Разработка и исследование систем нейтринных и адронных пучков с внешних мишеней на ускорителе ИФВЭ тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.20 ВАК РФ

о 510 90

ИНСТИТУТ ФИЗИКИ

ВЫСОКИХ ЭНЕРГИИ

На правах рукописи 90-120

Рзаев Рафил Алиага-оглы

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМ НЕЙТРИННЫХ И АДРОННЫХ ПУЧКОВ С ВНЕШНИХ ЬшШЕНЕЙ НА УСКОРИТЕЛЕ ИФВЭ

01.04.20 - физика пучков заряиэнных частиц и ускорительная техника

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Протвино 1990

М-24

Работа выполнена в Институте физики высоких энергий (Протвино).

Официальный оппоненты: доктор физико-математических наук, профессор А.А.Глазков (МИФИ, Москва), доктор физико-математических наук, профессор П.Ф.Ермолов (НИИЯФ МГУ, Москва), доктор физико-математических наук Г.И.Сильвестров (ИЯФ СОАН ССОР, Новосибирск.

Ведущая организация: Институт теоретической и экспериментальной физики (Москва).

Защита диссертации состоится "_"_1990 г. на заседании специализированного совета Д034.02.01 при Институте физики высоких анергий (142284, Протвино Московской обл.).

С диссертацией мокно ознакомиться в библиотеке ИФВЭ.

Автореферат разослан "_"_1990 г.

Ученый секретарь специализированного совета

ИФВЭ Ю.Г.Рябов

© Институт физики высоких (энергий, 1990

1ел

I

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. На современных протонных ускорителях феобладапцей тенденцией является создание системы каналов частиц : внешних мишеней на базе выведенных из ускорителя протонных 1учков. При этом удается обеспечить для выполнения физических жспериментов разнообразный набор пучков вторичных, третичных и футах частиц с необходимыми параметрами и организовать высокую |ффективность использования интенсивности ускорителя. В частности, [рименительно к ускорителю ИФВЭ развитие системы каналов частиц 1а основа выведенных протонных пучков позволило использовать на горядок большую их интенсивность (более Ю13 прот./цикл), которая )беспечивалась с вводом бустера, и существенно расширить программу изических исследований.

Целью работа являются исследования, связанные с созданием гамплекса каналов частиц на базе быстрого и медленного выводов [ротонов из 70-ГеВ ускорителя ИФВЭ, а также с проектированием истем нейтринных пучков и пучков поляризованных частиц для скорительно-накопительного комплекса (УНК) на энергию 3000 ГэВ.

Научная новизна. Разработаны схемы каналов по формировании эйтринных пучков широкого энергетического спектра с рекордно исокой интенсивностью пучка на детекторе. Предложены оригинальные истемы для получения нейтринных пучков с узкими энергетическими пектрами и пучков электронных нейтрино.

Разработана структура многоцелевого канала, позволяпцег формировать разнообразные пучкн первичных и вторичных частиц. Най двны новые оптические решения для получения протонных пучков : широком диапазоне интенсивностей (10б-1013) ч/ц и пучка вы сокоинтенсивных вторичных частиц в области сверхнизких импульсо: (0,3-3) ГеВ/с. Впервые измерены выхода вторичных частиц, : частности, антипротонов, в области импульсов (0,3-3) ГэВ/с.

Предложены и изучены способы получения на внешних мишеня: поляризованных пучков протонов и антипротонов высоких анергий.

Практическая ценность. Решение крупной научно-технической задачи по созданию комплекса каналов частиц с внешних мишеней открыл« новые направления физических исследований на ускорителе ИФВЭ. Полученные на этих пучках экспериментальные результаты, по всеобщем: признанию физической общественности, внесли закатный вклад в наш! понимание закономерностей взаимодвйстия и образования элементарны: частиц в области высоких анергий.

Полученные данные по выходам антипротонов низких энерпй представляют практический интерес для специалистов в связи < разработками антипротонных накопителей.

Развитые методы и подходы по формированию пучков были широк< использованы при проектировании нейтринного комплекса и пучк! поляризованных частиц для УНК и получили высокую оценку специалистов в таких ускорительных центрах, как ШАЛ, ЦЕРН, ДОС СОАН СССР, ИТЭФ и др.

Апробация работы и публикации. Основные результаты дассертацш докладывались на научных семинарах ИФВЭ, ФНМ (США), ЦЕРН (Швейцария), на сессиях Отделения ядерной физики АН СССР, ш Ыевдународных конференциях по фившсе высоких анергий (Париж, 1975; Мадрид, 1989), на Международных конференциях по ускорителям частш. высоких анергий (Протвино, 1977; Новосибирск, 1987), на Международных симпозиумах по спиновым явлениям в физике высоких внерпй (Лозанна, 1980; Протвино, 1986; Инннэсота, 1988; Бонн, 1990), не Всесоюзных совещаниях по ускорителям заряженных частиц (Дубна, 1978, 1980, 1984, 1986), не Всесоюзных семинарах или Рабочта совещаниях (Дубна, 1983, 1986, 1989; Протвино, 1981, 1982, 1989), опубликованы в ваде статей в советских и иностранных журналах г препринтах 1Й6Э (40 публикаций).

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти ав, заключения и приложения. Общий объем диссертации составляет в страниц, включая таблицы и приложение, 125 рисунков, сполохенных на 76 страницах, и список литературы из 171 наимено-ния.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении отмечаются тенденции в построении систем магнито-тических каналов частиц на современных протонных ускорителях.

Обсуждены условия и возможности создания на 70-ГэВ ускорителе >ВЭ каналов нейтринных и адронных пучков (рисЛ). Анализируются 'зможности по обеспечению новых направлений физических исследова-й на ускорителе. Дан краткий обзор содержаний глав диссертации.

ю. I. Схема расположения системы нейтринных (Я* 8, 23) и адронных (й» 19, 20, 21) каналов и соответствупцих експеримен-тальных установок на ускорителе У-70 1МВЭ.

В первой главе обобщены принципы создания нейтринных пучков на ютонном ускорителе.

Рассмотрены вопросы образования на протяженной мишени вторичных ютиц, проведен сравнительный анализ различных полуэмпириче ских далей по описанию выходов адронов в области анергий выше юятков ГэВ. Проанализированы выходы вторичных частиц из мишени в 1висимости от ее геометрических параметров и материала. Изучено (ведение мишеней при высоких плотностях энерговыделений, условия

их охлаждения и надежной работа. Сделаны выводы по выбору и оптимизации параметров мишени для получения нейтринных и адронныз пучков.

Проведен анализ фокусирующих, систем из аксиально-симметричны: (АС) элементов (параболические, литиевые импульсные линзы) дш формирования пучка мозонов - родителей нейтрино широкого энергетического спектра (НИВ). Обоснованы преимущества многолинзовш фокусирующих, систем и разнит метод иг расчета и оптимизации. Преобразующие свойства таких систем удобно характеризован отношением углов выхода частиц из системы к углам входа в нее:

= вщг'ввх' <1

являпцимся функцией фокусировки системы и, в основном, завжсящш от импульса р частиц. Найдены основные виды функций фокусировст систем для получения различных нейтринных спектров в соотввтствт с потребностью физического эксперимента. Они обобщены на рис.2.

Мокно выделить следущне варианты:

1. Система из трех линз, характеризуемая функцией фокусировки представленной на рис.2а, обеспечивает максимальный поток нейтрин< практически во всем доступном энергетическом диапазоне, начиная ( р/Ро > 0.18 (здесь Ро - масштабная величина размерности импульса)

2. Система из двух линз с функцией фокусировки, приведенной н: рис.26, позволяет иметь высокий поток нейтрино для всей облает] импульсов, начиная с р/Р0 >0.32.

3. Системы с функциями фокусировки, приведенными на рис.2; (сплошная кривая для двух линз и пунктирная - для одной линзы) могут быть применены для получения нейтринного пучка с повышенна потоком в жесткой части спектра и подавлением пика в его мягко: части.

4. Система из двух линз с функцией фокусировки, представленно: на рис.2г, позволяет получить спектр нейтрино, почти совпадавднй идеально возмокиым спектром в его мягкой части.

Все указанные режимы могут быть реализованы в трехлинзово системе. Подобная система одинаково применима при любой энерги первичных протонов, при этом в целом масштабным образом меняете геометрия размещения линз.

Рис. 2. Характерные функции фокусировки трехлинзовой (а), различных вариантов двузлинзовых (б,в,г) и однолиязовой (пунктирная кривая) систем.

Далээ в главе обсуждается актуальность получения также нейтринных пучков специального назначения, таких, как монохроматизирован-ные (дихроматические), электронные и "меченые" нейтрино. Изложены принципы формирования нейтринных пучков с узкими энергетическими спектрами и пучков электронных нейтрино. Рассмотрены требования к структуре и геометрии размещения канала и детектора, сформулированы критерии к параметрам системы формирования тс- и К-мезонов -нейтринных родителей (НР).

Проведен сравнительный анализ способов получения пучка электронных нейтрино широкого энергетического спектра,

примерно с пятидесятипроцентной примесью мюоншх нейтрино.

Показана возможность уменьшения величин разброса энергии мюонных нейтрино в дихроматических пучках до уровня (5-10)% для и (10-20)% для V в широком диапазоне энергий мезонов (Е/тс2)^^ »10^-104.

Дальнейшее улучшение энергетического разрешения до уровня а также выделение V в наиболее чистом виде в нейтринных исследо-

ваниях может дать применение методики мечония. В этом случае магнитооптическим каналом формируется моноэнергетический пучок К±-мв-зонов с требуемыми параметрами и одновременно с регистрацией е детекторе нейтринного взаимодействия от распадов К±->ц.±у и К1-1 ->e±TC°ve, системой мечения измеряются параметры также других обра-

'-•27

зовавшихся в распадах частиц: мюонов, электронов и 7-квантов.

Наличие специализированных нейтринных пучков позволяет планировать нейтринные эксперименты нового поколения по поиску нейтринных осцилляций, изучению реакций, идущих по каналам нейтральных токов, проверке у^-уе-универсальности и т.д.

В конце главы обсувдаются проблемы организации мюоннсй защиты детекторов на нейтринных каналах.

Во второй главе излагаются результаты исследований, связанные с разработкой и совершенствованием нейтринного канала на ускорителе 1ШЗЭ. Нейтринный канал включает в себя систему формирования высоко интенсивного протонного пучка, мишенную станцию, нейтринное фокусирующее устройство (НФУ), распадаую базу мезонов и мюонный фильтр

Система транспортировки выведенного из ускорителя протонного пучка (канал ä 8) должна передавать параметры пучка на мишень без заметных искажений. Кроме того, ввиду совмещения в канале J6 8 быстрого и медленного выводов протонов в его структуре были предусмотрены возможности получения пучков вторичных частиц.

На мишени нейтринного канала обеспечивались размеры протонного пучка (3-4) мм с угловой расходимостью ~ +1 ырад.

Открывшиеся перспективы повышения интенсивности пучка протонов на' ускорителе ИФВЭ с вводом в действие бустера на порядок (до (3-5) -Ю13 ч/ц) при росте его змиттанса в 2 раза (до Z% шмград) привели к необходимости поиска путей минимизации потерь пучка при его транспортировке на мишень. С этой целью были проведены расчетные и экспериментальные исследования по выявлению основных источников потерь пучка и изучении способов их устранения или уменьшения до допустимой величины. Реализация сформулированных требований к оптической схеме и структуре канала, количеству допустимого вещества в пучке, уровню обрезания гало пучка, режиму работы элементов системы быстрого вывода1' позволили обеспечить

1 5Афонин А.Г., Дроадиы А.И., Доготарь A.A. и др. Препринт ИФВЭ 76-85. - Серпухов, 1976.

шспортировку пучка протонов на нейтринную мишень с достигнутой настоящему времени на У-70 интенсивностью до 1,5-Ю13 ч/ц. При ом интегральные потери протонного пучка не превосходили уровень Ю-4, а интенсивность радиационного излучения за биолгической щитой в некоторых выделенных точках составляла (1-2) ПДУ (в еднем по каналу дозиметрические уровни в ~2 раза меньше). Эти нные оказались в удовлетворительном согласии с результатами счетов (см. рис.3).

с. 3. Оптическая схема канала транспортировки протонного пучка на мишень нейтринного пучка. Приведены огибающие пучка в горизонтальной (Н) и вертикальной (V) плоскостях (штриховкой указаны размеры апертур элементов канала). Вверху

1 з

представлены расчетные еквивалентше дозы (на 10 протонов) в местах их максимумов вдоль канала транспортировки I,3,4,5,16).

В качестве активных элементов нейтринного фокуснрупце устройства в работе23 была обоснована принципиальная возможное использования импульсных параболических линз (ПЛ). Последупц исследования позволили определить структуру и выбрать парамет элементов системы из параболических линз. Созданная фокусирупц система из параболических линз обеспечила пучки нейтрино с широк энергетическим спектром максимально возможной интенсивности п низком уровне фона на детекторах.

Параболические линзы, состоящие из двух одинаковых п раболоидальных оболочек вращения, соединенных через вершину, име геометрии, приведенную на рис.4.

Рис. 4. Сечение параболической линзы. I - параболоиды вращени 2 - шейка; 3 - фланцы; 4 - коаксиальный токоподвод.

Радиусы линз гк определяют долю захвата HP в канал, и выбор : значений осуществляется на основе анализа углового и импульсно: распределений мезонов. Шесте с тем, расширение апертур ввиду кв ратичной зависимости длины линзы L от радиуса (L = 2ак^, а - i раметр параболы) приводит к большому их удлинению н, соответстве: но, к усложнению технологии их изготовления. С другой сторон геометрические параметры ПЛ непосредственно определяют толщи:

стенок линз hQ по пучку: hQ=hVÍ+(Ъ/гк)2, где h - толщина линзы i

п \

'Воронов В.И., Данильченко И.А., Рзаев P.A., Самойлов А.] Препринт ИФВЭ 70-93. - Серпухов, 1970; NIM. 1972. V. 105. Р. 147

>рмали к ее поверхности. Допустимая величина суммарной толщины 'енок линз по пучку (2 2Ьо1) определяется принимаемой степенью

»глощения НР, которая была выбрана ^.20%.

Величины радиусов го конструктивных шеек линз, в которых из-за ин-эффэкта отсутствует поле, непосредственно влияют на качество жусиронки (дефокусировки) пучка. Например, при увеличении ичений го в среднем в 1,5 раза сунмарный поток нейтрино на )текторе падает на ~2БХ, а примэсь частиц другого знака заряда ззрастает на 50%.

Окончательное уточнение параметров ГШ системы, как результата зиемлемого компромисса меяду физическими характеристиками пучка и эдежной работоспособностью ШУ, было сделано по результатам зучения их прочности и упругой устойчивости. Под действием апульсных электрических токов их тела испытывают большие эханические напряжения. Напржер, при значении тока 1о ~ 500 кА эйка линзы с го~1 см испытывает давление около 500 атм. Для зучения напряЕенно-дефоретрованного состояния параболоидальной Золочки были получены в статическом случав приближенные формулы ля составляющих напряжений с явной зависимостью от основных араметров линз. (В дальнейшем было выполнено численное решение на ВМ3) системы уравнений оболочек с учетом динамического характера агрузок линз. Отличие полученных Ееличин максимальных эквивалентах напряжений двумя способами не превысило 20%).

Проведенное тензометрнчаское экспериментальное изучение41 де-ормаций изготовленных из аляминиевого сплава ПЛ показало довлетворительное согласие с расчетными значениями деформаций одобных оболочек.

Исследования напряженного состояния парсболических линз озволши зафиксировать их параметры, рассчитанные на пропускание шульсно^о тока о 1о=500 кА и длительностью импульса ~160 шсс.

При этом фокусирущая система, состоящая кз четырех линз, Оъеднненных в три объектива, обеспечивала на детекторе, в соот-атствш с рис.2а, максимальную плотность нейтрино в основной 1абочей области их энергии Еу=(2-30) ГеВ. Характеристики выбранных инз, а также величины испытываашх ими максимальных напряжений

3^Кандидатские диссертации ВЛД.Валова (Г.!осква, МЕТУ, 1976) и ¡.Л.Рыкова (Серпухов, КФ83, 1360).

4)Бзратов Д.Г., Рыков В.Л.//НГ». 1975. 'Г. ¿5. С. 1954.

приведены в табл.1 (предел текучести алюминия составляет о, =(33-35) кг/мм2).

Таблица I. Основные параметры параболических линз нейтринно: фокусирующего устройства IKS3

Номер линзы Номер объектива а, см"1 L, см h . о' см Го' СУ Гк, см си °макс кГ/ым

I I 0.842 71 1.5 1.2 6.5 7.5 18.0

г I 0.842 71 1.5 1.2 6.5 7.5 18.0

3 П 0.404 73 1.0 1.5 9.5 II.5 18.5

4 Ш 0.1236 143 1.0 3.0 84.0 24.0 7.3

Качество работы НФУ иллюстрирует рис.5, на котором приводе экспериментально измеренное распределение потока распадных мюон в зависимости от импульса для случаев без фокусировки (кривая I) с фокусировкой (кривая 2). Видно, что благодаря фокусировке тс-К-мезонов шток мюонов в зависимости от их импульсов возрастает 4-30 раз, что находится в хорошем согласии с расчетными данны увеличения потока нейтрино. При этой система обеспечивает заи из мишени в канал HP на уровне (50-90)%.

На рис.6 приведено сравнение нейтринного спектра канала ИФВЭ У-70 с аналогичными спектрами каналоз ЦЕРН и ШАЛ с внергза соответственно 400 и 350 ГаВ. Высокий шток нейтринного пучка У-70 в своей области энергии достигается благодаря большой cbqi силе НФУ из параболических линз и оптимальному выбору геометр канала (длина его распадной базы составляет »145 ы, маонный фил выбран из стали протяженностью ~60 ы, за которым нэпосредство! расположены нейтринные детектора.

Были проведаны вкспзригантальше исследования возмогносп нейтринного канала по измаранным в мэонном ультра распредэлеш мюонных потоков. Они позволили уточнить зависимость характерно' нейтринного спектра от параметров мпшенн, ее расположения отношению к Н®У, геометрии размещения линз и их отклоняющей сил; получить данные об оптимальных условиях проведения эксперимента максимально возможным прибликением параггэтров нейтринных потокоз требуемым. Характерное поведение таких зависимостей представл< на рас.7. В частности, отсюда следует хорошее качественное cor. сиэ мезду дшшыгш экспериментальных кзкэраний потоков шзонов и ] четными результатами спектров нейтрино, что создавало надежно! при переходе на трэбуешй вид спектра нейтрино (антинейтрино).

с.5. Зависимость потока июонов от глубины стальной защиты. I -без фокусировки, 2-е фокусировкой при значениях токов в объективах 0,35, 0,35, 0,4.5 мА соответственно. В скобках приведены значения импульсов июонов, соответствующие данным ъ.

Пятнадцатилетний опыт работы НФУ на нейтринном канале ИФВЭ пока-л его высокую эффективность и надежность. За годы работы канала пучены ~1,5<10б фотографий на пузырьковой камере СКАТ и свыше 5 снимков на других детекторах. Физические экспозиции проводи-зь главным образом при реаимах объективов 1^(350-400) кА, 12= 30 кА, 13=(400-500) кА. Канал формировал на детекторы плотность гака нейтрино (антинейтрино) (1-2,5)-10~3 у/м^прот. ((0,5-1,2)* Э-3 г»/мг-прот.) с примесью антинейтрино (нейтрино) (~4,5Ж).

Рис. 6. Сравнение нейтринных спектров каналов на ускорителях. I ИФВЭ с Е =70 ГвВ; 2 - ЦЕРН с Е =400 ГеВ; 3 - «ШЛ с Е

о о с

=350 ГеВ.

Для развитая нейтринных исследований предложены спосос получения на нейтринном канале У-70 нейтринных пучков с узки* энергетическими спектрами и пучков электронных нейтрино.

Для создания пучка дихроматических нейтрино выбрана оптическг схема с использованием параболических линз и специальна импульсных отклоняющих магнитов, обладающая высокой светосилой обеспечивающая низкий уровень фона. Она позволяет формировав пучки со средней энергией пионных нейтрино (антинейтрино) от I л 10 ГэВ и каонных - от 3 до 25 ГэВ (см. рис.8). Ширины пиков на по лувнсоте составляют: ±(11-15)% - для v7e, ±51 - для Соотношвни интенсшгностей пиков каонного и лианного происхождения во все энергетическом диапазоне меняется в пределах от 2 до 10%. Фоны составе пучка не превышают нескольких процентов.

е. 7. Энергетическиэ зависимости измеренных потоков мионов (и) и расчетных нейтрино (б) для разных режимов работы НФУ и двух положений мишени с расстояниями от I объектива 1^=1,3

и 1,8 м. Данные отнормированы на потоки в режиме 350, 350, 450 кА.

ПО сравнению с традиционной оптической системой из квадруполь-к линз предложенная для формирования родителей нейтрино схема на зе параболических линз обеспечивает повышение потока нейтрино на гектор в (5-10) раз. При этом интенсивность дихроматического чка нейтрино всего лишь в (20-30) раз ниже интенсивности нейт-нного пучка с широким энергетическим спектром.

Сооружение комплекса меченых нейтрино на У-70 находится на за-ршащей стадии. На созданном канале Я 23 для формирования пучков цителей нейтрино исследованы физические характеристики пучков эричных частиц. Интенсивности пучков для импульса р=35 ГэВ/с

в относительном разбросе частиц по импульсам о /р=2.8Х

р

Ео(ГэВ)

Рис. 8. Энергетическое распределение числа взаиыодвйствгй нейтршк на детектора о радкуоом 0,56 ы (на падопцкй дротов) дш трех значений иыпулъоа р _ родителей дихроиа тич е скогс пучка. '

интенсивности . .. Протонного, пучка на мишени 3-I013 составляет1 1+2) «Ю10 и (6+2) • 10® для положительно и отрицательно заряженных астиц соответственно. Все характеристики адронных пучков казались близкими к расчетным.

Для получения в нейтринном канале ШВЭ обогащенного пучка элект-знных нейтрино от распада x±e+ve рассмотрена простая схема з очищащих магнитов и коллиматоров, располояенных в пределах ми-энной станции. Показано, что область энергий 70-ГэВ ускорителя зляется наиболее оптимальной для данного метода получения рпса электронных нейтрино широкого энергетического спектра.

В третьей главе обобщены результаты исследований, связанные с ззработкой нейтринных пучков в тэвной области энергий, включащпх

себя как путей нейтрино с широким' и узким энергетическими юктрами, так и пучки "пряных" нейтрино, обогащенных примесью -нейтрино, и пучки "меченых" нейтрино."

Как было отмечено выше, максимальный" поток НШС обеспечивает кзтёма из трех объективов с функцией фокусировки, представленной а рис.2а. В качестве элементов такой системы были изучены зойства импульсных литиевых5' и параболических лгагз. Проведен жже сравнительной анализ этих систем и системы из квадрупольных шз с постоянным режимом питания.

Выли изучены распределения магнитного поля внутри литиевого шшдра, найденные из решения уравнения магнитной диффузии, жазано, что влияние нелинейности поля на. фокусировку частиц шоть до отношения толщины скип-слоя 0 к радиусу линзы г , 1вного 0,45 не будет превышать (2-3)%. Таким образом, выбирая 'го=0,5-0,6, т.е. ограничивая длительность импульса тока, можно ¡еспечить нормальные условия фокусировки вторичных частиц при шемлемых. тёмпературах нагрева линз и энергоемкости системы их [тания.

Параметры линз выбраны из условия их работы в твердом ютоянии,- когда температура нагрева при длительности импульса «а' питания до 5-10 мс- не превысит точку плавления, равную для :тия 186° 0. . . .ч .

< Основные характеристики системы из литиевых линз приведены в бл. 2.

^'всеволояская Т.А., Любимова М.А., Сильвестров Г.И. ЖТФ. 1975.

45„ С. 2494.

Таблица 2. Характеристики фохусирухщв* системы из литиевых линз

Линза Л I Линза л я Линза Л 3

Длина, см 16 16 13

Радиус, см 0.7 1.4 2.8

Расстояние от мишени до

объектива, м 10 30 125

Величина тока, кА 200 400 600

Максимальное поле на

поверхности, кЗ 55 60 45

Данная система увеличивает интегральный поток нейтрино в детекторе с радиусом 0,56 м в 7 раз, доводя его до 2,1-КГ3 у/м2-•протон. Осуществляется эффективная фокусировка мезонов по импульсу, за исключением участка рЛ>к-(200-400) ГэВ/с. Последнее связано с малостью радиусов литиевых линз, из-за чего не удается выбрать геометрию расположения трех линз оптимальным образом.

Дальнейшее повышение интенсивности нейтринного пучка можно иметь при использовании системы из трех объективов параболических линз. В атом случае благодаря большим значениям радиусов линя достигается оптимальное их размещение. Параметры элементов системы, выбранные по результатам расчетов их механической прочности и устойчивости при значении тока питания 1о*500 к1 приведены в табл.3 (здесь 1 - расстояние от мишенн до объектива).

Таблица 3. Параметры влементов фокусирующей системы из параболических линз I =500 кА

А» объектива а. сш ь. ОМ V см го' ом гк' ом ом 1> м

I 1.83 1.83 14.6 14.6 I I 0.8 0.8 2 2 3 3 28

П ш 0.806 0.156 40.3 61.1 1.1 I 1.1 1.2 5 14 6 15 135 655

Осуществляя равномерную фокусировку НР в широком диапазоне импульсов р, к > 250 ГэВ/о (см. рис.2а), система обеспечивает на детекторе плотность потока З-Ю"3 у/и2-протон, всего в 2 раза меньшую идеально возможной. При этом фоновая примесь антинейтрино (нейтрино) в пучке составляет 0,2 (I)*. Рассчитанные спектры нейтрино представлены на рис.9.

Рис. 9. Нейтринные пучки широкого спектра в области энергии Ео=

=3 ТвВ (на падающий протон, радиус детектора 0,56 м), формируемое системами из параболических линз: тремя объективами - кривая 2, двумя объективами - 3 (с обогащение« мягкой части спектра), одним объективом - Л (о обогащением весткой части спектра). Для сравнения приведен тагско идеальный спектр нейтрино (I).

Сравнительный анализ систем из литиевых н параболических линз с системой ив квадрупольных линз н отклонякщш магнитов65 показал, что последняя система уступает системе из параболических линз по интенсивности всего в 2 раза, но в салу своей относительной

б)Гаркуша В.Т., Картааев В.П., Котов В.И., Новоскольцев Ф.Н. Препринт 1КВЭ 89-61. - Серпухов, 1289.

простоты и возможности работы при любой длительности импульса заслуживает большого внимания.

Исследована также возможность получения в области энергий УНК высокоинтенсивных дихроматических нейтринных пучков с энергетической шириной на уровне (ДЕ^Е ) к = +(1-15)* в случае удаления детектора от распадной базы Ь1 на расстояние Ьг, когда Ь2/Ъ1>5. Это обусловлено, как следует из рис.Ю, узким характером распределения нейтринного потока и поэтому при удалении детектора падение интенсивности пучка происходит значительно медленнее квадратичной зависимости.

Схема формирования родителей нейтрино представлена на рис.11. Эта система наряду с высокой интенсивностью обеспечивает минимальные угловые и пространственные характеристики мезонов при низком уровне фонов. Например, на детекторе с массой 100 т, расположенном на расстоянии 20 км от распадного канала, при сбросе на мишень 4-Ю1* прот./ц можно зарегистрировать Ю5 взаимодействий в сутки с энергетическим разрешением ±(7-12)56, что всего в ~20 раз меньше, чем с пучком НПЮ. "Широкий" фон нейтрино (антинейтрино) в V- и ^-пучках при этом достигнет, соответственно, Ю-2 (КГ3) и 5.КГ3 (Ю-2).

Этот же канал формирует пучок мезонов с параметрами, требуемыми системой мечения для измерения характеристик продуктов распадов К- ьгг> иГ ■> %°е~у .

~ И о

Усредненная по всему спектру точность восстановления анергии нейтринных событий (оЕ /Еу) в этом случае, по расчетам, составит

v

5% для V и 4% - для г>о. Таким образом, система "мечения" может обеспечить проведение исследований как с мюонными, так и с электронными нейтрино на уровне энергетических разрешений, достигаемых в настоящее время в адронных экспериментах.

В тэвной области энергий создаются благоприятные возможности для проведения исследований с обогащенными пучками т-нейтрино и е-нейтрино, образованных от распадов короткоживущих Р- и Б-мезо-нов при поглощении протонов в мишени, расположенной непосредственно перед мюонным фильтром. По расчетам, поток таких пучков в случае расположения детектора на расстоянии 500 м от мишени составит 5• Ю-7 vx/м2•пpoт. и 7«Ю-6 V /ы^црот. соответственно. Это означает, что в детекторе с веществом 100 т при интенсивности Ю14 прот./ц в каждом цикле ускорителя будут иметь место

Рис. 10. а) Распределение на детекторе то радиусу потока нейтрино (сплошная кривая) и числа событий (пунктирная кривая). Кыпульо мезонов р_ „=1,5 ТвВ/с, детектор расположен от

распадной базы на расстоянии 3,5 км; б) изменение интегральной интенсивности нейтрино в зависимости от расстояния детектора (Я =1.5 м) от распадной базы.

S)

TN2 5/. urcd 5.4wrad 27Mrad

м:--- —--—

TNI

не. II. Оптическая схема формирования пучков и К-мезонов для получения на УНК нейтринных пучков с узким енергетическим спектром (а) и совместное расположение каналов нейтринных пучков узкого и широкого энергетических спектров (б); Q -квадруполъкые линзы, ВМ - отклоняющие магниты, К - коллиматор-поглотитель .

событие с v% к ~20 событий с ve приблизительно в равной пропорции с ^-событиями.

Проведены исследования по прохождению высокоэнергетичных шоонов через различные вещества с целью обеспечения приемлемой мвонной защиты нейтринных детекторов, (формулированы требования к параметрам защитных сред, которые могут обеспечить минимальные фоновые загрузки детекторов. Так, например, расчеты показывают, что в области анергии протонов 3 ТэВ и интенсивности Ю13 р/с на нейтринном пучке широкого спектра допускаемый уровень кюонного фона (Л0 ц/м2• с) может быть достигнут при следующей конфигурации защиты: мюонный фильтр из стали (длиной ~250 м) + грунт (1200 м) + -I- намагниченное железо (2-3 м) + воздушный промежуток до детектора (600 м).

В глава 4 обобщены исследования по разработке и созданию системы адронных каналов (ДО 19, 20, 21) с внешней мишени на базе выведенных из У-70 протонных.пучков.

Проведен анализ способов раздачи протонных цучков по мишеням, структур мишенных станций, методов формирования пучков вторнчша частиц. Выполнена классификация мишенных станций и обсуждены из физические и технические особенности. Изложены условия и возможности разводки пучков на экспериментальной базе И®ВЭ.

С целью эффективной работы потребителей изучен и реализовав новый вариант оптической схемы канала £ 8 (рис.12) для формирования медленно выведенного протонного пучка (с интенсивностью ДО11 --5>Ю12 ч/ц), обеспечивший возможность одновременной работа экспериментальных установок ФОДС и КВАРЦ с двух последователь»: расположенных мишеней.

Протонный пучок фокусировался на мишень ФОДСа в пятно,, имэпцэе размеры Н»У=6*4 мм2. ФОДС представлял собой симметричный двушла-чевой спектрометр, каадое плечо которого имело угол 9° (90° I с.ц.м.) с направлением падающего пучке. Магнитная структура каналг была выбрана из условия получения максимального потока частиц нг установке. Канал пропускал импульсный интервал Др/р = +10Ж щи изменении импульса пучка от 2 до 27 ГеВ/с и обеспечивал захват частиц в телесном угле АП=200 мкср.

После взаимодействия с мишенью ФОДСа протонный пучок последующим объективом квадрупольннх линз заново формировался на нитви КВАРЦа в пятно размером (6-7) мм.

Юн

га. 12. Оптическая схема канала Л 8 при одновременной работе установок ФОДС и КВАРЦ. 0 - объективы квадруполъных линз, М - отклоняющие магниты, В. и е. - камеры вторичной вмис-сии установок.

Для создания оптимальных условий выполнения экспериментальной юграммы на установку ФОДО были сформированы также протоны от фугого рассеяния на углы 1-6 мрад на внутренних мишенях жорителя. Интенсивность пучка могла варьироваться в широком гапазоне (106-1011 ч/ц). О использованием такого пучка интенсив-»стьп Ю10 ч/ц был получен также обогащенный электронный пучок [я энергетической калибровки установки.

Многоцелевой канал № 21 предназначен для формирования на ¡тановкэ ОФИНКО медленно выведенного пучка с интенсивностью :011-Ю1г) ч/ц, протонных пучков умеренной интенсивности :об-Ю10) ч/ц и вторичных пучков частиц.

Структура канала и оптическая схема формирования протонных пуч-т представлена на рис.13. Протонный пучок в соответствии с ловлями эксперимента фокусировался на мишень установки с измеряли Н*У=2*6 мм2.

Для диагностики протонного пучка использовались управляемые от щей мини-ЭВД системы детекторов В1г измеряющих профили пучка, и тчики потерь пучка вдоль трассы канала.

Протонные пучки умеренной интенсивности в канале получались на нове дифракционного рассеяния частиц на внешних мишенях. Для ого применена 3-магнитная (ВЫ 5, 6, 7) структура мишенной стан-и. Ослабление интенсивности осуществлялось или однократным рас-янием протонов на угол ~15 мрад на мишени перед магнитом ВМ 7, и последовательным двукратным рассеянием на углы ~8 мрад на нких мишенях, расположенных в магнитах ВМ 6 и ВМ 7.

го

100, ,120 140 160 180 : 200 220 . 2АС 260 . 280 300 320 '. М

Рис; 13. Оптическая схема канала * 21 (с общей частью канала № 8) для транспортировки протонов. Штриховкой указаны границы .апертур влементов канала. - квадрупояьные линзы; ВМ1 -

отклоняющие магниты; МСУ^ -т корректоры; - профыюметры;

, -детекторы потерь пучка. ,-,

Канал формирует пучки вторичных частиц обоих знаков заряда с пульсами р=7-60 ГэВ/с для отрицательных чаотиц и р-7-Зб ГэВ/с -я положительных. Для этой цели используются две оптические моды м. рис.14): мода а) для получения пучков с импульсом р до ГэВ/с и мода б) с р>42 ГэВ/с. Максимальный телесный угол канала ставляет ДО-бО мкср, обеспечивая пучки положительно и рицательно заряженных вторичных частиц интенсивностью Ю8 и Ю7 соответственно при интенсивности протонного пучка на мишени I12 прот./ц.

О 30 60 90 108м

1С. 14. Оптические иода какала Л 21 для формирования пучков вторичных частиц с импульсами: а) р<42 ГвВ/с; б) р>42 ГвВ/с.

Создание на протонных ускорителях высоких энергий интенсивных горичных частиц сверхнизких энергий, с одной стороны, открывает ззможность постановки ряда экспериментов, для которых высокая ггенсивность пучка является принципиальной, и, с другой стороны, эзволяет на основе измерения выходов вторичных частиц проверить эзличные модели множественного рождения адронов.

Кроме того, в последний период в связи с разработкой проектов зтречных протон-антипротонных накопителей практический интерес редставляет изучение ныходов медленных антипротонов с «(1-5) ГэВ/с.

Для в тих целей в 1Я6Э был создан канал вторичных частиц с импульсом р-(0,3-3) ГаВ/с. Размещение канала в экспериментально» зале и его оптическая схема представлены на рис.15. Здесь же показано расположение экспериментальной аппаратуры для измерения выходов вторичных частиц.

Рис. 15. Схема расположения канала Я 20 и экспериментальной установки. 01-04 - линзы; М1, М2 - отклоняпцие магниты; С -импульсный коллиматор; Т - мишень; Ы^, , М3~ телескоп:

.из трех сцинтилляционных счетчиков; и - теле-

окопы из двух счетчиков; 1С - ионизационная камера; б1, О, - газовые черенковские счетчики; ЫЯРС1, МВРСг - пропорциональные камеры; В1, В2, В3 - счетчики время-пролет. . ной системы (в). Огибапцая пучка вторичных частиц и расположение аппаратуры в пучке (б).

При требуемой монохроматичности пучка Др/р = ±1% канал отбира вторичные частица в телесном угле АД=2500 мкср. На вксперимен-тальной установке был получен пучок положительно заряженных части с размером Н*У=6*4 мм2. Его интенсивность при значении импульса р =1.07 ГэВ/с достигала 10е ч/ц. на Ю12 первичных цротонов. Ела годаря выбору соответствующей конфигурации защиты и применена профилированных коллиматоров из сплава вольфрама с никелем

фимесь фоновых адронов в пучке была сведена к нескольким 1роцентам.

Дифференциальное сечение образования адронов под нулевым углом с направлению падащих протонов определялось согласно выражению

ЧрйП НрПКйрбП)^ '

'де N - число адронов, родившихся в мишени; N - число протонов, & р

[рошедших через мишень при экспозиции; п - число ядер в мишени см3); х - длина мишени (см); (йрсЮ)^ - эффективный аксептанс :анала-спектрометра для рассматриваемых частиц.

В расчетах аксептанса спектрометра учитывались измеренные тловые и линейные размеры пучков протонов и вторичных частиц, :арактеристики магнитных элементов канала и аппаратуры, а также юделировалась зависимость сечения рождения от угла. Были 1пределены сечения образования адронов на мишенях А1 и И.

Выполненные измерения, в частности, показали, что при переходе т А1 н Я выход антипротонов не увеличивается, что не согласуется теоретическими предсказаниями некоторых авторов.

_ (Г3!*-

На рис.16 приведена величина р —в зависимости от импульса

ар3

нтипротонов. Из рисунка видно, что при энергии первичных протонов О ГэВ максимум выхода антипротонов достигается при импульсе <*4.2 ГэВ/с. Данный результат шел важное значение и был спользован при проектировании антипротонных источников на ЭВАТРОНе ШАЛ и УНК ЖВЭ.

В главе 5 д и с с ерт а ции рассматриваются способы получения оляризованных цучков высоких энергий, вопросы их транспортировки формирования на экспериментальную установку.

Одним из способов получения поляризованных пучков протонов и атипротонов высоких энергий является использование распвда гипе-энов Л->р%~ и Л-»ртс+. В этих распадах вследствие несохранения ространственной четности протоны (антипротоны) в системе покоя (Л) оказываются поляризованными вдоль (против) собственного шульса с величиной 65%.

Рис. 16. Зависимость величины р —=Е от импульса антипротовов

<1р3

для мишеней из Л1, Си, №.

В л.с.к. направление вектора спина протона остается почти неизменным и для получения продольно-поляризованного пучка нужно отбирать протоны, вылетевшие вблизи углов 9*=0° в с.ц.м., а для поперечно-поляризованных протонов - под углами 8*=1с/2. Продольно-поляризованный пучок протонов с приемлемой поляризацией (>30Ж), однако, удается получить только в верхнем крае спектра, когда рр~рд. Пучок с другими значениями импульса содержит примерно равное количество протонов с противоположными направлениями спиральности и в результате оказывается практически неполяризованным.

Протонный пучок в целом не имеет поперечной поляризации, но имеет место корреляция между поперечной компонентой поляризации частиц и их координатой. Этот аффект можно использовать для получения поляризованного пучка либо путем вырезания коллиматорами его части по азимуту, либо применяя систему мечения для "маркировки" координат частиц пучка. Оптические решения для обоих вариантов получения поперечно-поляризованного протонного пучка представлены на рис.17. Характерные координатные распределения поперечной компоненты поляризации Р и "сигнала" 1«Рг в месте промежуточного изображения пучка приводятся на рис.18а и б.

а)

Г)

Н-ЛЛОСХОСТЬ

Рис. 17. Схема выделения поляризованных компонент пучка с использованием набора коллиматоров (КЛ, К^, К^). -

объективы линзы (а). Оптическая схема формирования поляризованного пучка в случае применения системы мече-ния: и Р1 - годоокопические плоскости для измерения

траекторий частиц в двух ортогональных плоскостях (б).

В первом варианте, меняя положение щелей коллиматоров, можно формировать пучки с противоположными направлениями поперечной юляризации, что является необходимым для контроля систематических эшибок эксперимента.

Использование вблизи промежуточного изображения пучка системы лечения из набора нескольких однокоординатных детекторов юзволяет по измеренным характеристикам траекторий и импульсов 1астиц маркировать поляризацию пучка. В этом случае создаются условия выполнения фазической экспозиции с регистрацией событий одновременно от всех трех поляризационных компонент пучка.

При формировании поляризованного пучка необходимо свести к яшшуму деполяризацию в полях квадрупольных линз и обеспечить 1ужное направление вектора поляризации. За изменение направления зектора поляризации ответственны отклоняющие магниты.

Прецессия спинов протонов в однородном поле отклоняющего магнита юсит когерентный характер и их направление относительно импульса ¡ут всех частиц меняется одинаково на угол

Рве. 18. Распределение средней величины поперечной поляризац!

пучка по координате для двух значений импульсно] интервала пучка: ар/р=4,5Ж (сплошная кривая) и 2,!

(пунктирная кривая) (а). Зависимость "сигнала" 1>Р2 (I

интенсивность пучка) поперечной компоненты пучка < координаты (б). Экспериментально измеренное на кана, ФНАЛ (с использованием систем мечешгя) распределение а бытий по трем поляризационным состояниям (в).

90°

а --вь,

27,4 (кгс-М)

где В - пола; Ъ - длина магнита. Поэтому, если для суммарной отклоняющей силы магнитов канала будет выполняться условие 223^= =2п-27,4 (кгс-м) (п=0,1,2,...), то в канале будет сохраняться или направление вектора поляризации пучка (п - четное), или тип поляризации (п - нечетное).

Деполяризующее влияние системы квадрупольных линз в целом можно оценить по следующей формуле с введением среднеквадратичного угла поворота поляризации:

А<Р> = - соэ[££ 7 + - 1 )2<х;2>

где элементы матрицы преобразования пучка в системе; g -

тиромагнитное отношение; 7 - Лоренц-фактор; У<х|> и /<х^2> - сред-ше значения фазовых величин источника пучка.

Отсюда следует, что оптическая схема с матрицей преобразования

Г 1 0 ]

[М)=1 0 1 I не будет оказывать деполяризующего действия. Точность

шачений матричных элементов М11=М22~1, М21~0 может быть шределена из допустимой деполяризации пучка на уровне 2-3% от [сходной величины.

Более точные значения изменения компонент вектора поляризации в юлях квадрупольных линз были найдены из решения квазиклассическо-•о уравнения движения спина. С использованием полученных иракений была составлена программа, позволившая выполнить »асчеты по транспортировке поляризованных пучков в канале.

Энергетический спектр протонов от распада гиперонов достигает ¡аксимума в области импульса пучка ~40 ГэВ/с при энергии первичных ротонов Ео=70 и 1600 ГэВ/с - при Ео=300 ГэВ. Интенсивности части учка со средней поляризацией ~40Ж при этом, соответственно, оставляют 2-Ю7 и 8>10® на Ю13 падающих протонов.

Недавно на ускорителе ФНАЛ впервые запущен такой канал оляризованных протонов. Измеренные характеристики пучка близки к асчетным. Для примера на рис.18в приведено измеренное в ЖАЛ аспределение событий по поляризации для меченых частиц, одтверядающее наличие эффекта пространственной корреляции поляри-

зации (центральный пик обусловлен неполяризованной компонента: пучка).

IV IV I

В антипротонном пучка от распада Л-»ртс* антипротоны составляю1

лишь небольшую примесь (несколько процентов) от иГ-мезонов

Возможность получения пучка антипротонов, практически свободное

от.адронного фона, открывается при использовании моды распада

-рх°, идущей также с несохранением пространственной четности

Ввиду большой величины постоянной асимметрии (а =0.98, вместо а >

л

=-0.65) данный распад можно использовать для получения пучка анти протонов с высокой степенью поляризации.

В диссертации излагается способ формирования данного пучка Возможность сепарации по заряду и монохроматизации 2+-пшероно (в отличив от нейтральных Л(Л)) позволяет получить про дольно-поляризованный пучок в широком энергетическом диапазон и изменять соотношение поляризации и интенсивности. По расчетам, : области энергий УНК интенсивность такого пучка в интервал' импульсов (300-1500) ГэВ/с составит (107-10б) р на Ю14 падащи протонов, а степень поляризации - (65-70)%. Примесь в пучк ■лГ-мезонов будет находиться на уроше (2-10)%. Это более чем в 10 раз меньше в сравнении с возможными обогащенными пучкам высокоэнергетичных антипротонов.

В заключении главы показана возможность получения на УНК : рамках канала поляризованных пучков адронов также пучков поляризо ванных мюонов. Пучок мюонов в интервале импульсов (500-900) ГэВ/ будет иметь интенсивность (107-3>108) ц/ц. (на Ю14 падапци протонов) и может быть сделан с чередующейся спиральностью с средней поляризацией (50-70)Ж. В пучке мюонов примесь адроно: будет на уровне ¿Ю-5, отношение фоновых мюонов к полезным Л0%.

В приложении излагается метод описания прохождения мюоно высоких энергий через конденсированные намагниченные среды. Прива дены результаты решений кинетического уравнения для распределены частиц в однородном, линейно-фокусирущем (дефокусирупцем) и нели нейных магнитных полях. Получены формулы для пространственных : угловых распределений частиц.

В заключении сформулированы основные результаты диссертации.

1. Для создания нейтринного канала на ускорителе ИФВЭ выполнены юретические исследования, позволяющие оптимизировать структуру (йтринного канала на максимум интенсивности нейтринных пучков, гаработана оптическая схема канала транспортировки выведенного из ¡корителя протонного пучка на мишэнь, развиты методики ючностных расчетов параболических линз и оптимизации параметров «усирующей системы из этих линз. Созданная при активном участии .ссертанта импульсная (длительность импульса 160 мкс, мак-мальный ток до 500 кА) фокусирующая система параболических нз для получения нейтринных пучков с широким энергетическим ектром по результатам измерений повышает поток нейтрино в канале зависимости от энергии до (4-30) раз, что хорошо согласуется с счетами. Параболические линзы по своим прочностным свойствам держивают более 10б циклов.

2. Выполнены экспериментальные исследования возможностей йтринного канала и определены условия оптимизации для □перимента различных участков спектров нейтрино.

На основе исследований источников потерь протонного пучка при э выводе из ускорителя и транспортировке на мишень осуществлена цернизация оптической схемы канала и отдельных систем, зспечившая пропускание по квналу высокоинтенсивных протонных шов (Енше I013 ч/ц) без ухудшения радиационной обстановки.

3. Разработаны направления дальнейшего развития нейтринного !ала ИФВЭ. Для получения пучков дихроматических нейтрино даокена новая схема формирования мезонных пучков с юльзованием параболических линз. Показана возможность /мирования обогащенных пучков электронных нейтрино от распада •x±eive. Создан нейтринный канал для работы с оригинальной ¡темой мэчения продуктов К±->1с°е±Ув-распадов.

4. Выполнены исследования, связанные с разработкой нейтринного плекса УНК, включающего в себя как пучки нейтрино с широким и им энергетическими спектрами, так и обеспечивающего постановку периментов с "прямыми" нейтрино, обогащенными примесью т-нейт-о и нейтрино, мечеными по их типу и энергии. Для формирования ков нейтрино с широким энергетическим спектром исследованы усирущие системы из литиевых и параболических линз, проведен внительный анализ этих систем и системы из квадрупольных линз.

Показана, что системы из квадрупольных линз, привлекащи простотой исполнения, уступают системам из параболических линз п потокам нейтрино всего в ~2 раза.

Проведены теоретические исследования мюонных фонов н экспериментальных установках нейтринного комплекса УНК позволившие определить структуру и параметры мюонного фильтра сниасапцего мюонные фоны до приемлемого уровня ~10 ц/м2-сброс.

5. Разработаны оптические схемы и созданы на ускорителе У-7 каналы частиц для изучения взаимодействия адронов на уровне струк турных образований (канал й 19, установка ФОДС), для поиска изучения экзотических барионных и мезонных состояний (канал Л 21 установка СФИНКС), выходов вторичных частиц низких энергий (ка нал М 20).

Выполнены измерения выходов вторичных частиц в облает импульсов (0.3-3) ГэВ/ с . Полученные данные по образовали антипротонов представляют большой интерес в связи с разработкам антипротонных накопителей.

6. Развиты метода получения поляризованных пучков протонов о распада Л-гиперонов на ускорителях У-70 и УНК, нашедши экспериментальное подтвервдение на недавно запущенном канат поляризованных протонов от распада Л-»рпГ на ускорителе ЗШ.

Предложен способ получения практически чистого поляризованнот пучка антипротонов с высокой степенью поляризации (до 7035) от рас пада 2+-*рх° в тэвноЯ области энергий.

Показана возможность формирования в рамках канал поляризованных адронов на УНК пучка поляризованных мюонов с инте* снвностью (107-10а) ц/цикл, импульсом (500-900) ГэЗ/с и поляризЕ цией (50-70)%.

7. Полученные результаты и накопленный опыт по обеспечен! разнообразных режимов работы созданного комплекса каналов широ! используется в разработках каналов частиц УНК, а тага представляет интерес для других ускорительных центров (ИТЭФ, 0Ш0 ИЯФ СОАН ССОР, УШ, ЦЕРН, ШАЛ и др.).

Список литературы

. Воронов В.И., Карташев В.П., Рзаев P.A. Транспортировка поляризованных пучков заряаенных частиц: Препринт ИД6Э 71-74. -Серпухов, I971.

, Картааев В.П., Котов В.И., Рзаев P.A. Динамика мяонных пучков в среде из намагниченного железа: Препринт ИФВЭ 72-56. - Серпухов, 1973; ЖТФ. 1973. Т. 43. С. 641.

, Баратов Д.Г., Валов В.М., Рзаев P.A., Рыков В.Л. Напрякенное состояние параболических линз, обтекаемых сильным электрическим током: Препринт ИФВЭ 72-94. - Серпухов, 1972; ПМТФ. 1974. а з. с. 133.

. Карташев В.П., Котов В.И., Рзаев P.A. Многократное рассеяние и фокусировка заряженных частиц в средах из намагниченного железа.//Muol. InBtr. ileth. 1973. V. 113. P. 287.

, Абрамов B.B., Bpbehob D.H., Дмитровский Г.П., Дышкант A.C., Котов В.И., Крышкин В.И., Ыялпцин В.К., Рзаев P.A., Суля-ев P.M. Исследование образования частиц с большими

поперечными импульсами в нуклон-нуклонпых взаимодействиях при внергпи 70 ГэВ: Препринт И0ВЭ 74-150. - Серпухов, 1974.

. Баратов Д.С., Калиновский А.Н., Никитин Ю.П., Рзаев P.A., Самойлов A.B. Спектры вторичных частиц, возншсапцие при взаимодействии протонов с импульсами 70 ГеВ/с с ядрами протяженной мишени: Препринт ИФВЭ 74-133. - Серпухов, 1974.

, Апокпн В.Д., Васильев А.Н., Деревщиков A.A., Макеев В.В., Мас-лов H.A., Ыатуленко D.A., Меп^нин А.П., Мысник А.И., Нуру-шев С.Б., Парфенов Л.Б., Приходько Д.В., Прохоров А.Н., Рзаев P.A., Рыбаков В.Г., Рнаов В.Г., Сарайкин А.И., Сахаров В.П., Сиксин В.В., Сытин А.Н., Смирнов Б.В., Соловьев Л.Ф., Соловь-янов В.Л., Шелихов В.И. Исследование еффектов поляризации во взаимодействии адронов высоких онергий (Проект експеримента "ПОЛЭКС" ): Препринт ИФВЭ. - Серпухов, 1976.

, Баратов Д.Г., Вугорский А.П., Вовенко A.C., Губриенко К.Н., Еременко Е.В., Комаров В.В., Котов В.И., Кренделев В.А., Крупный Г.И. , Курнаев О.В., Лебедев В.Н., Мойзсео Л.Л., Мухин А.И., Мызников К.П., Расцветалов Я.Н., Рзаев P.A., Самойлов A.B. Нейтринный пучок ИФВЭ I. Общее описание и основные характеристики: Препринт ИФВЭ 76-84. - Серпухов, 1976; КТО. 1977. Т. 47. С. 991.

, БараТов Д.Г., Зайцев М.М., Котов В.И., Маишеев В.А., Рзаев P.A., Исков В.Л., Самойлов A.B., Сапунов D.M., Сахаров В.П., Фролов A.M. Нейтринный пучок ИФВЭ III. Система формирования протонного пучка на внешнюю мишень: Препринт ЖЖЭ 76-86. - Серпухов, 1976; НГФ. 1977. Т. 47. С. 1007.

, Баратов Д.Г., Бпкбулвтов Н.З., Васильев В.В., Губриенко К.Н., Князев С.А., Ласточкин D.A., Оцепков В.П., Рзаев P.A., Рыков В.Л., Самойлов A.B., Чернов В.А., Шалимов И.М. Нейтринный пучок ИФВЭ IY. Фокусирующее устройство нейтринного канала: Препринт ИФВЭ 76-87,- Серпухов, 1976; ЖГФ. 1977. Т. 47. С. 1014.

, Баратов Д.Г., Бикбулатов Н.З., Васильев В.В., Губриенко' К.Н., Еременко Е.В., Князев С.А., Котов В.И., Ласточкин D.A., Рза-

ев P.A., Рыков Л.В., Самойлов A.B., Чернов В.А. Формирование нейтринного пучка с использованием системы из параболичеоюа линз.//Труды Международной конференции по ускорителям заряженных частиц высоких внергий. Протвино, 1977. - Т. II. С. 88.

IS. Гаркуша В.П., Карташвв В.П., Котов В.И., Рзаев P.A., Рыков В.Л., Сахаров В.П. О формировании высокоинтенсивных нейтринных пучков сверхвысоких внергий: Препринт ИФВЭ 78-7. - Серпухов 1978; Труды VI Всесоюзного совещания по ускорителям. -Дубна, 1979. - Т. II. С. 162.

13. Котов В.И., Рзаев P.A. Возможности получения монохроматически пучков нейтрино с использованием параболических линз.//Труда Всесоюзного совещания по ускорителя. - Дубна, 1979. - Т. 13 С. 167.

14. Баратов Д.С., Еикбулатов Н.Э., Бугорский А.П., Вовенко A.C., Волков A.A., Губриенко К.П., Князев С.А., Котов В.И., Кочет ков В.И., Курбаков В.И., Рзаев P.A., Рыков В.И., Свиридов Ю.М., Ходырев D.C. Ыонохроматизированные нейтринные пучет на ускорителе ШВЭ (Предложение): Препринт ИФВЭ 78-136. -Серпухов, .1978.

15. Барков Л.М., Золотарев М.С., Котов В.И., Лебедев П.К., Макари-на Л.А., Мишакова А.П., Охапкин B.C., Рзаев P.A., Сахаров В.П, Смахтин В.П., Шиманский С.С. Характеристики канала интенсивных вторичных пучков низкой анергии на протонном синхротроне ИФВЭ: Препринт ИФВЭ 79-92. - Серпухов, 1979; Труды Всесоюзное совещания по ускорителям заряженных частиц. - Дубна, 1931 Т. 2. С. 118

13. Бугорский А.П., Князев С.А., Котов В.И., Кочетков В.И., Курба ков В.И., Мухин А.14., Рзаев P.A., Свиридов D.M. Изучение воз-игазностей нейтринного канала ИФВЭ: Препринт ИФВЭ 80-14. - Серпухов, 1980.

17. Бугорский А.П., Вовенко A.C., Волков A.A., Клименко Л.А. Князев С.А., Котов В.И., Кочетков В.И., Курбаков В.И., My хин А.И., Рзаев P.A., Сахаров В.П., Свиридов D.M., Строганов Ю.Г., Ходырев Б.С. Возможности изучения взаимодейотв» электронных нейтрино в ИФВЭ (Предложение): Препринт ИФВ! 80-37. - Серпухов, 1980.

18. Михалев В.Л., Рзаев P.A., Титов В.А. Эффекты нелинейной фокусировки в линзах из намагниченного железа: Препринт ИЗС! 80-49. - Серпухов, 1980; ЖТФ. 1981. Т. 51. С. 1515.

19. Boikov A.A., DeniBov S.P., Erokhin А.У., GerBhtein S.S., Lu-govßkij S.B., liukhin S.A., Rzaev R.A., Shuvalov R.S., Spirido-nov A.A., Zaetz V.G., Zhigunov V.P. Calculation of the Taggei Eleotron Neutrino Beam Charaoteristioe: Препринт ИФВЭ 80-156.-Серпухов, 1980.

20. NuruBhev S.B., Rzaev R.A., Sakharov V.P., Solovjanov V.L., Та Biliev A.N. Polarized Proton Beam at IffKP. High Energy Physio, with Polarized Beams and Polarized Targets 1980.//Proceed, o: the Intern. Syraposiusa. - Lausanne, 1981. - P. 501.

21. Barkov К.Ы., Datzko V.S., Ivanov V.M., Kotov V.l., Lap shin V.O., Lebedev P.K., liukhin A.I., Nurushev S.B., Ron zhin A.I., Rykalin V.l., Rzaev R.A., Sakharov V.P., Yasil' chenko V.G., Vishnevsky U.K. Low Energy Badron Pro duo t ion a Zero Angle in Proton-Nuo 1 eun Collisions at 70 GeV: Препрпн ИФВЭ 81-107. - Серпухов, 1981; Я®. 1982. Т. 35. С. 1186

Z. Physio 0. Partiolea and FieldB. 1982. Y. 14. P. 1-6; Труды VI Мезд. семинара по проблемам физики высоких энергий. - Дубна, 1983. - С. 357.

3. Вушнин Е.Б., Гресь В.Н., Давыденко Ю.П., Денисов A.C., Яелма-ков A.B., Иванов D.M., Ивочкин В.Т., Лагпщкий С.Н., Рза-ев P.A., Сахаров В.П., Селезнев B.C., Смирнов А.И., Суворов В.М., Терехов В.И. Формирование и диагностика протонного пучка на установку "КВАРЦ" в режиме медленного вывода : Препринт ИФВЭ 82-130. - Серпухов, 1983.

3. Гаркуша В.И., Зайцев A.M., Карташев В.П., Котов В.И., Лапин В.В., Лебедев В.Н., Рзаев P.A., Сахаров В.П., Серебряков Б.А., Тюрин Н.Е. Структура каналов частиц УНК.//Материалы Рабочего совещания "Физические исследования на УНК ИФВЭ". -Серпухов, 1983.

L. Нурушев C.B., Рзаев P.A., Сахаров В.П. Пучки меченых поляризованных протонов и антипротонов высоких енергий.//Материалы Рабочего совещания "Физические исследования на УНК ИФВЭ. - Серпухов, 1982. - С. 33.

>. Волков A.A., Котов В.И., Мухин А.И., Рзаев P.A. Ожидаемые па-раме тры дихроматических пучков нейтрино на ускорителе ИФВЭ.// Материалы III Рабочего совещания по нейтринному детектору ИВЭ-ОИНИ. - Дубна, 1933. - С. 78.

I. Адо Ю.М., Асеев A.A., Гришин В.Н., Котов В.И., Медведев В.А., Рзаев P.A., Сахаров В.П., Суляев P.M., Федотов Ю.С. Высокоинтенсивный пучок протонов с внутренней мишени ускорителя ИФВЭ: Препринт ИФВЭ 85-33. - Серпухов, IS85.

'. Адо Ю.М., Афонин А.Г., Галяев H.A., Котов В.И., Рзаев P.A., Тюрин Н.Е. Развитие каналов частиц на ускорителе ИФВЭ: Препринт ИФВЭ 85-182. - Серпухов, 1935.

. Афонин А.Г., Бритвич Г.И., Галяев H.A., Давыденко Ю.П., За-польский В.Н., Курнаев О.В., Лапицкий С.Н., Лебедев В.Н., Минченко A.B., Пелеяпсо В.Н., Расцветалов Я.Н., Рзаев P.A., Сахаров В.П., Селезнев B.C., Сычев В.А., Терехов В.И., Холоден-ко U.A., Чепеrira В.Н., Черкоусько Ю.С., Чесноков Ю.А., Шари-пов С.А. Возмояности систем быстрого вывода и транспортировки высокоинтенсинкого пучка протонов на мишень нейтринного канала: Препринт ИЮЭ 86-3. - Серпухов, 1986.

. Гаркуша В.И., Зайцев A.M., Карташев В.П., Котов В.И., Лебедев В.Н., Рзаев P.A., Сахаров В.П., Серебряков Б.А., Тп-рин Н.Е., Ходырев Ю.С. Система каналов частиц УНК. (Расчетные характеристики).//Труда IX Всесоюзного совещания по ускорителям заряженных частиц. - Дубна, 1985. - T. I. С. 33.

. Акопян М.В., Баталов A.A., Бугорский А.П., Галяев H.A., Горин Ю.П., Гресь В.Н., Денисов С.П., Давыденко Ю.П., Заполь-ский В.Н., Зеленая В.Е., Краснокутский Р.Н., Крючков В.П., Корягин A.C., Котов В.И., Кочетков В.И., Курбаков В.И., Лапкцкий С.Н., Лебедев A.A., Медведь O.A., Михайлов B.C., Михайлов Ю.В., Мохов Н.В., Шпцальников D.M., Рзаев P.A., Селезнев B.C., Скрипачев О.В., Солдатов А.П., Стоянова Д.А., Терехов В.И., Узунян A.B., Чесноков ¡O.A., Черный С.А., Шувалов P.C. Адроякый канал .4 33 комплекса меченых нейтрино: Препринт ИФВЭ 86-129. - Серпухов, 1986.

, Болдырев Е.М., Рзаев P.A., Сахаров В.П. Возможности формирования нейтринных пучков в тевной области енергий.//Материалы VII

Рабочего совещания по нейтринному детектору ИФВЭ-ОИЯИ. Дубна, 1986, - С. 93; ЖТФ. 1987. Т. 57. С. 1522.

32. Мухин А.И., Рзаев P.A., Сапунов D.M. Сравнительный анализ в» дорических формул выходов вторичных частиц с протяженной т шени.//Материалы VII Рабочего совещания по нейтринному дете! тору ИФВЭ-ОИЯИ. - Дубна, 1936.- С. 113.

33. Nurushev S.B., Rzaev R.A., Sakharov V.P. Feasibilities of 01 taining High Energy Polarized Hadron Beams.//Prooeed. VII Ii tern. Symp. Energy Spin PhysicB. - Serpukhov, 1987. - V. 2 P. 201.

34. Баталов A.A., Ветлицкий И.A., Галяев H.A., Гресь B.H., Грш кин Ю.Л., Давыдонко Ю.П., Дуденко В.В., Зайцев A.M., Запол: ский В.Н., Зеленин В.Е., Котов В.И., Кубаровский В.П., Лан, сберг Л.Г., Лапзщкий С.Н., Лебедев A.B., Ломакаци Г.С. Пичугин В.А., Погорелов О.И., Рзаев P.A., Сахаров В.П., Селе: нев B.C., Склезнев A.B., Сиолянкия В.Т., Соляник В.И., Тер< хов В.И., Филимонов Б.В., Черный С.А., Чесноков Ю.А. yraraej сальный канал пучков частиц для установки СФИНКС на 70 Г( ускорителе ИФВЭ: Препринт ИФВЭ 87-116. - Серпухов, 1987.

35. Адо D.M., Афонин А.Г., Галяев H.A., Котов В.И., Крючков В.П Лебедев В.Н., Рзаев P.A., Тврин Н.Е., Черный С.А. Развит! систем вывода и каналов частиц для использования высокой их тенсивности протонного синхротрона ИФВЭ. X Всесоюзное совецг ние по .ускорителям заряженных частиц. - Дубна, 1987. - Т. « С. 346.

36. Аммосов В.В., Васильев В.В., Гаркуша В.И., Денисов С.П. Зайцев A.M., Зайцев Ы.М., Заручейский В.Г., Карташев В.П, Котов В.И., Лебедев В.Н., Мохов В.Н., НЬвоскольцев Ф.Н., Рз; ев P.A., Сахаров В.П., Серебряков В.А., Тюрин Н.Е. Ходе рев D.C. Структура к расчетные характеристики каналов част: УПК.//Труды Международной конференции по ускорителям част высоких энергий. - Новосибирск: Наука, 1987. - Т. 2. С. 311.

37. Матвеев В.А., Рзаев P.A., Фролов A.M. Возможность получен! пучков высокоонергетичных поляризованных протонов и антипротс

нов от распадов 2+ и 2+-пшеранов: Препринт ИФВЭ 88-130. Серпухов, 1980; Proo. VII Int. Symp. High Energy Spin Р1ц sics. - Minnesota, 1988.-Y. 2. P. 1062.

38. Аммосов B.B., Рзаев P.A., Узунян A.B. Поля шинного излучега на нейтринном канале УНК: Препринт ИФВЭ 88-206. - Серпухоз 1988.

39. Мухин A.B., Рзаев P.A. Дихроматический нейтринный пучок i большом расстоянии.//Материалы X Рабочего совещания по нейт ринному детектору ИФВЭ-ОИЯИ. - Дубна, 1989. - С. 12.

40. Ammosov V.V., Khodyrev Yu.S., Koohetkov V.l., Mukhin A.I. tvß. Л ..Sakharov V.P. Ш1К Neutrino Beams.//Int. Workshop "Physios с

Ж" - Serpukhov, 1989. - P. 94.

Рукопись поступила 10 август 1990 i