.В. Мостовой, Дипломная работа, Новосибирский Государственный Университет, 1986.

119. М.Р. Rekalo, G.I. Gakh and A.P. Rekalo, "A polarized deuteron target in the d{e,e')np reaction", Phys. Lett. B166 (1986) 27.

120. М.Д. Минаков, С.И. Середняков, Ю.М. Карпов и др., "Результаты проверки счетчиков с кристаллами Nal(Tl)", ПТЭ 4 (1980) 58.

121. В.Н. Батурин, В.В. Вихров, М.М. Макаров-и-др., "Широкоапертурный нейтронный спектрометр (ШАНС)", Препринт ЛИЯФ-594, Ленинград, 1980.

122. Б.А. Лазаренко. "Блок Управления У2601", В книге: "Блоки, выполненные в стандарте КАМАК. Информационный материал ИЯФ СО АН СССР", Новосибирск, 1985.

123. R. Gilman, R.J. Holt, E.R. Kinney et al, "Measurement of tensor analyzing power in electron-deuteron elastic scattering", Phys. Rev. Lett. 65 (1990) 1733.

124. D.M. Nikolenko, H. Arenhovel, L.M. Barkov et al, "Measurement of the tensor analyzing powers T20 and T21 in elastic electron deuteron scattering", Phys. Rev. Lett. 90 (2003) 072501.

125. B.B. Фролов,"Вершинная камера", Дипломная Работа, Новосибирский Государственный Университет, 1992.

126. Ю.Г. Украинцев, "Универсальная схема совпадений Л2608", В книге: "Блоки, выполненные в стандарте КАМАК. Информационный материал ИЯФ СО АН СССР", Новосибирск, 1985.

127. М. Homewood "The IMS Т800 Transputer", IEEE Micro, 7(1987)10.

128. T.E.O. Ericson and M. Rosa-Clot, "The deuteron asymptotic D state as a probe of the nucleon-nucleon force", Nucl. Phys. A405 (1983) 497.

129. H. Arenhovel, F. Ritz, and T. Wilbois, "Elastic electron deuteron scatteringwith consistent meson exchange and relativistic contributions of leading order", Phys. Rev. C61 (2000) 034002.

130. R.B. Wiringa, V.G.J. Stoks, and R. Schiavilla, "Accurate nucleon-nucleon potential with charge-independence breaking", Phys. Rev. C51 (1995) 38.

131. D.R. Phillips, S.J. Wallace, and N.K. Devine, "Electron-deuteron scattering in a current-conserving description of relativistic bound states", Phys. Rev. C58 (1998) 2261.

132. D. Abbott et a/, (JLAB t20 Collaboration), "Phenomenology of the deuteron electromagnetic form-factors", Eur. Phys. J A7 (2000) 421;

133. M. Z. Zhou, M. Ferro-Luzzi, J.F.J, van den Brand et a/, "Performance of a polarized deuterium internal target in a medium-energy electron storage ring", Nucl. Instrum. Methods A378 (1996) 40.

134. H. Arenhovel, W. Leidemann, E.L. Tomusiak, "General survey of polarization observables in deuteron electrodisintegration", Eur.Phys.J. A23 (2005) 147.