Исследование поляризационных параметров в экcпериментах по фоторождению мионов и создание аппаратуры поляризованной протонной мишени тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.16 ВАК РФ

г

ЙД -1 9( з;

ЕРЕВАНСКИЙ ФИЗИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

.На правах рукописи

СИРУНЯН АЛЬБЕРТ МКРТЫЧЕВИЧ

ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛЯРИЗАЦИОННЫХ ПАРАМЕТРОВ В ЭКСПЕРИМЕНТАХ ПО ФОТОРОЖДЕНИЮ ПИОНОВ И -СОЗДАН!® АППАРАТУРЫ ПОЛЯРИЗОВАННОЙ ПРОТОННОЙ МИШЕНИ

01.04.16 - Физика атомного ядра и элементарных частиц

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

ЕРЕВАН - 1992

Работа выполнена в Севанском физическом институте.

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

АСАТИАНИ T.JI. (ЕрФИ)

доктор физико-математических наук НЕГАНОВ Б.С. (ЛСВЭ,0ИЯИ)

доктор физико-математических наук ПАПАНЯН В.О. (ИФИ АН РА)

Ведущая организация: Институт физики высоких энергий

(г. Серпухов)

Защита состоится "У^" 1992г. в ¡^ ''часов

на заседании специализированной сове/а Д 034.03.01 при ' Ереванском физическом институте(г.Ереван-36, ул. Братьев Алиханянов, ,д.2).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ереванского физического института.

Автореферат разослан "JO" ^f1992 г.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат физико-математических наук

В.А.ШАХБАЗЯН

ГОСУ/ч >. - .Л ' ЗКБЙИОТЕКа

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЕ01Ы

Актуальность проблемы.

I.После открнтия в начале 60-х годов новых нестабильных частиц (резонаясов) и выдвижения гипотезы о кварковой структуре адронов на ускорителях высоких энергий были начаты интенсивные исследования свойств резонансных состояний. Особое место в этих исследованиях занимает изучение процессов электромагнитного взаимодействия адронов, простейшими из которых являются реакции одиночного фоторождения пионов на нуклонах. Интерес к изучению процессов ^ Ы-*N31 в области энергий до 2 + 3 ГэВ вызван прежде всего тем, что здесь основной вклад вносит механизм возбуждения нуклонных резонансов. Эти исследования позволяет получить информацию об электромагнитных свойствах пион-нуклонных резонансов и, в первую очередь, определить их электромагнитные константы связи на основе различных феноменологических анализов, что ваяно для проверки предсказаний кварковой модели. В последние годы исследования процессов фоторождения пионов получили новый стимул благодаря развитию различных теоретических представлений, описывающих свойства нуклонных резонансов: кварковые модели барионов с учетом одноглюонного обмена между кварками, правила сумм КХД, солитонные модели, в которых барио-ны могут быть возбуждениями пионного поля. Таким образом, в настоящее время тлеются предсказания различных теоретических моделей для амплитуд фстовоябувдения нуклонных резонансов. Практически единственным источником экспериментальной информации о радиационных распадных амплитуд этих резонансов являются процессы фоторождения одиночных пионов на~нуклснах. Как известно, процессы у N -*• М7Г описываются четырьмя комплексными амплитудами, являющимися фикциями двух кинематических переменных. Наблюдаемые в эксперименте величины связаны с амплитудами процессов билинейными сооткоиеттями. Поэтому в экспериментальном отнопении задача восстаноатения амплитуд фотороядения сводится к измерению определенного набора наблюдаемых величин. В общем случае для однозначного определения амплитуд процесса необходимо измерение девяти экспериментальных величин для фиксированных угла вылета пиона и энергии фотона. Набор эксперимен-

тов, который минимально необходим для восстановления амплитуд, носит название "полного опыта". Выполнение программы "полного опыта" связано с созданием специальной экспериментальной техники: линейно и циркулярно поляризованных пучков ^ - квантов, поляризованных нуклонных мишеней, анализаторов поляризации вторичных частиц (поляриметров) и измерением в широком диапазоне кинематических переменных различных поляризационных Наблюдаемых.

3 настоящее время для определения амплитуд процессов фото-ро?дения пионов в резонансной области энергий применяется различные феноменологические анализы. Результаты существующих анализов по радиационным распадным амплитудам для отдельных резо-нансов не всегда согласуются между собой, что связано с недостатком экспериментальных данных, прежде всего поляризационных, б области энергий фотонов выше 0,8 ГэВ, где могут возбуждаться десятки резонансов. Для получения надежных оценок этих амплитуд необходимо расширение набора данных из поляризационных экспериментов в различных каналах фоторождення пионов. Важная роль в поляризационных исследованиях отводится использованию поляризованных пучков и '■шпеней. Ценность данных по поляризационным параметрам существенно увеличивается, если они получены в одном эксперименте, т.е. обладают лучшей совместимостью. Такая возможность реализуется в рамках дважды поляризационных экспериментов типа "пучок-мишень", которые обеспечивают следующие преимущества: одновременное измерение нескольких наблюдаемых и сведение к минимуму возможных систематических ошибок.

Вышеизложенные соображения и стимулировали развитие нового направления по исследованию поляризационных параметров реакций ^Р РЛ°, Лв простых и дважды поляризационных экспериментах типа "пучок-мишень" и создание аппаратуры поляризованной мишени.

Цель работа.Основная цель настоящей работы заключается в следующем:

I. Получение систематической экспериментальной информации по асимметрии сечения 2. процессов фоторовдения ЗТ" и -мезонов на протоне линейно-поляризованными фотонами в области энергий третьего и четвертого «ЯГЛ/ -резонансов при

углах вылета пиона в с.ц.м. Q^ - но0, 130° п Q*+= 40°, 60°, соответственно.

П. Разработка экспериментальной аппаратуры поляризованной протонной мишени и ввод в действие ПИЛ ХФТИ с вертикальной ориентацией поляризации протонов на фотонном канале Ереванского синхротрона для поляризационных исследований процессов фотороядения пионов.

Ш. Разработка и экспериментальное исследование поляризованной протонной мишени СПИН с горизонтальным направлением магнитного поля, предназначенной для измерения новых наблюдаемых (Q-, H ) в процессах Фотороядения пионов.

1У.Получение экспериментальных данных по поляризационным параметрам 7L , Т и Р реакции JfP-+PJF в дважды поляризационном эксперименте типа "пучок-мишень" в области энергий третьего' и четвертого пион-нуклонного резонансов при углах вылета пиона в с.ц.м. Q = II5°II20o,I25o и сравнение с различными модельными предсказаниями.

Для реализации выпеуказанной программы исследований необходило :

1. Разработать и создать измененный вариант магнитного спектрометра для регистрации протонов и Jf -мезонов в диапазоне импульсов 0,8 -î- 1,8 ГэВ/с с импульсным разрешением ± 5 %

и работы в условиях болызого электромагнитного фона.

2. Разработать и создать программы расчета методом Монте-Карло поляризационных экспериментов по фоторождению пионов, в том числе на поляризованной мипени с произвольной ориентацией вектора поляризации протонов.

3. Разработать и создать комплекс программ для расчета топографии магнитного попя сверхпроводящей магнитной системы и трассирования в нем заряженных частиц.

4. Разработать методику измерения асимметрии сечения Z. линейно-поляризованными фотонами в реакциях ^ Р -*■ PJT? К Л*

5. Разработать методику проведения дважды поляризационных экспериментов типа "пучок-мипень" для одновременного измерения поляризационных параметров X , Р , Т и G, Я в реакциях фоторождения пионов.

6. Разработать методику определения дифференциального сечения исследуемого процесса на основе экспериментальных данных

измерений и результатов расчета Монте-Карло.

7. Выполнить исследования фоновых условий в экспериментах с поляризованной протонной мишенью, имеющей вертикальное или горизонтальное направление магнитного поля.

8. Разработать и создать сверхпроводящую магнитную систему (установка СПИН) с горизонтальным направлением магнитного поля с напряженностью 2,7 Тл и однородностью + 2 х 10"^

в объеме до 50 сиР.

9. Разработать и создать источник электропитания сверхпроводящих соленоидов с системами обнаружения нормальной проводимости и защиты соленоидов.

10.Разработать и создать газовую схему поляризованной мишени с системами циркуляции ^е, подачи и откачки %е для эффективного охлаждения криостата непрерывного потока

%е - 4Не с хладопроизводительностью 200 мВТ при Т = 0,5 К.

11.Разработать спектрометр ЯМР-поглощения на линии с ЭВМ для измерения степени поляризации протонов с точностью не хуже + 6,5 %.

12.Разработать и создать комплекс электронного оборудования для автоматизации системы измерения поляризации и источника тока сверхпроводящих соленоидов.

13.Разработать технологию приготовления рабочих веществ для поляризованной протонной мишени на основе I,2-пропиленгликоля с использованием стабильного радикала Н'.СВА- С г* и методику заполнения аппендикса криостата ППМ жидким водородом.

Научная новизна работы. Впервые выполнены измерения асимметрии сечения 2. реакции ^Р^РЛ"0 линейно-поляризованными фотонами в области энергий 0,9-1,65 ГэВ для углов рождения ЗТ°-МЭООНОБ Одо = 110° И 130° в с.ц.м.

Впервые выполнены измерения асимметрии сечения реакции линейно-поляризованными фотонами в области энергий 0,9 - 1,65 ГэВ для углов рождения 5Т+-мезона

<£1= 40° и 60° в с.ц.м. я*

Бпервне разрйотана и создана установка СПИН для поляризации протонов в плоскости реакции и исследования в широком диапазоне кинематических переменных новых наблюдаемых в рамках программы полного опыта по •оторождению пионов.

Впервые на фотонном канате Ереванского синхротрона введены

з действие установки с ЕПМ ЮТ! и СШЩ Ер1<И для проведения дважды поляризационных экспериментов типа "поляризованный пучок-поляризованная мишень".

Впервые разработаны и созданы комплекс экспериментальной аппаратуры поляризованной мишени на линии связи с ЭВМ, в том числе цифровой регистратор ЯМР-сигналов и программно-управляемая система ввода-вывода тока в CMC на основе шаговых двигателей, а также газовая схема с системами циркуляции ^Не, подачи и откачки Не4 для эффективного охлаждения криостата ППМ.

Впервые разработана методика проведения на синхротроне дважды поляризационных експериментов по измерению параметров X . Р» Т и G- , Н в реакциях фоторовдения шонов,используя двухплечевую установку для выделения канала реакции.

Впервые выполнены измерения поляризационных параметров Z, Р, Т в дважды поляризационной »ксперименТе по фоторожде-HED П° - мезонов в области »нергий фотонов 0,9 - 1,5 ГяВ для углов рождения пиона 115°, 120°, 125° в с.ц.м.

Практическая ценность. Экспериментальные данные по поляризационным параметрам Z, Р, Т в реакции f? -»РП° могут быть использованы при проведении феноменологических анализов процессов фоторовдения пионов на нуклонах. Они обладают лучшей совместимостью, так как получены в одном эксперименте. Результаты по асимметрии сечения X реакций f? — РП°, пГГ1" использованы в феноменологических анализах различных групп как у нас в стране (Азнаурян и др.) так и за рубежом (Девениш и др., Феллер и др., Барбоур и др.).

Методические разработки, программы расчетов и моделирования могут быть использованы при исследовании новых наблюдаемых в дважды поляризационных экспериментах по программе полного опыта в фотороиздении пионов также на других ускорителях.

Комплекс экспериментальной аппаратуры ППМ в настоящее время используется в создаваемой мишени поляризованных дейтронов для изучения взаимодействия фотонов с поляризованными ядрами.

Цифровой регистратор ЯМР-сигналов может быть применен для решения широкого круга экспериментальных задач, требупцих ввода аналоговых сигналов в ЭВМ.

Прецизионный источник тока может быть использован для

работы со сверхпроводящими магнитами, а программно-управляемая система ввода-вывода тока в СМС на основе шаговых двигателей в настоящее время используется для автоматизации поляризованной мишени.

Апробация работы и публикации« Материалы диссертационной работы были представлены и доложены на Международных симпозиумах по взаимодействиям лептонов и фотонов высоких энергий (Стэнфорд, 1975г.)»(Батавия,1979г.).(Стэнфорд,1989г.).Международной конференции "Структура адронов".(Братислава,1979г.), Международных симпозиумах по спиновой физике высоких энергий (Протвино,1986г.),(Бонн,1990г.).Всесоюзном рабочем совещании по поляризованным мишеням (Гатчина,1988г.).Всесоюзном рабочем совещании по электромагнитным взаимодействиям адронов и ядер при промежуточных энергиях (Нор-Амбёрд, 1990г.), а также на сессии Отделния ядерной физики и МГУ (Москва,1979г.) и на ежегодных сессиях Совета'АН СССР по электромагнитным взаимодействиям (Москва, 1975г.),(Харьков,1985г. и 1989г.). ' •

Материалы изложенные в диссертации опубликованы й ёиде статей в журналах "Ядерная физика", "Physi.cs ¿еКенЯ ", "Письма в 2ЭТФ",'"Приборы и техника1 эксперимента", "Вопросы атомной науки и техники", "Известия АН РА,препринтах-ЕрФИ и ОШИ. 1

Структура и объем диссертации.Диссертация изложена на 270 страницах машинописного текста, включая 78 рисунков и 13 таблиц. Она состоит из введения, десяти глав,заключения, и списка литературы, содержащего 199 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность экспериментальных исследований поляризационных параметров X. Р. Т реакций фоторождения пионов в простых и дважды поляризационных экспериментах с использованием поляризованного пучка фотонов и . поляризованной мишени. Сформулированы цоли и задада,решаемые в настоящей диссертации, приведены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе кратко изложены основные механизмы динамической поляризации ядер (ДЛЯ), приведен обзор эксперименталь-

ных работ по существуют™ установкам поляризованных мишеней и обосновывается выбор основных параметров поляризованной протонной мишени (ППМ) с учетом экспериментальных требований.

Во второй главе 'описана поляризованная протонная мишень и приведены результаты исследований отдельных разработанных систем ППМ. На рис. I приведена блок-схема ППМ, включающая в себя:

-сверхпроводящую магнитную систему; . - криостат непрерывного потока и %е с системами откачки %е и и рециркуляции %е;

- СВЧ - систему накачки поляризации;

- систему электрообеспечения СМС с автоматическим вводом и выводом тока и защитой СТЛС при переходе ее в нормальное состояние;

■ - систему измерения поляризации пртонов мишени;

- систему диагностики режимов ШТ.! и температур.

Рис.1. Блок-схема поляризованной протонной мишени.

Представлены результаты расчета сверхпроводящей магнитной системы (СМС), где чычисления напряженности магнитного поля производились с помощью метода разбиения соленоидов на тонкие радиальные слои. В разработанной СМС установки СПИН с горизон-

тальной ориентацией магнитного поля обеспечен угловой доступ 86° в направлении оси и 18° между соленоидами. СМС создает магнитное поле с напряженностью 2,7 Тл и однородностью ±2 х Ю-4 в объеме до 50 см'. Конструкция СМС установки СПИН отличается экономичностью и позволяет длительность непрерывного цикла работы довести до 30 часов. Разработанная система электропитания соленоидов, состоящая из стабилизатора тока до 500А с долговременной стабильностью тока не хуже ± 2 ..Ю-^ V.-"1'» системы автоматического заведения и вывода тока, основанной на стабилизации напряжения противоиндукции соленоида» и системы защиты СМС при переходе в нормальное состояние обеспечивает отклй^ение СУС за время 50 мс с выводом запасенной энергии на внешнюю нагрузку. Описана созданная на фотонном канале "Гамма-2" газовая схема поляризованной мишени с системами циркуляции ^Не, > подачи и откачки %е для эффективного охлаздения криостата непрерывного потока - %е с хладопроизводительностью 200мВт? при рабочей температуре 0,5 К. Накачка поляризации осуществляег-."'ся на частоте 75 Ггц с помощью генератора дифракционного излучения. (ГДЮ. Собственно мишенью являются замороженные шарики из I,2-пропиленгликоля с примесью парамагнитного комплекса Сг/ которые заключены в контейнер из фторпластовой пленки размером 20 х 20 х 20 мм3. Для оперативной замены рабочего вещества при работающем криостате он снабжен шлюзовым устройством.

В третьей главе описана система измерения поляризации протонов, дан теоретический анализ метода измерения поляризации и расчета выражений для коррекции спектра ЯМР на нелинейность. В качестве ЯМР-спектрометра использоЕан последовательный 0, -метр постоянного тока. На приемный последовательный кон- -тур, состоящий из варикапа,коаксиального кабеля 3/2 Л. и катушки индуктивности (внутри которой помещается контейнер с веществом), прикладывается радиочастотный сигнал генератора ВЧ через большое сопротивление. Высокочастотные колебания с конту-*' ра, промоделированные сигналом ЯМР - поглощения и частотной характеристикой контура, усиливаются широкополосным усилителем до уровня линейного детектирования. Для улучшения линейности 0. - метра предусмотрена автоматическая подстройка частоты контура. Наименьше искажения наблюдаемой формы линии ЯМР получается, когда в результате дейотвия АПК мнимая часть импенданса

КОНТУра Обрлсзптсл В нуль, Ш*П2ЛЬЯ0е подпвлегоге получается, когда ^апонасто'гнке характер;! с тики опорного канала и прпегаз-го i:ca7Y¡?i ъ'дт прстпзспашзсге знаки углсвнх коз'/Т'лкектов. Поскольку 0, -г'.стр установлен в лепсср-здстаеиноЗ близости от псллркзог,ак"1е'1 т.лхзкл, которая ококлуатнруоточ з условиях повк-нонноп p-.^íainreHH"* опасности, упрогдзргно огдельякс: блока:." гс*«рг.;г-.*л поетргглсг.: ооу-"зсгвд;тстс~ днстглниокно, на удадггкгпг 70 г.т посредство.-! блока дистанкнокпого управления.

Пелярязацля, :со.ракт"рнзу:хгал степень упорядоченноегп адор-еппноз, прспорннокадъна татегрял&но."! ннт-конгностн сигнала :-:'?- поглсдокия: л Аяр^таегоя по ^орнуле:

?.р0|- ( т-Г).

него ;; теплового ргзз'дозгекого (к'уггброзочного) сигкаюз Г1?, сс-

ОТДОТСТГ.ОННО ¡ Р^ — paoТНОО !7т{аНО^На наКЛСГО4 "р^р'тг.лг.л:.-^"-_

сигнала, опродоллг."" насн^ти!^

И; г:о -v'oо.'нзт;:о;" "гч^тно 6,о *.

рог о: о : члол::;н;'.1 л усогдкож;: ог'гкадон ,'-?.'?. - -док.-™ о: ■ гатрпу сбора тг oíp.'-б:к'Тор'год;": п

:\.н;л •.'.'.л...' ;.к.к:г■ д;о сигнала. ГГрсд«тт.'пров''.:1К!;": ои-нол Л'Р-логлгг'.нп о'VT на аход уекдктодд 1П с рэгул"руо-а?!

'¿Г' .г.--' уенлоннл, :'натг""п:л которого устапавлгтг.т":

си ооннонгаз'.п::.; в с'у.Т зрнп,'' рогкетр коде:.:, "ононяя ляачонко оад1 г-.:г:ого г.еда, ,\:о-шо варьпрсйать коад'гпдтент уоилп;г.гя в прс.*"*'"' Q-C0 о г вядичппи каксглтальпого усттл<пп*я.

В регистраторе выполняется дискретизация ШР-сигнала в 1024 точках, и с момента начала развертки ЯМР на каждом шаге дискретизации происходит преобразование амплитуды в цифровую форму с помощью АЦП и запись в память. По установке триггера готовности информация вчитывается через магистраль КАМАК в ЭВМ. Устройство регистратора изготовлено в стандарте КАМАК единичной ширины. При длительном цифровом накоплении сигналов возникает дрейф уровня постоянной составляющей вследствие нерегулярных помех переходных процессов в УНЧ, температурного изменения фазовой задержки в опорном канале АПЧ и небольшой расстройки приемного контура. Влияние этого дейфа устраняется в блоке обработки аналогового сигнала. Программа измерения поляризации работает в режиме диалога с ЭШ. Она состоит из двух модулей, написанных на языках "Ассемблер" и "Фортран". Часть программы на "Ассемблере" позволяет управлять работой регистратора, считывает информацию из памяти, производит накопление и усреднение данных, вычитание фона "параболы" и гистограммирование спектров Я?,IP. Обработка спектров ЯМР и управление выводом данных на внешнее устройство производилось с помощью программы на языке "Фортран".

Работа автоматизированного источника тока на основе шаговых двигателей (ШД) с программным управлением осуществляется следующим образом. Регулируя опорное напряжение Цап , считываемое с АЦП, задается величина тока через CMC, что контролируется измерением напряжения на R.3r . При заведении первой порцип тока в CMC производится блокировка схемы защиты через программно-управляемый релейный коммутатор и контролируется баланс мостовой схемы. После команды "разблокировка СЗ", управляя ПЩ, вводится ток в CMC до значения .

Программа автоматизации ввода и вывода тока написана на языке "Ассемблер". В программе предусмотрена возможность на любом уровне ввода и вывода тока оперативного воздействия на процесс работы, а также вывода информации на дисплей. Вышеописанные системы были использованы в длительных экспериментах и показали высокую надежность.

Пятая глава посвящена результатам исследований ППМ. Описана процедура накачки поляризации и приведены эксплуатационные

Ь

характеристики установки ППМ с вертикальным магнитным полегл на фотонном канале "Га'лма-З". Дано описание работы установки СГКН и ео основные характеристики:

Рабочее вещество 1,2-пропиленгликоль с

Н.ЗА Оу

Полярязаштя протонов 70%

Объсгл.ггленя (макс.) 30 см^

Температура 0,5 К

Хладопролзводптельносгь 0,2 Б?

Напряженность магнитного поля 2,7 Тл

Частот а СВЧ-накачет 75 Ггц

"аксималыгый ток 125 А

Расход жидкого гелия-4 3,7 л/ч (С'С - 1,2 л/ч)

Длительность непрерывного цикла 30 ч

(до смены дьтара с %е)

Шестая глава посвящена рассмотрению теоретических моделей для описания процессов фоторождения глюкоз в резонансно": области энергий. В ней приводятся выражения экспериментально наблюдаемых величии, представленные через четире скпра-тапго амплитуды фоторождения • От'сапи фопо:.'.енологпчеср"не акалн-зи на основе изобарной подзл:: и дисперсионной теории, а также приведем предсказания нерелятпвистской квчрясзоЛ уодех: для величины асимметрии сечения в случае возбуждения резонанссв р15( 1-390) и Рз?(1250), доминируют^ з процессе фотсрсядркгя пионов з исследуемой нами области экогий. Указан т.тетсл :.:од<?ль-но-незавпсшгого анализа,связанного с осузгстодэжо'.: полного опыта в ~оторо~декнн гпгоноз и рассматривается соогояняч экспериментальных исследований по ?-отсроздэжтп ггиснсв.

В седьмой главе опкоьтз1<5?ся ?копериг.:рятачькяя установка для исследования рззкцзЯ фоторождения ттнсн.ав п.-} протснтг ч^.-я-р:::<свг:нч'":н ^ -гза?т<»г:. С^гдя сч^ч экспериментальной уступов— ги в случая исследован::я рсалгл -Тсгорогдегая 31°-ъсзоноя на протонах яолярг.зовачнггз! ^ -".ванта.::! изображена на рис. 2. •ЗРотоннн? лучок, генерирует,"! при торможении электронов в куло-нсгокс" поле ядер гзутр-йшзй ••гзеони (Т0) из монокристалла алмаза, пройдя через свинцовке коллиматоры и поле очистительного магнита (0*.!), попадал на эксперилеятальную мигонь (Т) - (НЕТ.! или Ш'.'). Для выделения исследуемого процесса при работе с пучке:.' ллнейпо-подяризэгзлпшх фотонов использовалась иотодина ро-

гистрации:

а) протонов отдачи в совпадении с распадным f -квантом от

5Гв-мезона для реакции у Р

б) -мезонов в совпадении с нейтроном для реакции

У Р-^ПЛ*, что позволило кинематически отделить канал двухчастичной реакции от фоновых процессов.

Протоны и -мезоны регистрировались магнитным спектрометром, установленным на большой поворотной платформе.Регистрация одиночных Y -квантов от распада нейтральных пионов осуществлялась с помощью черенковского спектрометра, а нейтронов - нейтронным спектрометром, которые устанавливались на малой поворотной платформе. Обе платформы соосированы и имели возможность вращения вокруг мишени (Т).

Рис. 2.Схема экспериментальной установки:

Т0-внутреняя мишень, Т-жидководородная или поляризованная протонная мишень, К1,К2-коллиматоры, ОМ-очищапций магнит, Рб -свинцовая защита, ПС-парный спектрометр, К-квантометр, С -черенковс-кий спектрометр полного поглощения, М1-отклонявдий магнит, А1,А2-антксовпадательные счетчики,Ь1,Ь 2-квадрупольные линзы, М-магнит СП-12,$ I + $ 5-сцин-тилляционные счетчики, 1-газовый пульт и система откачки Зне и 2-СВЧ- система.

Рассматриваются вопросы, связанные с методикой получения н мониторирования пучка линейно-поляризованных фотонов.Пучок линейно-поляризованных фотонов был получен на кристалле алмаза при столкновении электронного пучка" Ереванского синхротрона энергии 4,5 ГэВ. Вертикальная и горизонтальная поляризация фотонов получались выбором плоскостей 022 и 022 кристалла, соответственно. Степень поляризации фотонного пучка определялась расчетным путем с учетом таких экспериментальных факторов,как расходимость первичного электронного пучка, угол многократного рассеяния в кристалле алмаза и коллимация фотонов, которые находились при подгонке теоретического спектра интенсивнос.ти КТЙ к экспериментально измеренному. На рис. 3 показан расчетный спектр поляризации, соответствующий экспериментальному спектру КТИ с энергией 1,5 ГэВ,где значение поляризации в максимуме достигает 45%.

14

12

"я

I 2 3 4 5 Е ( СГэЗ)

Рис.3.Типичный экспериментальный спектр интенсивности фотонов и расчетный спектр поляризация фотонного пучка.

Для работы в условиях большого электромагнитного фона от поляризованной ш'иени создан измененный вариант магнитного сяек-?0'«зтра, состоящий из двух квадрупольных линз "£-15 ( Lf иг-) ijsth^tp. СП-12 С') с однородным магкнтнш полем, отклоняющим 2 горизонтальной плоскости. Регистрация заряжен-нпх чпсггд осуществляется системой телескопических счетчгжов Д* jSj, 3 процессеизучения оптических свойств спектрометра бито проведено детальное исследование траекторий частиц на основе лине"кого приближения и посредством численного интегрирования кг ОГ.' дифференциальных уравнений движения заряженных частиц, а характеристику магнита измерены методом токонесуце" 'Г'тн. В спсктромотрс дл,т разделения +-мезонов от протонов з облает:: импульс;-- С,2-1,8 ГоВ/с попользовался метод времени пролета с гоглгенсгцпе".который позволял белее, чем в два раза улучгпть временное разрешение системы. Дяя оценки телесного угла аксег.таноа магнитного спектрометра на 22.! были рассчитаны разовые кризис пучка. Импульсное разрешение составляло + телесный угол спектрометра имеет значение 0,9 х

п тг

"•оренковекпй caeчту^мгтр состоял т:з черепковского счетчика полного поглощения: ( С ) и двух антисовпадателькьх счетчиков (Аг,/.о) для сепарирования заряженных частиц. Радпаторск т:ергн-кевскогс очетнгка полного поглсагнгя служил блок свинцового 'JT?Kta, имечт" vop::y усеченного кснуса размерами 20 х ZZ '10с:.г с гладко отпод!:рсь:.:-:кыми поверхностями. Для улучпенкя, свото-сбора боковые погх-схксстп тгадаатсра были обернуты aist-r.*."'г.

v

ольгой. Перед вусД'Псл окном С - счетчика имелся евннцегн:: :т.-:л::?латор (Ю г,г.:-;:>й 20 с:: и поперечными размерах- ;с "Зтг. 7-\:::атор счетчина тс-лного поглощения просматривался тремя спектрометрически.,и •• отоумяозктелягс: типа ФЭУ-49,си:.":е/рнчпо Í ¿.тэяохевя&с: :-.í. большом сскованип блока и покрнваадеш пле.'.'ади торца. С целью улучшения временного разрешения спе:-:арэ-:,:г*';ра, помимо '727—15 использовались три быстрых фотоумножителя типа ОЭУ-ЗО.

Черекковский спектрометр был откалиброван на пучке монохроматических электровоз,получаемых в парном спетрометре.Калибровка показала линейную зависит,тость амплитуды импульсов на выходе спектрометра от энергии электронов в интервале энергий 0,3 -г- 2,0 ГэВ.

J

Кпя регистрации нейтронов в энргетической области Тп = 50 + 250 МэВ использовался трешодялъный нейтронный детектор.Каждый модуль в отдельности состоял из пластичного сцинтпл-ляционного радиатора размерами (180 х 150 х 280)мм^, просматриваемого ФЭУ-30. Для исключения заряженных частиц использовались антисовпадательные счетчики,установленные перед нейтронным детектором. Эффективность нейтронного детектора составляла в среднем 30% при пороге регистрации. 4 МэВ (эквивалентная энергия электронов).

■ Счетчики магнитного и черенковского спектрометров, а также нейтронного детектора были подключены к логической электронике французской фирмы SAIP с быстродействием ЮСКГц. Эффективность счетчиков магнитного спектрометра была доведена до 98$, а общая эффективность регистрации черенковского спектрометра составляла 95$.

Восьмая глава посвящена моделированию экспериментов по фоторовдению пионов методом Монте-Карло с целью определения эффективности регистрации установки, необходимой для вычисления дифференциальных сечений исследуемых процессов, а также для определения:

- правильности выбора области кинентики двухчастичных реакций tf Р Р31°, ПЯ+;

- средних значений энергии падающих фотонов Е^ и энергетического захвата д Ej. экспериментальной установки для зарегистрированных событий;

- среднего импульса магнитного спектрометра PQ и среднего значения угла вылета пиона Q^. в системе ц.м. для зарегистрированных событий;

- минимального изменения кинематических параметров

(в частности угла черенковского спектрометра или нейтронного детектора) для измерения фоновых процессов в экспериментах по фоторождению - или ЛГ+-мезокоз.

При провдении эксперт,тентов с поляризованной мишенью важным становится определение поправок на установочные параметры экспериментальной аппаратуры для регистрации заряженных частиц. Расчет методом Монте-Карло дважды поляризационных экспериментов типа "пучок-мишень" проводились также с целью учета влияния магнитного поля ШРД в реальных условиях эксперимента.

Приведены результаты трассирования заряженных частиц в магнитном поле поляризованной мишени. Расчет траекторий проводился посредством решения системы уравнений движения частицы в магнитном поле методом Рунге-Кутта.

Показано, что для устранения влияния магнитного поля ПЕГ! с вертикальным направлением вектора поляризации необходимо в плоскости реакции сместить центр мишени на величину Д. п изменить угол установки спектрометра на угол д (9 . На основе разработанной программы :!онте-Карло были проведены расчеты для различных кинематических условий реакций ^оторовденпя Л° л 51 -мезонов на поляризованной протонной мишени. Лля годелярования эксперимента типа б и Н методом Монте-Карло разработана программа расчета с учетом методической спецфтки эксперимента и конструктивов магнитной система установки СПИН. Наличие магнитного поля СПИН вызывает отклонение заряженных частиц от горизонтальной плоскости,поэтому з г.-.агнитном спектрометре регистрируются лишь те, чьи вертикальные компоненты углов достигают определенной величины,Отклонение траекторий в вертикальном направлении приводит к сильной зависимости светосил;,! спектрометров от вертикального смешения шпенп. Для кинематической области исследований реакции ^Р-РЯ" = 0,9 + 1,5 ГэЗ и в*а = П0°-г т30°)

значение вел"чпнк вертикального смещен :п изменяется в интервале от 0,5 см до 2,о см.

В левято* главе рассмотрены особенности исследований с ПП": связанные с наличием магнитного поля в области мнпени. Изучение экспериментальных условий при работе с поляризованной протонной гспзеньэ.пнеше? вертикальное направление магнитного поля, показало, что магнитное поле- шпенп приводит к значительному увеличению электромагнитного -"она при регист-раткя вторичных частггц. 2 реальных услов"<гх работа ускорителя исследовано влияние магнитного поля XI"1 на ;оковче загрузки детекторов магнитного и черепковского сгектрсмэтроз. "оказано, что при выборе оптимального варианта затгтч спектрометров и напразлепт-я ""»г-! СЛЗ взрт::::зльно вверх, когда положительно заряженные частицы отклоняются в сторону ^ольтии углов, а так;.т.е использованием отклонявшего магнита в плече черзнксискс -го спектрометра и подбором конфигурации магнитного спектрометра с угловыми аксептанс&мл ¿9 - и 0,57°, ¿0 - ± 3° могло

снизить загрузки ближнихк мишени счетчиков ( Д 1 , Ат> Л9) с 5 - 10 :.Тц на порядок при рабочей интенсивности 0.= Ю9 экв. кв./с, а уровень случай»« совпадений глеаоху двумя плечами спектрометров - с 50% до 20 %.

Для экспериментальной проверки расчетных поправок на установочные параметры магнитного спектрометра исследована угловая, а для контроля правильности взделенпя требуемо" энергии эксприментаяьно"- установкой - ср::ента1п:окная зависимости вгхода реакции ^ Р ->РЛ" при включенном магнитном поле ПИ.'.

Поскольку в качестве рабочего вещества ЦГГ' используется всдородосодерг.атее органическое соединение, то вклад в экспериментальные виходк будут давать также процессы фотообразова-няя на нуклонах ядер, входяпгяс в состав вещества -слпекп.

Для отработки методики учета вклада фотоядерных реални--"-ркполнек эксперимент, в результате которого бтига измерена асимметрия сечения 2. реакции Л*° - фоторо^женэт л::не.чно-золярлзсранж^я .ротонами при угла - 120° в с.ц.м. и энергиях фотонов в интервале = 0,? + 1,5 ГэВ на водороде о использованием тиггене4 0 и С!!.?.

Списана разработанная методик^ .** лаа'лпн гт

'Г' , От П^ГЯМРТООВ И ' ~ ' ' 'аЛ'ИЛ' 'ТИОН0В.

Характерно"; ссабеннес^ьн энспепинентов на пал.п~о~':эгл"~'на~ч аа'пени СГч^ с по'тяг>т*"агттт^" в сгр^со^^^ ^г-т/н-*—

тле в общем случае состазлг-лт'х магнитного поля ПТ7.', отлоняг-щих частицы от горизонтально:4. иллсг-сг:, тго гтр"?од:'? у н»гдозу плосксстн реакции на угол Д и иочзлгнн:"> вилллев параметров

Р, Т при измерен:::: б и Уа-аи пр-дла-аен иг.тол "сл^-п-ання вкладов и ?—наоелт-тпав в и/-"а-'ла-'ни" 0- и 'т аа. счет компенсации угла Д а ттотлстгь^о наполнительного г^я-г.;----м^нокристаллическо.*: мински з гоннонетрнческ^" с..с-.->-,э пои у -пучка (а-:"":тальн~а врэ";е:-гс). Угол Д ь: е п о с о е ^ с тв е ни о "3 ~' т влхо^ав "э.ин.аела4 а г: ~ ■ не л—

козсдородной митени с использованием эхснер"ментальннх эна^ени" 2. —асимметрии.

Проведен:: исследования влияния магнитного поля устачовк" С735Н в эксперт,генте по фотороздснип Л° -мезонов. Получено, что загрузочное характерно тики счетчиков магнитного и черепковского спектрометров не изменяются :т остаются на уровне ^ I '.Тц при интенсивное?:: 10- экв. кв./о. Показано,что в саот-

ветствии с расчетными данными Монте-Карло,экспериментальные выходы исследуемой реакции сильно зависят от вертикального смещения магнитного спектрометра (см.рис.4, сплошные кривые соответствуют расчету эффективности регистрации (а) - магнитного спектрометра и (б) - (Р -Т) совпадения для реакции Л"0- Фоторовдения).

( а )

£

1.0

( в )

1.0 2.0 3.0

1.0 2.2 х: д2(,-, 1

Рис.4.Зависимость эффективности регистрации от вертикального смещения магнитного спектрометра при включенном поле ( Н = 2,7 Тл). установки СПИН.

Результаты исследований показали, что разработанная методика измерений и экспериментальные условия позволяют начать систематические исследования поляризационных параметров 6 и Н в реакциях, фоторовдения пионов на поляризованной протонной мишени СПИН. . .

Десятая глава посвящена экспериментальным исследованиям поляризационных параметров в реакциях фоторождения пионов.Описывается процедура экспериментальных измерений и электроника экспериментальных установок по'исследованию реакций $ Р -* РЯ° Представлены результаты измерения 21 -асимметрии сечения реакций фотор'ождения 5Г° и ЛТ+ -мезонов на водороде в области энергий Еу = 0,9 * 1,65 ГэВ при углах 6*. = ПО0, 130° и 0*+= 40°,60°, соответственно. Энергетическое разрешение первичных фотонов ■ составляло в среднем б*. — 30 МэВ для реакции У Р -*• Р5Г° и

20 ЧэВ для реакции ^Р Разработана методика определения диф^еретцгалъного оеченля исследуемого процесса на основе экспериментальных данных измерений и результатов расчета "онтз-Карло. Полученные результаты по дифференциальным сечениям при сравнении с пзвестшг.— лптератур-ньгли даншвс: позволили удостовериться в правильности выделения двухчастичных реакций -+

Приводятся сценки различных поправок тт возмогших систематических ошибок эксперимента. Показано, что суммарная среднеквадратичная систематическая огпбка не превчгле? 1С

Измеренные завпслиости асгтялетртп: сечения 2. реакцта У? -» РЛ° сравнивало гея с данным" различных ~еноменологнческ,тх анализов. Из сравнения следует, что совскупнссть эксперименталъ-ных дачных по углово* :: зязвгегдческо* з^вгсгстостпм достаточно хорошо описывается анализом Гарбоура г л?. « - области энерг:"4 ^отонов до 1,2 гэЗ -анализом Азн?урлл и др. .у-слаенных на основе дпсперсснннх соотнспек"^ чрг Тпгс^тзлчзг»? /t /* в то

врелл как р езультаты ЗКСПбрТГТ'ОНТЯ 1Г9 ООГЛ'ЯСТ :тпл с прздеказа-

ннягл! англ: " ^ 0 ЛК СС 2, С1: 0 Г л:, изобарной

дели. я!

Стлозттон ""ЮСг'СНПфТ лютлии сочен!

реакции У Р ->ПЛ+ с : ана-

ЛИЗ03 лсиаз лзлул^лк':? р: гуль-г — "-"¡ггстгческо*

углозол заг . 'С" -.ТОС з созоиуплссг'н С Л,-'"'лиге' других 1'рулг луч

"О согласт-ггс" С ЛИ-;зг'*

приводится результат контрольного эксперт—>■:;—; измерен::^ Т-ас:г-:ет?:г- слея/я леах:;пл У р - гг:: = 1,2 ГэЗ

:: угле в::лст."> лис*;» гЛ,» = 120 в о.;;.:!. 11з:.'-"г-Ь"я проводились на нлазгл/сл'^лл" т*гг:~ с"^*' и'и*^ ' - ~;^ч . . -г ~

КОТОРОГО С0СТ~ЗЛЛеТ : ' с ИЛЛ СУССТЛ'Л Г ' "го олвилало 'ЛТХС

л о л^т,** з оза-лгом 'Т'ст^н*'сг " Описана разработанная методика измерение поляризационных параметров л, Т, ? в дваэди иодяризЕгишс! ггеперимеятв по фоторождекню пионов. 3 результате, для определения 2, Р, 7 параметров необходимо провести измерения четырех величин выходов на рабочем веществе поляризованноГ: протонной мишени,дополнн-тельно двух выходов на жидководородной мишени и двух выходов для ■ определения вкладов от пустого аппендикса, а также парного рождения пионов. Вклад фоновых процессов в исследуемой кинематичес-

С

ко!"- области не превышал 6 %. При проведении измерений на поляри зованных протонах рабочего вещетва ^липенн вклад от ядер жидкого составлял не более 15 %, а фоновый вклад от пустого аппенди са - не менее I

Полученные из данных моделирования разрешающие способности экспериментальной аппаратуры по энергии фотонов и углу вылета пиона в с.ц.м. составили в среднем ) = 60 ?.!эВ и

61«= 0,7°, соответственно. При получении поляризационных параметров Л , Р, Т помимо учета статистических ошибок измерении выходов принимались во внимание погрешности, связанные с определением величины поляризации фотонного пучка (д Ру / Ру = ±10% и степени поляризации свободных протонов (дРу/ Р^ = + 10%). Представлены результаты дважды поляризационного эксперимента типа "поляризованный пучок- поляризованная мишень" по измерению поляризационных параметров X, Т, Р в реакции ^Р-^РЛ" в области энергий фотонов Е* = 0,9 - 1,5 ГэВ для углов рождения

/1* ___п ___л ___Л* __

пиона

а

я*

Ile

120 , 125 в с.ц.м. На рис. 5 приведены экспери

ментальные данные по "энергетической зависимости Z, Р иТ при

угле вылета пиона б = я»

125 в с.ц.м.

О. в 0.4 0.2 О -0.2 -0.4 -0.6

Р

0.6

0.4 0.2 О -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 Т

0.С 0.4

0.2 О -0.2 -0.4

-0.8

*р —

\ ) \ч / ' / / /

/

I } т tA

,-tv 1 I

//^V jj f \7

Y / \ / /I \У У

! * \1У

• Ю.В1. О Ц 1 и <п — Ю V) — wn

0.« 1.0 I. 1.4 J.6

- 22 -

Рис,5.Энергетическая зависимость поляризационных наблюдаемых Z. Р и Т при

б£= 125°. я»

Е, < Гэ:> ;

Экспериментальные данные по поляризационным параметрам 2, В, Т лучше согласуются с анализом Барбоура и др. и указывают на несостоятельность анализа Меткалфа и Волкера, что особенно проявляется при сравнении с энергетической зависимостью Т-асимметрии сечения на поляризованной мишени.

Приводится сравнение экспериментальных результатов по параметрам X, Р и*Т с предсказаниями нерелятивистской кварко-вой модели. Показано, что в предположении справедливости квар-ковой модели, вблизи Е- = 1,5 ГэВ в процесс фоторождения пионов помимо резонанса г дг,(1950) дают вклад другие резонансы или нерезонансные амплитуды.

В заключении сформулированы основные результаты диссертационной работы, выносимые на защиту, которые состоят в следующем:

Для проведения исследований поляризационных параметров в экспериментах по фоторождению пионов:

1.Разработан и создан измененный вариант магнитного спектрометра для регистрации протонов и 5Г+-мез°нов в диапазоне игл-пульсов 0,8 + 1,8 ГэВ/с с импульсным разртгением ± 5 который позволил методом времени пролета с компенсацией эффективно разделять частицы различных масс (Р,(ГГ ) и работать в условиях большого электромагнитного фона. Использование магнитного спектрометра в режиме совпадения с черенковским счетчиком полного поглощения в случае реакции ^Р -»РЛв и с нейтронным детектором

в случае реакции ^Р-*ПЛ* позволило кинематически отделить канал двухчастичной реакции от фоновых процессов.

2.Разработаны и созданы программы расчета методом Монте-Карло поляризационных экспериментов по фоторождению пионов,

в том числе на поляризованной мипени с произвольной ориентацп-ёй вектора поляризации протонов. Для различных кинематических условий реакции ^Р -*■ Р3[° , определены эффективности ре-.гистради экспериментальных установок, необходимые при вычислении дифференциальных сечений исследуемых процессов, а также для оценки ¿клада фоновых реакций. Полученное из данных моделирования энергетическое разрешение составляло:

- в экспериментах по измерению асимметрии сечения 2.

реакций ^Р ->РЛ°и ^ Г Л 5Г+ - (ГЕ = 30 МэВ и

б'р = 20 МэВ, соответственно; г

¥

- в дважды поляризационном эксперименте по измерению 2.

Т и Р - параметров - ^е = 60 МэВ.

3.Разработан и создан комплекс протралил для расчета на ЭШ ЕЭС'.!—6 топографии сверхпроводящей магнитной системы с помощью метода разбиения соленоидов на тонкие радиальные слои и для трассирования заряженных частиц в магнитном поле ШТ.! посредством решения системы уравнений движения частицы методом Рунге-Кутта. В случае вертикального магнитного поля П1Г.! получены поправочные величины (дб.д^) на кинематический угол рождения заряженных частиц, а в случае горизонтального магнитного поля ШТ." - зависимость светосилы магнитного спектрометра от вертикального смещения центра мишени.

4.Разработана и реализована методика измерения асимметрии сечения X лянейно-полярпзовййнымп фотонами КТИ в реакциях

У Р РЯ° НЗТ* ■ Проведен контрольный эксперимент по измерению асимметрии сечения реакции ^Р -» РЛ° при Е^ = 1,5 ГзВ и 0*= 50°, результаты которого хорошо согласуются с данными, ранее полученными в Кембридже.

5. Разработана методика определения дифгеренииаАьного сечения исследуемого процесса на оснозе экспериментальных данных измерений и результатов расчета '.'онте-Гарло.Проведен анализ поправок и систематических оглнбок экспериментов. Полученные результат-: по еренцтальнкм сечения:,: реакций У Р~*-РЯ°,МГ*

в случае неиолярнзоваггных фотонов находятся в согласии с ранее опубликованных! литературными даннк-и.что свидетельствует о правильности выделения исследуемых процессов.

5.Проведено исследование влияния магнитного подл ПИЛ на фоновые загрузки детекторов мапштного и черепковского спектрометров в реальных условиях работы ускорителя. Выбран оптимальный вариант заняты спектрометров при направлен::" поля СГ.'С вертикально вверх, когда положительно заряженные частицы отклоняются в сторону больших углов, и в плече черепковского спектрометра установлен отклоняющий магнит, что позволяло снизить загрузки ближних к мишени счетчиков ( $р ,£> р, Ар Л9) с.

5 + 10 1.?Гц на порядок при рабочей интенсивности а= ЮЭ экв.кв./с.

7.Разработана методика исследования с поляризованной мишенью и проведен контрольный эксперимент по измерению Т-асим-метрпи сечения реакции ^ Pt| PJT° на пучке квазимонохроматических фотонов с энергией Е^ = 1,2 ГэЗ прп угле вылета пиона в с.ц.м. = 120°, результаты которого согласуются с экспериментальными данными Дарсбери.

8.Разработана и реализована методика проведения на Ереванском синхротроне дважды поляризационного эксперимента типа "пучок-мишень" для одновременного измерения поляризационных параметров Z. , Т и Р в реакциях фоторождения пионов. Совпадение результатов по Z. и Т асимметриям сечения реакции

УР-+РЛ", полученных в простом и дважды поляризационном экспериментах указывает на обоснованность использованных нами методических и расчетных процедур.

9.Проведено исследование влияния магнитного поля установки СПИН з эксперименте по роторождению -мезонов. Получено, что загрузочные характеристики счетчиков магнитного и черенковско-го спектрометров не изменяются и остаются на уровне ОД '.Тц при интенсивности 10^ экв. кв./с. Показано, что в соответствии с расчетными данными Монте-Карло, экспериментальные выходы исследуемой реакции зависят от вертикального смещения магнитного спектрометра.

10.Разработана методика двавды поляризационного эксперимента по измерению наблюдаемых б- и ■ Н в реакциях фоторождения одиночных пионов на установке СПИН.

Предложен способ исключения вкладов I J Р - параметров в наблюдаемые Q и Н за счет компенсации угла наклона плоскости реакции (Д ) соответствующим азимутальным вращениям монокристаллической мишени в гониометрическом устройстве.Показана возможность проведения на Ереванском синхротроне систематических исследований поляризационных параметров & и Н в реакции

yp-pjp.

Для использования в условиях длительного эксперимента на фотонном канале Ереванского спхротрона. установки с поляризованной мишенью Х5ТЙ с вертикальным направлением вектора поляризации к установки С1ЛШ Epivl с горизонтальной ориентацией вектора поляризации протонов создан комплекс экспержзнтадьноЗ аппаратуры, обеспечивающий стабильное получение и измерение поляризации до 75 в том числе:

11.Разработана и исследована сверхпроводящая магнитная система (установка СИ 14) с горизонтальным направлением магнитного поля с напряженностью 2,7 Тл и однородностью + 2 х 1СГ" в объеме до 50 сн"^. Конструкция крпостата С.'.С отличается экономичность и позволяет длительность непрерквного цикла работы (до смены дьюара с ''"Не) довести до 30 часов. Установка CIKH предназначена для поляризацяк протонов в плоскости реакции и позволяет исследовать в ккрэком даапазоне кинематических переменных ноеый набор поляризационных наблюдаемых в рамках грогргжн "полного опыта".

12.Разработана систе..:а электросбоспеченпл сверхпронодта:«: соленоидов, г.клшаыерй в себя стабилизатор тока (500 А,

2 х ХСГ^чгс систему ввода и вывода тега со стабилизацией напряжения протнвенкдукцин на соленоиде, систге.ы обнаруеоипл нормальной проводи,:остп и зает;т;е солзногдсь, обеспсчиванцех безспасну^.-^ксплуатаьг.по сверхпрсводязтж ы.1гаитних систем с большой загноенной энергией. Созданный источник тока обеспечивает нсоЗходн.:у» стабильность поля С'!С.

13.Разе,ебог:1на и создана не ,готонном канале "Га:.:,:а-2" газо-

о

вая схема поляризованной етагеш: с системами'; цпргуляцяк "Не, подача' v. откачки 'ёх^для Биективного охлаждения крпостата непрерывного аотэга ^Не - "*Нь с хладопра:зводя?ельносгьй 200 мВт при температуре'0,5 К, а также откачная лкния да получения высокого вакуума в КИМ (10"® мм рт.ст.).

• К.Разработаны основные требования к СЗЧ-спстема ШТ.! п для накачки поляризации-использован генератор дифракционного излучения 'i-мм диапазона.

15.Разработан спектрометр ЯМР-поглощения на линии с ЭШ

ля измерения степени поляризации протонов с точностью не хуже ,5 %. В качестве ЯМР-спектрометра использован последовательный 0,-метр постоянного тока.

16.Разработан цифровой регистратор ЯМР-сигналов, в котором странено влияние дрейфа постоянной составляющей, осуществляет-я дискретизация аналогового сигнала и передача его через мало траль КА1ЛАК в ЭШ.

17.Получены аналитические выражения для вычисления поправ-71 на нелинейность Q, -метра с последовательным входным конту-ж.

18.Разработана технология приготовления рабочих веществ для Ш в виде замороженных гранул диаметром 1,5 мм, на основе

,2 пропиленгликоля с использованием стабильного радикала №А - Сгу.

19.Разработан и создан комплекс электронного оборудования, содящий в состав подсистемы автоматизации сбора и обработки формации с измерителя поляризации. В системе электропитания эленоидов автоматизирован процесс ввода я вывода тока от ЭШ зсредством шаговых двигателей с программным управлением.

20.Разработана методика заполнения аппендикса криостата M жидким водородом, что позволяет калибровочные измерения доводить на водородной мишени в рабочем магнитном поле и,в гличие от традиционного разностного метода (СН2 - С), иметь шгрыш как в точности измерений, так и в сокращении времени . ?сперимента.

.На основе экспериментальных исследований получены , следующие результаты:

21.Впервые выполнены измерения асимметрии сечения 21 реак-ш / Р Pif" линейно-поляризованными фотонами в области 1вргий Е- = (0,9 + 1,65) ГзВ для углов рондения Л°-мезона

Оя«= 110° и 130° в о.ц.м. Проведено сравнение результатов измерений по асимметрии сечения с предсказаниями различных феноменологических анализов Меткалфа, Волкера,Барбоура и др., Лзнаурян и др., Феллера и др..Книсса и др. Показано, что совокупность экспериментальных данных по угловой и энергетической зависимости достаточно хорошо описывается анализом Барбоура и др. и в области энергий фотонов до 1,2 ГэВ-анализом Азнаурян и др., выполненых на основе дисперсионных соотношений при фиксированном /t/, в то время как результаты эксперимента не cor ласуются с предсказаниями анализа Меткалфа и Волкера,основанного на изобарной модели.

22.Впервые выполнены измерения асимметрии сечения Z реакции У Р -»И31 *линейно-поляризованными фотонами в области энергий Ej. = (0,9 + 1,65) ГэВ для углов рождения JT+ -мезонов

0*+= 40° и 60° в с.ц.м. Полученные результаты энергетической и угловой зависимости асимметрии сечения Z. в'■совокупности с данными другах групп в области энергий до Е^ = 1,2 ГэВ лучше описываются анализом Барбоура и др. и не согласуются с предсказаниями анализа Меткалфа и Волкера.

23.Впервые выполнен дважды поляризационный эксперимент тита"поляризованный пучок-поляризованная мишень" по измерению поляризационных параметров X. Т и Р в реакции

ур -*РЛ° в области энергий фотонов Ej, = (0,9 -i- 1,5) ГэВ для углов рождения пиона 0^,,= II5°,I20o1I25° в с.ц.м. Измеренные угловые и энергетические зависимости поляризационных параметров Z , Т й Р лучше согласуются с предсказаниями анализа Барбоураги др.

Результат эксперимента указывают на несостоятельность ана. за'Меткалфа и Волкера, что особенно проявляется при сравнении с энергетической зависимостью Т-асимметрии сечения на поляризованной мишени, и на необходимость проведения новых анализов с привлечением всей совокупности экспериментальных данных по поляризационным наблюдаемым, включая результаты настоящее-работы.

24.Полученные данные по асимметрии сечения 2Ü реакции

~$P-*Pjfnри Sj, = 1,05 ГэВ для углов рождения пиона 110°,125° и 130° в с.ц.М. подобно результатам измерений,выполненных в Кембридже при 0^= 90°, не согласуются с соответствующей оценкой кварковой модели для величины Z. в случае фотовозбуждения резонанса Р^(1690).

25.Полученные результаты по угловой зависимости асимметрии сечения!, реакций ИЗТ+ , а также данные по Т-асимметршт и Р-поляризации нуклона отдачи реакции ур-*ря° при Еу = 1,5 ГэВ (область I7JTN-резонанса) в отличие от экспериментальных данных по дифференциальным сечениям реакции фоторождения Л"°~мезонов, полученных в Бонне,не подтверждают предсказание нерелятивистской кварковой модели, если вблизи этой энергии возбуждается чисто резонанс

Fз7(1950), и указывают на наличие в этой области энергий вклада других резонансов, роль которых в процессе фоторождения пионов к настоящему времени окончательно не выяснена.

Основное содержание диссертации отросло в следующих публикациях:

1. Абрам™ Л.О.,Аддмян Ф. В.,Аганьянц А.О......Сипунчн A.M. и др.

• Магнитный спектрометр для .регистрации частиц в области импульсов до 4 Г?В/С.-ПТЭ,1973,Н2,с.60-63.

2. Еартапетян Г.А.,Еатьян Л.Л..Мураднн Э.Г.,Сирунян A.M. и др. Расчет эксперимента по Фотсрождению (J| )-ме?,онов методам М^нте-Юзрло. -Изв.ЯЧ Арм.ССР,Физика,1974,т.9,с.i01-111.

3. AbrahaiTiian L.O. ,Aval'.ian R.O. .Aganiants Л.О., . . Sirunif-n A.K.et al

3Teand Я* production with polarizt-d photons i« tlv? energy гаще 1-2 Gcv.-Р11УЗ. Lett. , vol.43В, 1974,p 463-474.

4. Abraiv-T'ian L.O.,Avp-kian Я.O. ,Acallanta А.О......üinuiinn A.M.^t, al.

JI° JI+ production with polarized photons in resonance region.-Prepr int EFI-136(75).Yerevan, 1Э75,-lcp.

5. Абрамян Л.О.,Авакян Р.О.,Акопсв Ii.3......Сирунян A.M. и др.

Асимметрия сечения реакции ^ Р -»• РЗТ® в интервале энергии 0.J-1.65 ГэЗ при 110?-Письма в ЖЭТФ, 1976,т.23,ил .7, с. 415-419.

6. Abratemlan L.O. ,Ada.Tiian F.V. ,Aganiants А.О......Sinmian A.[lot а].

Hadron structure аз 1аасти fren electrctwnetio and rtr««g mt» -

Tactions.-Proceedings of the Hadron Structure 77 Conference,

High Tatras 1977. Publishing House of the Slovak Acad.of Fci.bratio.,

1979,p.123-134.

7. Абрамян Л.О. .Адамян Ф.В. .Аганьянц А.О.,. .. .Сирункн A.M. и др. . Асимметрия сечения реакции фоторождения ДГ*-мезонов на водороде поляризованными фотонами б резонансной области энергий.-ЯФ,1980, т.32,вып.1(7),с.128-132.

В. Абрамян Л.О..Авакян P.O..Аганьянц А.О.,....Сирунян A.M. и др. Асимметрия сечения реакции JT и ^ -мезонов на нуклонах поляризовать»« Фотонами и модели фотообразования в резонансной области энергий 1-2 ГЛ.-Препринт БЖ-379(37)-79,Ереван, 1979,-13с.

9. Каэарян А.П. ,)Ьнукян Ж.Б. .Сирунян A.M. Влияние магнитного поля поляризованной протонной мивени ю траектории заряженшх частиц. -Препринт ВЮ-491<34)-81.Ереван,1981,-23с.

10. Варталетян Г.А., Каэарян А.П. ,№нукян Ж. Б..Сирунян A.M. Учет влияния магнитного поля поляризованной протонной мивени в дважды поляризациями экспертентах типа "пучок-мивень".-Изв.АН Арм.ОСР, Физика,1962,т.17, вып.5,с.265-269.

11. Варталетян Г.А., Каэарян А.П.,№шукян Х.В. .Сирунян A.M. О возможности проведения дважда поляризационных экспериментов типа "G" и "Н" по Фотороаденио пионов га Ереванском синхротроне.-Препринт Е4И-576(63)-82.Ереван■1982,-27с.

12. Агабабян К.Ш. .Акопян Г.Г. .Галумян П.И. .Сирунян A.M. Экспериментальная методика исследования реакции фоторсадения ЗГ -мезонов на Hjj(D^) с использованием универсальной жвдководородной мишени.-Препринт BSH-720(35)-84,Ереван,19в4,-25с.

13. Асатурян М.М. .Беляев А.А. .Варталетян Г.А......Сирунян A.M. и др.

Установка с поляризованной мишенью' m Еревансксм синхротроне. -Препринт Bffl-S10 (37) -85. Ереван ,1985,-19с.

14. Голендухин А.Л;.Казарян А.П.,№1нукнн Ж. В.,Сирунян A.M. Расчет реакции фотороудения ЛГ° -мезонов на поляризованной протонной мишени и двавды поляризационном эксперименте.-Изв.АН Арм.ССР,Физика,1985, т.20, вып.6,с.301-307. . 4

15. Голендухин А.Л..Казарян А.П..Млнукян Ж.В.,Сирунян A.M. Методика выделения G и Н-параметров в экспериментах по Фоторовдению ■ зг^-мезонов.-.ВАНТ,серия:Техника физического эксперимента, 1986, sun.4(30),с.12-19.

16. Асатурян М.М. .Еартапетян Г.А. .Голендухин А.Л.,.. . .Сирунян A.M. и др. Исследование возможности проведения экспериментов по фоторо.чдению

31в-мезинов с поляризованной протонной мишенью на Ереванском синхротроне.-ВАНТ, серия: Общая и ядерная физика,1986,вып.2(35),с.41-47.

17. Асатурян М.М. .Еартапетян Г.А. .Голендухин А. Л......Сирунян A.M. и др.

Асимметрия сечения реакции фоторо:«дения ^'-мезонов в интервале энергий 0.9 - 1.5 Г^р при 0^'"'=12О°-Изв.Ш Арм.ССР.Физика, 1986,

т. 21,вып.5,243-246.

13. Аштурян М.М. ,Геля':-в А.А.,В.артапетян Г.А......Сирунян A.M. и кр.

Поляризашюннг.е пагджтг-i-i "Х.Т.Р для реакции "f Р -* P3i* в интервале

энергий О.Э - Ггй при йС,и?^Пив.-П,)С1мг» в ЖЭТЧ>,Н»86,т.44.еып.6,

л»

с. 266-2С8.Трудн VII 'имг'тчгл-!'! по '-пинпэым явлениям в физике

высоких энергии. Протьико, 1&ЯК , ч. 2, с. 157 . 19. Асатурян М.М. .Рартап-тдн Г А .Гслс-лтухин А.Л. , . . . .Сирунян A.M. и др. Фстороудение Of -Mevwr •• п- од и*« ичнивда 7'отонами щ п-.лчри-

зованких протонах в «.власти '-не! гни 0 а - 1.5 Г'*В.-гА'чТ, о -рич .Техника Физического "-ксп^-Г'Им-нтд, ,.п.(Г 0!, с 3-11 .

20: Еартапетян Г.А. ,Г- л-.-ндухин А.Л. , V: !"."тпК1. П.И .....Отк/нян A.M. и г%>-

Измерение Z.P и Т-тгамстт»"ь r< j.- »mw 'f Г ' Я*при 1.о5 ГэВ и 0*» =1Г-5- -»"'Р-^Ч Pi-м ''ОЛ1:-3.тЛ'3. 21. Гояеняумм ft.Л. .Кгщмн » И. ,".:-['•,""-'И К.К. .«¿фунян и М. и др

квт-.мчтиэищч aicr^MH nn*si«»nn г* .-.¡гчглиии iit^twh рутяризо-. наннсй м.та'-ни.-Пг.<"*г:р,::!Т Г!;1- 1ьу- ■ .V. > -в'. .Ур^з-ж, 1 . Л ''с 22 С;тунян А.М.Пслтиэтиис«Я£>-> и •• .v г.- iiw* прицес ур, <i у->р.-.-»д,-ння ЗГ и -мезонов га нуклонах з pwwwn.r.» «•«'..■псти •••» ргии '-2 ГэВ • Гучп-ринт Ёй!-5083(4в)-е3.рг»"рлн. I!1*". -Юс.

23. Беляев А. А. , Еартапетян Г А. ,Г."пм-.н В. А., . ,'ум и лр. Установка "СПЯ" с гсри-си-алые w mnrtsivxw-M мтшггнег«". п'-ля.-Препринт EJй-1139(1*5) -8.4, Греза;! Л' • ез, - Г • с.

24. Сирунян A.M..Стопанян С.С Рлпгуатуру д-я и'-мст» ни* ст> ггпк поляризации протонов в полягиз.-j 1МЗ':' и.-_;->м. - Изг. АН ¡y-i. '".'.'Г, 1 ,

1 из; по, т. 24, Р1-п. 4, с. 193-197,

25. Киселев Н>.*. .Сирунян A.M. .Cftiww С.С. 9-м---тр с u»rpr>HW регистратором .-Препринт 0!КИ, Р13-Б9-733, ЛуЛю, i^vj.-io.;.

26. Агаеабян К.П., Беляев А.Г.. .Вчртмчтт Г. А. , . .Сирунян A.M. и др. Измерение поляризационных торлу.г-трч-.в J , Т, ? в реакции Фото-рохдения ЗГв-меэонов при змерг;'«::-: Е - 0.9 - 1.35 Г=®.-Я>,1989, т. 50, м.5(11), с. 1341-1347.

27. Golendukhin A.L. ,Пап11.-пло I Г Л'.оч:-1ал А.Р......Pirunian A.M.

et л1. Investigatlcn of ро]аг1за ..< a laf-w^/irs Y.. P find T for Jf-meson photoprortuction hi ih- i««« и*»гуу г'фро.Contributed

paper to X.XV International Symposium on lepton and. photon interac-tkns,Stanford, 1939(paper N201). ■

28. Лирунян A.M..Степанян С.С.,Экизян В.А. Источник тока для сверхпроводящих магнитных систем.-ПТЗ,1990,N5,с.247.

29. Мкртчян 1;. К., Сирунян A.M. .Степанян С.С.Автог&тизированный источник тока для сверхпроводящей магнитной системы ГЯТМ.-Препринт БИ1-1240

(?Г, > -30, Ереван, 1990, -9с.

■ ■-'.ь-ндукин А Л, .Даниленко И.И., Казарян А.П......Сирунян A.M.

га'.-чет эксперимента тигк G и Н по фоторождению ЗГ-мезонов ю поляризованных протонах. -Изв.АН йгм.ССР Дизика,1990,т:25, выл. 1, '-•.3-11.

'1.., A-.akiHn R.O . Ai.opian Н.Н. .Galumian P.I. ,... .Sirunian A.M. et al.

Measurements with rt»] photons at Yerphi.-Proceedings of the 9-th International Symposium Held at Bnnn,FHG,1990. High enei-gy 3pin pliysics, vol. 1 ,p, 270-283.

Киселев Ю.Ф. .Сирунян A.M. .Степанян С.С. Q-метр с цифровым регистраторе« для измерения ядерной поляризации.-ПТт1,1991,Ы1,с.99-100, ."а. Рартапетян Г.А. .Го.чендухин А. Л.. Мнилс-нко и.И., . . . .Сирунян A.M. и др. Т.лр.ичованная протонная мишень СПИН с горизонтальном ориентацией поляризации протонов.-БАНТ, серия-.Ядерно-физические исследования, 1991, шм.5(23),с.104-106. •U. ъартапетян Г .А. .Голекдухин А.Л. .Дчниленко И И. ,... .Сирунян A.M. и др. Исследование возможности измерения наблюдаемых G и Н в экспериментах по фотороядению Л'мезонов № установке "СПИН" .-ВАНТ, серия ¡.Ядерно-Физические исследования. 1991 .шп.0(23),с. 107-110.