Высокоинтенсивный источник поляризованных атомов дейтерия/водорода для ядерных экспериментов тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.16 ВАК РФ

На правах рукописи

ШЕСТАКОВ Юрий Владимирович

ВЫСОКОИНТЕНСИВНЫЙ ИСТОЧНИК ПОЛЯРИЗОВАННЫХ АТОМОВ ДЕЙТЕРИЯ/ВОДОРОДА ДЛЯ ЯДЕРНЫХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ

01.04.16 - физика ядра и элементарных частиц

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

НОВОСИБИРСК-2003

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

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ:

Топорков — кандидат физ.-мат. наук,

Дмитрий Константинович Институт ядерной физики

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

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ:

Белов — кандидат физ.-мат. наук,

Александр Степанович Институт ядерных исследований

РАН, г. Москва. Середняков — доктор физ.-мат. наук, профессор,

Сергей Иванович Институт ядерной физики

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

ВЕДУЩАЯ — Научно-исследовательский

ОРГАНИЗАЦИЯ: институт ядерной физики

Томского политехнического университета, г. Томск.

Защита диссертации состоится "_" _ 2003 г.

в "_" часов на заседании диссертационного совета Д.003.016.02

Института ядерной физики им. Г.И.Будкера СО РАН.

Адрес: 630090, г. Новосибирск-90,

проспект академика Лаврентьева, 11.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИЯФ им. Г.И. Будкера СО РАН.

Автореферат разослан "_"_ 2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор физ.-мат. наук,

профессор 7 B.C. Фадин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Методика внутренних мишеней в накопителях заряженных частиц с успехом применяется для проведения ядерно-физических экспериментов. Особое место занимают эксперименты с использованием поляризованных газовых гелиевых, дейтериевых и водородных внутренних мишеней, в которых наиболее полно проявляются преимущества данной методики. Эти мишени обладают радом ценных качеств, таких как высокая степень поляризации, чистота, сравнительная простота и мобильность управления поляризацией и др.. Развитие источников поляризованных атомов и внедрение техники накопительных ячеек позволило в последнее время радикально увеличить толщину таких мишеней.

В диссертации описан источник поляризованных атомов дейтерия, где для формирования атомного пучка применены сверхпроводящие ше-стиполюсные магниты с полями, существенно превышающими поля постоянных магнитов, обычно применяемых в настоящее время в источниках. Применение сверхпроводящих магнитов позволяет увеличить аксеп-танс магнитной системы, который пропорционален величине магнитного поля на полюсах магнитов и увеличить тем самым поток атомов, производимых источником. При этом толщина газовой мишени увеличивается. Кроме того, внутренняя поверхность магнитов, охлаждаемых жидким гелием для получения сверхпроводимости, имеет низкую температуру

4.2К) и выполняет роль крионасоса, обеспечивая удовлетворительные вакуумные условия на пути следования поляризованных атомов.

Описанный в диссертации источник поляризованных атомов применялся, а также будет применяться, в ядерных экспериментах на электронном накопителе ВЭПП-3. В частности, он был использован в эксперименте по разделению формфакторов дейтрона. Кроме того, его планируется использовать для абсолютного измерения поляризации электронного пучка ВЭПП-3. С помощью данного источника можно проводить абсолютные измерения поляризации протонного пучка высокой энергии. В этом случае предполагается применить водородную мишень с поляризацией атомных электронов и использовать для поляриметрии хорошо известный процесс упругого (ре)-рассеяния.

Цель работы состояла в следующем:

Разработка и создание источника поляризованных атомов дейтерия;

Всесторонние стендовые испытания как отдельных элементов источника, так и всего источника как целого;

Изучение параметров пучка атомов с целью дальнейшего увеличения интенсивности источника;

Использование источника поляризованных атомов в ядерных экспериментах на ВЭПП-3.

Научная новизна работы

1. Создан источник поляризованных атомов дейтерия на основе сверхпроводящих шестиполюсных магнитов. Интенсивность данного источника является рекордной (8.2 • 1016ат/сек).

2. Создана компьютерная программа, вычисляющая методом Монте-Карло интенсивность поляризованных атомов на выходе источника для произвольной геометрии его магнитной системы. Использование данной программы позволило выбрать оптимальную геометрию магнитной системы источника, при которой достигается максимальная интенсивность поляризованных атомов.

3. Создана компьютерная программа, вычисляющая эффективность высокочастотных переходов между энергетическими состояниями дейтерия в зависимости от параметров блока ВЧ переходов. Использование данной программы позволило выбрать такие параметры блоков ВЧ переходов, при которых достигается максимальная ядерная поляризация.

4. Разработан и опробован ряд методик для определения параметров пучка атомов, вытекающих из сопла диссоциатора. Основных параметров пучка атомов (угловое распределение и распределение по скоростям), измеренные на начальном этапе создания источника, использовались при компьютерном моделировании источника и позволили выбрать его оптимальную геометрию.

5. Проведён эксперимент по упругому рассеянию электронов на поляризованной дейтериевой мишени. Использование высокоинтенсивного источника поляризованных атомов дейтерия позволило набрать статистический материал, превышающий более чем на порядок по объёму результаты предыдущих экспериментов на ВЭПП-3.

Научная и практическая ценность работы

Разработан и создан источник поляризованных атомов дейтерия для экспериментов на накопителе ВЭПП-3. Использование сверхпроводящих

* , .. 4

'.Оп< 5 '

шестиполюсных магнитов с поле 4.8Т позволило увеличить интенсивность до 8.2 • 1016 поляризованных атомов дейтерия в секунду. Данный результат является рекордным для подобного типа источников. Благодаря этому, светимость эксперимента по рассеянию электронов на поляризованных дейтронах на ВЭПП-3 была увеличена более чем в 10 раз по сравнению с предыдущими стадиями эксперимента. Это позволило получить важную информацию о спиновой структуре ядерного взаимодействия в области переданных импульсов 3-5фм~х.

Создана программа расчёта интенсивности источника в зависимости от геометрии его магнитной системы. Количество магнитов, которые могут использоваться для расчёта, неограничено. Так как в программе можно закладывать магниты с произвольным количеством полюсов, это дает возможность моделировать магнитную систему источника с многополюсными магнитами (количество полюсов > б). Программа с успехом может быть использована для выбора оптимальной геометрии магнитной системы источника, при которой получается максимальная интенсивность поляризованных атомов.

Создана программа расчёта эффективности высокочастотных переходов между энергетическими уровнями дейтерия в блоке ВЧ переходов. Данная программа позволяет подобрать параметры блока ВЧ переходов таким образом, чтобы получить максимальную ядерную поляризацию.

Разработанные методики измерения параметров атомного пучка могут быть использованы в других источниках поляризованных атомов.

Результаты исследований, приведённых в диссертации, могут быть использованы при проектировании, создании и эксплуатации источников поляризованных атомов дейтерия и водорода как для создания внутренних поляризованных мишеней, так и в созлании высокоинтенсивных источников поляризованных ионов в различных научных центрах России и за рубежом, в частности, в Институте ядерной физики им. Будкера СО РАН (г.Новосибирск), Объединенном институте ядерных исследований (г.Дубна), Институте ядерных исследований (г.Москва), в центрах DESY (г.Гамбург, Германия), COSY (г.Юлих, Германия), NIKHEF (г.Амстердам, Голландия), IUCF (г.Блумингтон, США), BATES (г.Бостон, США), BNL (г.Аптон, США) и других лабораториях, ведущих эксперименты по ядерной физике и физике элементарных частиц.

Апробация работы

Источник поляризованных атомов дейтерия, описанный в диссертации, с успехом работает на электронном накопителе ВЭПП-3. В частно-

сти, он был использован в эксперименте по разделению формфакторов дейтрона. Также планируется использовать его для абсолютного измерения поляризации электронного пучка ВЭПП-3.

Результаты исследований по теме диссертации опубликованы в физических журналах и доложены на ряде международных конференций, в том числе на Международных симпозиумах по спиновым явлениям в физике высоких энергий (Амстердам, Нидерланды - 1996 г., Протвино - 1998 г., Осака, Япония - 2000 г.), Международном Рабочем совещании по спиповым явлениям в физике высоких энергий SPIN 2001 (Дубна), Международных рабочих совещаниях по поляризованным источникам и мишеням (Кельн, Германия - 1995 г., Урбана, США - 1997 г., Эрланген, Германия - 1999 г., Нэшвилл, США - 2001 г.), Гордоновской конференции по фотоядерным реакциям (Тилтон, США - 1996 г., 1998 г.). Кроме того, результаты работы неоднократно докладывались и обсуждались автором на научных семинарах в ведущих отечественных и зарубежных центрах, таких как ИЯФ СО РАН (г.Новосибирск), Аргоннская Национальная Лаборатория (г.Чикаго, США), BATES (г.Бостон, США), университет штата Висконсин (г.Мэдисон, США), университет штата Иллиноис (г.Урбана, США), Брукхевенская Национальная Лаборатория (г.Аптон, США).

Структура работы

Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении сформулирована направленность и актуальность задач данной работы, описана структура и содержание диссертации.

В первой главе рассказывается об основных типах поляризованных мишеней, описываются методы получения поляризованных атомов водорода и дейтерия.

Существует 2 основных типа поляризованных мишеней: твердотельные и газовые мишени.

В настоящее время для получения твердых поляризованных мишеней широкое применение получил так называемый метод динамической поляризации. В главе дано краткое описание данного метода.

Векторная поляризация для протонов в твёрдой мишени получена на уровне 80%, для дейтронов - 50%. Величина тензорной поляризации для дейтронов Pzz ~ 12%. Толщина твердых мишеней 1024 ат/см2)

предопределяет их способ использования - они применяются в основном как внешние мишени в экспериментах с выведенным пучком.

Второй тип поляризованных мишеней - газовые мишени. В главе подробно описана "классическая"схема источника газовой струи поляризованных атомов. В основе этой схемы лежит классический опыт Штерна и Герлаха, позволяющий получать струю атомов, поляризованных по электронному спину. Для получения ядерной поляризации применяются специальные блоки, которые преобразуют электронную поляризацию в ядерную, индуцируя высокочастотные переходы между энергетическими подуровнями атома. При этом ядерной поляризации может достигать своего максимального значения.

Пучок поляризованных атомов может быть использован как струйная мишень, будучи направленным в вакуумную камеру накопителя. Толщина струйной мишени не превышает 1012 ат/сек2. Для её увеличения (более чем в 100 раз) используется накопительная ячейка. Также толщину мишени можно увеличить, понижая температуру атомного пучка.

Другим способом получения поляризованных атомов водорода и дейтерия является спин-обменная оптическая накачка поляризации. В этом методе угловой момент фотона передаётся подмешанным к водороду или дейтерию 1%) атомам щелочных металлов. Затем поляризованные по электронному спину атомы щелочного металла в спин-обменных столкновениях поляризуют электроны атомов водорода или дейтерия. Ядра также будут поляризованы, так как в слабых магнитных полях электронный и ядерный спин связаны сверхтонким взаимодействием. В главе подробно описан схематический вид источника поляризованного водорода/дейтерия с оптической накачкой и спин-обменными столкновениями в слабом магнитном поле, разработанного в Аргоннской национальной лаборатории (Чикаго, США). В настоящий момент полученный с помощью данной методики поток поляризованных атомов составляет около 1 • 1018 ат/сек. При этом ядерная поляризация водорода Рх ~ 15%. Для дейтерия было получено Рх ~ 10% и Ргг ~ 1%.

В конце главы приводится сравнительная таблица для газовых источников поляризованных атомов дейтерия, существующих в мире. Из таблицы видно, что источник поляризованных атомов дейтерия, разработанный в Институте ядерной физики им.Будкера, по своим параметрам является лучшим.

Во второй главе представлен общий вид газовой мишени на электронном накопителе ВЭПП-3, дано обоснование использования накопительной ячейки.

Мишень состоит из источника поляризованных атомов, накопитель-

ной ячейки, Брейт-Раби поляриметра, системы дифференциальной вакуумной откачки прямолинейного промежутка накопителя и магнита, задающего направление поляризации мишени.

Поляризованные атомы дейтерия из источника инжектируются в накопительную ячейку, расположенную в вакуумной камере кольца ВЭПП-3. Контроль параметров источника поляризованных атомов осуществляется с помощью Брейт-Раби поляриметра, который расположен на оси источника и анализирует атомы, проходящие через малое отверстие (с? — 3) в стенке накопительной ячейки.

Высокая толщина мишени достигается путем реализации идеи накопительной ячейки. Ячейка представляет собой Т - образную трубку с одним входом для ипжекции поляризованных атомов и каналом для прохождения электронного пучка. Атомы, инжектируемые в ячейку, отражаясь от её стенок, многократно пересекают циркулирующий пучок накопителя, при этом полная толщина мишени может быть увеличена на два порядка или более по сравнению со струйной мишенью. В главе приводится численный расчёт коэффициента увеличения толщины мишени с использованием накопительной ячейки.

Для подавления эффекта деполяризации атомов при их столкновении со стенками накопительной ячейки поверхность ячейки покрывается веществом МпИт"(разновидность кремцийорганического лака).

Деполяризация атомов может также происходить под действием периодического электромагнитного поля сгустков пучка электронов. Для подавления этого эффекта в области расположения накопительной ячейки было приложено магнитное поле с индукцией и 0.1Г, величина которого лежит в промежутке между значениями полей, приводящих к резонансной деполяризации атомов.

В третьей главе описывается криогенный источник поляризованных атомов дейтерия, разработанный в Институте ядерной физики им. Будкера: приведены результаты компьютерного моделирования источника и результаты измерения его параметров. Общий вид источника изображён на Рис. 1. Он состоит из диссоциатора, пяти сверхпроводящих шестиполюсных магнитов, двух блоков ВЧ переходов, систем вакуумной откачки и контроля основных узлов источника.

Молекулярный дейтерий из баллона поступает в диссоциатор, где разлагается па атомы в высокочастотном газовом разряде. На выходе кварцевой трубки диссоциатора располагается конусное сопло, которое формирует направленную струю атомов, вытекающую в вакуум. Система двух диафрагм-скиммеров, расположенных между соплом и первым шестиполюсным магнитом источника, отсекает, по возможности, те ато-

I

!

I Рис. 1: Общий вид источника поляризованных атомов. 81-85 - сверхпро-

водящие шестиполюсные магниты; МРТ - блок ВЧ переходов в среднем поле; ЭРТ - блок ВЧ переходов в сильном поле; ИТ - инжекционная трубка накопительной ячейки; ТМН - турбомолекулярный насос.

мы, которые не могут быть захвачены магнитной системой. Эти атомы откачиваются турбомолекулярным насосом, имеющим скорость откачки 1500 л/сек и, на второй ступени (в промежутке между двумя скиммера-ми), криогенной поверхностью объёма шестиполюсных магнитов. Только несколько процентов от полного потока атомов, вытекающих из диссо-циатора, попадает в виде направленной струи внутрь сверхпроводящих шестиполюсных магнитов.

В магнитном поле происходит сверхтонкое расщепление энергетических уровней атомарного дейтерия. Дейтерий имеет шесть энергетических уровней. Каждому уровеню соответствует определённая проекцией спина электрона MJ и проекция ядерного спина М\. Атомы, которые имеют проекцию электронного спина +1/2, фокусируются неоднородным магнитным полем. Атомы, имеющие проекцию —1/2 дефокусируются и, выбывая из струи, откачиваются. Таким образом, через первую группу магнитов проходят, в основном, атомы у которых заселены только первые три энергетических состояния. При этом атомы поляризованы по спину электрона. Для получения ядерной поляризации используются блоки высокочастотных (ВЧ) переходов: блок ВЧ переходов в слабом магнитном поле (МРТ) и блок ВЧ переходов в сильном поле (ЭРТ). Использование двух блоков ВЧ переходов продиктовано необходимостью получить максимальное значения для тензорной поляризации ядер, ко-

торая определяется как Pzz = 1 — 3 • щ (щ - относительная заселённость атомов с Mj = 0).

В начале главы подробно описан процесс получения тензорно поляризованных дейтронов в источнике (с Pzz равной 1 или —2). Далее описываются основные элементы источника.

Диссоциатор. Конструкция диссоциатора в основных чертах аналогична хорошо зарекомендовавшему себя диссоциатору, который используется в Германии в проекте HERMES.

ВЧ разряд индуцируется внутри кварцевой трубки с внутренним диаметром 10 мм и толщиной стенки 1.5 мм, охлаждаемой водой. Для зажигания и поддержания ВЧ разряда используется генератор, работающий на частоте 16 МГц. Оптимально потребляемая разрядом мощность зависит от потока газа и меняется в пределах от 250 Вт до 400 Вт. Сопло, изготовленное из алюминия высокой чистоты, имеет диаметр 2.5 мм и внутренний угол раствора 20 градусов. Сопло охлаждается жидким азотом для уменьшения температуры атомов, что приводит к увеличения телесного угла их захвата магнитами. Для измерения степени диссоциации молекул в атомы использовался квадрупольный масс-спектрометр, который располагался на оси источника.

Измерения показали, что степень диссоциации не меняется вплоть до потока газа 1 куб.см/сек. и равна 90%.

Во время испытаний диссоциатора были определены параметры пучка атомов, вытекающих из сопла. Используя времяпролётную методику, было определено распределение атомов по скоростям. Кроме того, были проведены измерения углового распределения атомов, вытекающих из сопла. Эти измерения были выполнены с помощью тонкой вольфрамовой нити, которая двигалась в плоскости, перпендикулярной пучку атомов. Атомы, попадая на нить, рекомбинировали, а выделяющаяся при этом энергия нагревала нить, меняя её сопротивление. Величина сопротивления измерялась. В результате было установлено, что угловое распределение атомов, вытекающих из сопла, близко к косинусоидальному распределению по полярному углу в.

Полученные значения для параметров распределения атомов по скоростям и углового распределения атомов закладывались в компьютерную программу моделирования геометрии магнитной системы источника (см. ниже).

Магнитная система источника. Магнитная система является одним из основных элементов источника поляризованных атомов. Она должна обладать максимально большим аксептансом, который определяется как величиной магнитного поля, так и формой и мультипольностью

магнитов, обеспечивать эффективное разделение атомов с различными значениями проекции электронного спина и высокую скорость откачки дефокусируемых атомов.

Компьютерное моделирование, проведённое на начальном этапе создания источника, позволило выбрать оптимальную геометрию магнитной системы, при которой достигается наилучшая фокусировка поляризованных атомов в ячейку. Очевидно, что при этом магнитное поле на полюсах магнитов должно быть максимальным. Поэтому в источнике используются сверхпроводящие магниты с полем на полюсе порядка 5Т.. На Рис. 2 слева представлены траектории атомов с M^ = +1/2 в магнитной системе источника. Построение оптимальной магнитной системы

Рис. 2: Левая картина - траектории атомов дейтерия в магнитной системе источника, имеющих скорости 1.50 • 105/ (сплошная линия), 1.25 • 105/ (пунктирная линия) и 1.75 • 105/ (точечно-пунктирная линия). Правая картина - распределение атомов по скоростям: пунктирная линия - на входе в магнитную систему, сплошная линия - на выходе из инжекцион-ной трубки.

состоит в выборе и расположении магнитов таким образом, чтобы в ин-жекционную трубку накопительной ячейки фокусировались не только атомы, обладающие наиболее вероятной скоростью в пучке, но также атомы и с другими скоростями.

На правой картине Рис. 2 показано распределение атомов по скоростям на входе в магнитную систему и на выходе из инжекционной трубки. Расчёты показывают, что из полного числа атомов с М} — +1/2, которые входят в магнитную систему, около 67% попадают в накопительную ячейку.

На Рис. 3 представлены результаты измерения магнитного поля в двух магнитах (2-ом и 3-ем). Измерения проводились с помощью датчиков Холла, расположенных на полюсах шестиполюсных магнитов.

Рис. 3: Величина магнитного поля шестиполюсных магнитов в зависимости от тока через обмотку магнита. Пустые кружки - измерения для 2-го магнита, заполненные кружки - для 3-го магнита.

Блоки высокочастотных переходов. Для получения ядерной поляризации используются блоки, в которых индуцируются ВЧ переходы между энергетическими уровнями атомарного дейтерия. Каждый блок состоит из ВЧ резонатора, возбуждённого на частоте перехода между заданными энергетическими уровнями атома, и дипольного электромагнита, создающего постоянное во времени магнитное поле, медленно меняющееся вдоль движения атомов. Основные параметры ВЧ блоков -это величина постоянного магнитного поля и его градиента, частота и амплитуда ВЧ поля. Расчёт этих параметров производился по методу фиктивного спина. Также была написана программа, которая численно интегрировала уравнение Шрёдингера для состояний атомарного дей-

терия, проходящего через блок ВЧ переходов. Расчёты показали, что при правильном выборе параметров эффективность переходов близка к 100%. Оптимизация электромагнитов проводилась с помощью программы MERMAID. Каждый магнит имеет две обмотки. Одна из них создаёт однородное поле, а вторая располагается на полюсе дипольного магнита и создает градиентную составляющую поля.

Для контроля работы блоков ВЧ переходов использовался Брейт-Раби поляриметр. Поляриметр представляет собой совокупность трёх постоянных квадрупольных магнитов (8 мм диаметр, 90 мм длина, поле на полюсах 1.1 Т) и квадрупольного масс спектрометра. Полная длина магнитной системы поляриметра выбиралась из соображения полной дефокусировки атомов с Mj = —1/2. Для подавления фонового сигнала применено синхронное детектирование с помощью механического прерывателя струи атомов.

Поочерёдно включая блоки ВЧ переходов и наблюдая изменение атомарного сигнала с помощью квадрупольного масс-спектрометра поляриметра можно определить эффективность работы блоков.

Измерения показали, что эффективность работы блока ВЧ переходов в сильном поле (SFT) близка к 100%, а эффективность работы блока ВЧ переходов в слабом поле (MFT) составляет 96%

В конце третьей главы приводятся результаты измерения интенсивности источника поляризованных атомов и обсуждаются основные факторы ограничивающие её максимальное значение.

Интенсивность источника измерялась с помощью компрессионной трубки. Она имела длину 35 см и внутренний диаметр 2 см, что совпадает с размерами инжекционной трубки накопительной ячейки. В один из концов трубки подавался пучок ИПА, на противоположном конце располагался магниторазрядный насос НОРДЮО. Ток НОРДЮО в сильной степени зависел от наличия пучка ИПА и поэтому мог служить мерой его интенсивности. Ошибка измерения интенсивности поляризованных атомов оценивалась < 5%. На Рис. 4 представлены результаты измерений интенсивности источника в зависимости от токов в магнитах. Токи изменялись до значений h = 200А и /2 = 350 для первой и второй группы магнитов соответственно. Эти значения были приняты как стандартные при проведении эксперимента на ВЭПП-3. Величины токов, приведенные на рисунке, оставались постоянными на соответствующих ветвях кривых.

Измерения показывают, что максимальная интенсивность криогенного источника поляризованных атомов дейтерия равна 8.2 • 1016 ат/сек. Это более чем 1.5 раз превышает значение максимально достигнутой ин-

Рис. 4: Интенсивность пучка поляризованных атомов дейтерия в зависимости от величины суммы токов обмоток шестиполюсных магнитов источника: - ток обмоток первого и второго магнитов; /2 - ток обмоток трёх последних магнитов.

тенсивности источников поляризованных атомов дейтерия, работающих на постоянных шестиполюсыых магнитах.

В четвёртой главе описывается работа поляризованной дейтерие-вой мишени в эксперименте по упругому е—й рассеянию, выполненого на электронном накопите ВЭПП-3 в 1999 - 2000 г., приводятся результаты эксперимента.

Целью этого эксперимента является раздельное измерение электромагнитных формфакторов дейтрона в зависимости от величины переданного импульса. Электромагнитная структура дейтрона может быть полностью описана тремя формфакторами : электрическим монопольным Сс, электрическим квадрупольным вс} и магнитным дипольным См-

В начале главы показано, что формфакторы и раздельно могут быть определены лишь в поляризационных экспериментах. Эксперимент по упругому рассеянию электронов на поляризованной дейтрон-ной мишени уже много лет проводится на накопителе ВЭПП-3. Наиболее интересной областью для исследования является область больших переданных импульсов (3-5фм-1) где электрический формфактор дейтрона

обращается в нуль. Однако, при увеличении переданного импульса сечение упругого рассеяния электронов на поляризованных дейтронах резко падает. Для достижения необходимой статистической точности измерения необходимо увеличить светимость эксперимента за счёт использования более плотной мишени. Это было достигнуто благодаря использованию высокоинтенсивного источника поляризованных дейтронов, который описан выше.

Толщина мишени, просматриваемая детектором, составила 6.5 • 1013 ат/см2. Реальная толщина мишени несколько выше, так как эта величина была определена по скорости счёта событий упругого рассеяния электронов без учёта эффективности регистрации событий.

Тензорная поляризация мишени Ргг определялась с помощью поляриметра, который измерял асимметрию в упругом рассеянии электронов при малом переданном импульсе (около 1.6 фм-1), где анализирующая способность реакции считается известной. Определённая таким образом средняя по полному времени эксперимента тензорная поляризация мишени оказалась равной Рг2 — 0.40 ± 0.03.

Стабильная работа источника поляризованных атомов дейтерия в эксперименте на ВЭПП-3 подтвердила его надёжность при длительной эксплуатации. Эксперимент по упругому и неупругому рассеянию электронов на поляризованной дейтериевой мишени проводился в течение года и был завершен в 2000 году. За время эксперимента набранный интеграл тока электронного пучка ВЭПП-3 составил 556 кКл. Применение более плотной мишени поляризованных атомов дейтерия позволило набрать статистический материал, превышающий более чем на порядок по объёму результаты предыдущих экспериментов на ВЭПП-3. На рис. 5 приведены экспериментальные результаты и теоретические расчеты для формфакторов. Как видно, измерения на ВЭПП-3 согласуются с другими данными и улучшают имеющиеся до настоящего времени результаты по формфакторам.

В пятой главе описывается способ получения поляризованных атомов водорода с помощью криогенного источника.

Основная проблема получения интенсивной струи атомов водорода криогенным источником - высокое давление паров водорода, которое имеет величину порядка Ю-4 при температуре 4.2 К. Это приводит к сильному ослаблению струи атомов водорода на остаточном газе.

Простой путь увеличения скорости откачки водорода в криогенном источнике состоит в понижении температуры жидкого гелия, охлаждающего сверхпроводящие магниты путём откачки его паров, при этом давление насыщенных паров водорода резко падает. Для проверки этого ме-

0.05

0.04

0.03

0.02

0.01

-0.01

Г' 1 1 ' 1 ' 1 1 1 1...... . - Сс

\1 .....

- ^ > ' ' '

-. ,-г . .

10 15 , 20 25

а2, м

-2

о2, м

Рис. 5: Экспериментальные результаты и теоретические предсказания для монопольного (<?с) и квадрупольного (С?<э) зарядовых формфакто-ров дейтрона. Последние измерения на ВЭПП-3 изображены заложенными кружками.

тода были проведены испытания работы источника с водородной струёй. На Рис. 6 представлены результаты измерения интенсивности источника поляризованных атомов для водорода и дейтерия в зависимости от давления паров гелия в криостате. Как видно из рисунка, при понижении давления сигнал атомов водорода Н± возрастает очень резко, в отличие от сигнала атомов дейтерия Их, величина которого практически постоянна. Это объясняется тем, что при изменении давления паров гелия от 1 бара до 0.1 бара температура жидкого гелия изменяется от 4.2 К до 2.5 К, давление насыщенных паров водорода при этом изменяется от Ю-4 до Ю-11 соответственно, а для дейтерия - от Ю-8 до пренебрежимо малой величины.

Полученные результаты позволяют сделать вывод, что ослабление дейтериевой струи на остаточном газе в магнитах мало при температуре 4.2 К, а для получения интенсивной струи атомов водорода температуру магнитов необходимо поддерживать около 2.5 К. При этом интенсивность поляризованных атомов водорода равна 7.9 • 1016 ат/сек.

температура гелия в криостате, К 2.5 2Л 3,1 3.4 3,5 3,7 3,8 4 4,1 4,2

*

■3

0.

о

1 ... I ... I ... I ... I . 0.2 0.4 0.6 ОЛ 1

давление гелия в криостате, бар

_,_I

Рис. 6: Интенсивность ИПА как функция давления паров гелия в криостате.

В заключении приведены основные результаты работы.

1. Создан источник поляризованных атомов дейтерия на основе сверхпроводящих шестиполюсных магнитов с полем 4.8 Т. Интенсивность данного источника является рекордной (8.2 • 1016 ат/сек).

2. Создана компьютерная программа, вычисляющая методом Монте-Карло интенсивность поляризованных атомов на выходе источника для произвольной его геометрии.

3. Создана компьютерная программа, вычисляющая величину ядерной поляризации атомов в зависимости от параметров ВЧ блоков.

4. Разработан и опробован ряд новых методик для определения параметров пучка атомов, вытекающих из сопла.

5. Проведён эксперимент по упругому и неупругому рассеянию электронов на поляризованной дейтериевой мишени. Использование высокоинтенсивного источника поляризованных атомов дейтерия позволило набрать статистический материал, превышающий более чем на порядок по объёму результаты предыдущих экспериментов на

ВЭПП-3.

(

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Ю.В.Шестаков, ..., Поляризованная газовая дейтерие-вая/водородная мишень для поляриметрии и экспериментов на накопителях. Препринт ИЯФ 2001-76, Новосибирск, 2001.

2. D.M.Nikolenko, ..., Yu.V.Shestakov, ..., Measurement tensor analyzing power in elastic electron-deuteron scattering at momentum transfer range 8.4-21.6 fm~2. Phys. Rev. Lett. 90(2003) 072501.

3. M.V.Dyug, ..., Yu.V.Shestakov, ..., Internal polarized deuterium target with cryogenic atomic beam source. Nucl. Instr. and Meth. A495(2002) p.8.

4. D.M.Nikolenko,..., Yu.V.Shestakov,..., et al,"Measurement of polarization observables in elastic and inelastic electron-deuteron scattering at the VEPP-3 storage ring."Nucl.Phys. A684(2001)525c.

5. M.V.Dyug, ..., Yu.V.Shestakov, ..., Status of the Novosibirsk polarized deuteron target. Ninth International Workshop on Polarized Sources and Targets. 30Sept. - 40ct., 2001, Nashville, Indiana, USA. Book of abstract, p.214

6. L.G.Isaeva,..., Yu.V.Shestakov,..., Status of the Novosibirsk Cryogenic Atomic Beam Source. Proc. of 13th International Symposium on High Energy Spin Physics. Sept. 8-12,1998. Protvino, Russia. Ed. by N.E.Tyurin, V.L.Solovianov, S.M.Troshin and A.G. Ufimtsev. World Scientific Publishing Company, Singapore 1999, p.631

7. L.G.Isaeva,..,Yu.V.Shestakov,.. High Field Superconducting sextupole Magnets. Nucl. Instr. and Meth. A411(1998) p.201.

8. L.G.Isaeva,..., Yu.V.Shestakov,..., Polarized deuteron gas target for the VEPP-3 electron storage ring. Proc. of 7th Workshop on High Energy Spin Physics, Dubna, July 7-12,1997. Dubna 1997, p.330.

9. L.G.Isaeva, ..., Yu.V.Shestakov, ..., Cryogenic atomic beam source at VEPP-3. AIP Conf.Proc.421. Ed. by R.J.Holt and M.A.Miller. Seventh International Workshop. Polarized gas Targets and Poloarized Beams. Urbana, IL 1997, p.109.

10. L.G.Isaeva, ..., Yu.V.Shestakov, ..., Cryogenic Atomic Beam Source for Polarized Deuterium Target. Proc. of the 12th Int. Symposium on High-Energy Spin Physics. Sept. 10-14, 1996. Amsterdam, The Netherlands. Ed. by C.W.deJager, T.J.Ketel, P.J.Mulders, J.E.Oberski and M.Oskam-Tamboezer. p.602.

Шестаков Юрий Владимирович

Высокоинтенсивный источник поляризованных атомов дейтерия/водорода для ядерных экспериментов.

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Сдано в набор 7.10.2003 г. Подписано к печати 8.10.2003 г. Формат 60x90 1/16 Объем 1,1 печ.л., 0,9 уч.-издл.

_Тираж 100 экз. Бесплатно. Заказ №65_

Обработано на IBM PC и отпечатано на ротапринте ИЯФ им. Г.И. Будкера СО РАН, Новосибирск, 680090, пр. академика Лаврттьёвй, il.

0 17 388

4' »

ti

*

*

i

Введение

1 Методы получения поляризованных атомов

1.1 Описание спинового состояния системы.

1.2 Поляризованные твердые мишени.

1.3 Поляризованные газовые мишени.

2 Поляризованная газовая мишень на ВЭПП

2.1 Ускорительно-накопительный комплекс ВЭПП-3.

2.2 Общий вид установки на ВЭПП-3.

2.3 Накопительная ячейка.

3 Источник поляризованных атомов (ИПА)

3.1 Принцип работы ИПА.

3.2 Диссоциатор источника. Определение параметров струи атомов

3.3 Магнитная система источника.

3.4 Блоки высокочастотных переходов.

3.4.1 Расчёт параметров блока ВЧ переходов по методу фиктивного спина.

3.4.2 Компьютерное моделирование блоков ВЧ переходов.

3.4.3 Измерение эффективности работы блоков ВЧ переходов.

3.5 Результаты измерения интенсивности источника.

4 Поляризационный эксперимент на ВЭПП

4.1 Упругое рассеяние электронов на поляризованных дейтронах.

4.2 Постановка эксперимента. Результаты измерений

5 Получение поляризованных атомов водорода 90 Заключение 94 Список литературы

Изучение рассеяния электронов на ядрах является важнейшим источником получения сведений о структуре ядер. Изучение процесса упругого рассеяния электронов позволяет получать данные о размерах ядер, распределении зарядовой плотности внутри них и о других характеристиках ядер, находящихся в основном состоянии. Изучение неупругого рассеяния электронов даёт важные сведения о динамических свойствах ядер: изучаются энергии возбуждённых уровней, их ширины, распределение нуклонов или других частиц по импульсам и т.д.

Особый интерес представляют эксперименты, в которых в качестве мишени используются поляризованные ядра. Данные эксперименты позволяют получать информацию о спиновой структуре ядерного взаимодействия, недоступную в неполяризационных экспериментах.

В Институте ядерной физики им. Будкера впервые была успешно применена методика внутренних мишеней в накопителях заряженных частиц для проведения ядерно-физических экспериментов. Особое место занимают эксперименты с использованием поляризованных газовых гелиевых, дейтериевых и водородных внутренних мишеней, в которых наиболее полно проявляются преимущества данной методики [1,2,3]. Эти мишени обладают рядом ценных качеств, таких как высокая степень поляризации, чистота, сравнительная простота и мобильность управления поляризацией и др. Развитие источников поляризованных атомов и внедрение техники накопительных ячеек позволило в последнее время радикально увеличить толщину таких мишеней [4,5,6].

Ниже описана поляризованная мишень, где в источнике поляризованных атомов для формирования атомного пучка применены сверхпроводящие шестиполюсные магниты с полями, существенно превышающими поля постоянных магнитов, обычно применяемых в настоящее время в источниках [5,6]. Применение сверхпроводящих магнитов позволяет увеличить аксептанс магнитной системы, который пропорционален величине магнитного поля на полюсах магнитов и увеличить тем самым поток атомов, производимых источником. При этом толщина газовой мишени увеличивается. Кроме того, внутренняя поверхность магнитов, охлаждаемых жидким гелием для получения сверхпроводимости, имеет низкую температуру 4.2К) и выполняет роль крионасоса, обеспечивая удовлетворительные вакуумные условия на пути следования поляризованных атомов.

Описываемый здесь источник поляризованных атомов применялся, а также будет применяться, в ядерных экспериментах на электронном накопителе ВЭПП-3. В частности, он был использован в эксперименте по разделению формфакторов дейтрона [4]. Кроме того его планируется использовать для абсолютного измерения поляризации электронного пучка ВЭПП-3 [7]. С помощью данного источника можно проводить абсолютные измерения поляризации протонного пучка высокой энергии [8]. В этом случае предполагается применить водородную мишень с поляризацией атомных электронов и использовать для поляриметрии хорошо известный процесс упругого (ре)-рассеяния.

Цель работы состояла в разработке и создании источника поляризованных атомов дейтерия на основе сверхпроводящих магнитов; всесторонних стендовых испытаниях как отдельных его элементов, так и всего источника как целого; использовании источника поляризованных атомов в ядерных экспериментах на электронном накопителе ВЭПП-3.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка используемой литературы.

Заключение

В представленной работе были получены следующие основные результаты:

1. Создан источник поляризованных атомов дейтерия на основе сверхпроводящих шестиполюсных магнитов. Интенсивность данного источника является рекордной (8.2-10 ы am/сек).

2. Создана компьютерная программа, вычисляющая методом Монте-Карло интенсивность поляризованных атомов на выходе источника для произвольной геометрии его магнитной системы. Использование данной программы позволило выбрать оптимальную геометрию магнитной системы источника, при которой достигается максимальная интенсивность поляризованных атомов.

3. Создана компьютерная программа, вычисляющая эффективность высокочастотных переходов между энергетическими состояниями дейтерия в зависимости от параметров блока ВЧ переходов. Использование данной программы позволило выбрать такие параметры блоков ВЧ переходов, при которых достигается максимальная ядерная поляризация.

4. Разработан и опробован ряд методик для определения параметров пучка атомов, вытекающих из сопла диссоциатора. Основных параметров пучка атомов (угловое распределение и распределение по скоростям), измеренные на начальном этапе создания источника, использовались при компьютерном моделировании источника и позволили выбрать его оптимальную геометрию.

5. Проведён эксперимент по упругому рассеянию электронов на поляризованной дейтериевой мишени. Использование высокоинтенсивного источника поляризованных атомов дейтерия позволило набрать статистический материал, превышающий более чем на порядок по объёму результаты предыдущих экспериментов на ВЭПП-3.

Результаты исследований по теме диссертации опубликованы в физических журналах, доложены на ряде международных конференций и обсуждались автором на Международном симпозиуме по спиновым явлениям в физике высоких энергий (Протвино - 1995 г.), Гордоновских конференциях по фотоядерным реакциям (Тилтон, США - 1996 г., 1998 г.). Кроме того, результаты работы неоднократно докладывались и обсуждались автором на научных семинарах в ведущих отечественных и зарубежных центрах, таких как ИЯФ СО РАН (г.Новосибирск), Аргоннская Национальная Лаборатория (г.Чикаго, США), BATES (г.Бостон, США), университет штата Висконсин (г.Мэдисон, США), университет штата Иллиноис (г.Урбана, США), Брукхевенская Национальная Лаборатория (г.Аптон, США).

Результаты исследований, приведённых в диссертации, могут быть использованы при проектировании, создании и эксплуатации источников поляризованных атомов дейтерия и водорода как для создания внутренних поляризованных мишеней, так и в создании высокоинтенсивных источников поляризованных ионов в различных научных центрах России и за рубежом, в частности, в Институте ядерной физики им. Будкера СО РАН (г.Новосибирск), Объединенном институте ядерных исследований (г.Дубна), Институте ядерных исследований (г.Москва), в центрах DESY (г.Гамбург, Германия), COSY (г.Юлих, Германия), NIKHEF (г.Амстердам, Голландия), IUCF (г.Блумингтон, США), BATES (г.Бостон, США), BNL (г.Аптон, США) и других лабораториях, ведущих эксперименты по ядерной физике и физике элементарных частиц.

В заключении, пользуясь представившейся возможностью, я хочу выразить искреннюю благодарность своему научному руководителю Д.К.Топоркову за постоянное внимание, терпеливое руководство и неоценимую помощь в работе.

Я очень признателен Д.М.Николенко, И.А.Рачеку, Л.М.Баркову, Б.И.Лазаренко, В.Ф.Дмитриеву, Б.И.Хазину, В.Н.Стибунову, С.А.Зевакову, М.В.Дюгу за многочисленные полезные советы и обсуждения, помощь и поддержку.

Также я благодарен Р.Ш.Садыкову и всем лаборантам группы "Дейтон" за помощь при изготовлении и наладке экспериментальной аппаратуры.

Наконец, я благодарю коллектив ускорительного комплекса ВЭПП-3 за обеспечение работы комплекса во время проведения экспериментов с поляризованной дейте-риевой мишенью.

1. С.Г.Попов, Внутренние мишени в накопителях заряженных частиц, Ядерная физика, том 62 No2 (1999) стр. 1-9.

2. E.C.Aschenauer et al., HERMES at the Turn of the Millennium, 14th Int. Spin Physics Symp. SPIN2000, Osaka, Japan. AIP Conference proceedings No 570, pp.2433.

3. F.Hinterberger et al., The NN interaction: new results from polarized PP scattering at COSY, Proc. 13th Int. Symp. on High Energy Spin Physics. Protvino, Russia, 1998. pp.362-364

4. R.Gilman et al., Measurement of Tensor Analyzing Power in Electron-Deuteron Elastic Scattering, Phys. Rev. Lett, v.65 (1990) 1733.

5. T.Wise, A.D.Roberts and W.Haeberli, A high-brightness source for polarized atomic hydrogen and deuterium, Nucl. Instr. and Meth. A 336 (1993) 410.

6. F.Stock et al., The FILTEX/HERMES polarized hydrogen atomic beam source, Nucl. Instr. and Meth. A 343 (1994) 334.

7. S.I.Mishnev et al., Application of Iternal Gas Target for Beam Polarization Measurement in the Electron Storage Ring, 14th Int. Spin Physics Symp. SPIN2000, Osaka, Japan. ABSTRACT BOOK, p.294.

8. D.M.Nikolenko,.Yu.V.Shestakov et al., The polarimeter for RHIC based on the elastic (pe)-scattering, Proc. 13th Int. Symp. on High Energy Spin Physics. Protvino, Russia, 1998. pp.541-543.

9. О.Ф.Немец, А.М.Ясногородский. Поляризационные исследования в ядерной физике. Киев, "Hayкова думка", 1980.

10. В.Ф.Дмитриев и др., Квадрупольный формфактор дейтрона (проект эксперимента в электронном накопителе), Препринт ИЯФ 76-85, Новосибирск, 1976.

11. S.I.Penttila, Development on dynamic nuclear polarized targets, Proceeding of the 9th International Workshop "Polarized sources and targets", World Scientific, pp.91102 (2002).

12. Stern O. and Gerlach W., Uber die Richtungsquantelung im Magnetfeld, Ann. Phys. Leipzig, 74 (1924) 673.

13. Breit G., Rabi I.I. Measurement of nuclear spin, Phys. Rev., 38 (1931) 2082.

14. Рамзей H., Молекулярные пучки. Издательство иностранной литературы. Москва 1960.

15. Yu.Shestakov et al., Possibility to obtain a high density polarized ortho-hydrogen gas target, Proc. of 13th Int. Sym. on High Energy Spin Physics. Protvino, Russia, World Scientific Publishing Company, Singapore 1999, p.415

16. V.G.Luppov et al., Status of the Michigan ultra-cold polarized hydrogen jet target, Proc. of the 9-th Int. Workshop "Polarized sources and targets", World Scientific, pp.32-36 (2002).

17. M.Poelker et al., High-density production of spin-polarized atomic hydrogen and deuterium, Phys. Rev. A 50/3, 2450 (1994).

18. M.V.Dyug,. Yu.V.Shestakov et al, Internal polarized deuterium target with cryogenic atomic beam source, Nucl. Instr. and Meth. A 495 (2002) 8.

19. C.Baumarten et al., The storage cell of the polarized H/D internal gas target of the HERMES experiment at HERA, Nucl. Instr. and Meth. A 496 (2003) 277.

20. Г.И.Будкер и др., Эксперименты с мишенью в электронном накопителе, Ядерная физика, 1967, Т.6, стр. 775.

21. С.А.Беломестных и др. Труды XI Всесоюз. конф. по ускорителям заряженных частиц. Дубна, 1989, Т.1, стр. 410.

22. V.F.Dmitriev et al., First measurement of the asymmetry in electron scattering by a jet target of polarized deuterium atoms, Phys. Lett. В 157 (1985) 143.

23. W.Haeberli, Free and Stored Atomic Beams as Internal Polarized Target, AIP Conf. Proc. No 128, 251 (1985).

24. M.A. Ross et al., Performance of a Polarized-Hydrogen Storage Cell Target, Nucl. Instr. and Meth. A344, 307 (1994).

25. Л.Н.Розанов, Вакуумные машины и установки. Издательство "Машиностроение". Ленинград 1975.

26. J.Stewart et al., The HERMES Polarized Hydrogen Internal Gas Target, AIP Conf. Proc. No. 421, 69 (1998).

27. F.Rathmann et al., The Wisconsin-IUCF Polarized Gas Target, AIP Conf. Proc. No. 421, 89 (1998).

28. M.Ferro-Luzzi et al., Polarized Deuterium Internal Target at AmPs (NIKHEF), AIP Conf. Proc. No. 421, 79 (1998)

29. P.Lenisa et al., The HERMES Polarized Internal Deuterium Gas Target, AIP Conf. Proc. No. 570, 851 (2000).

30. L.Young et al., Development of a polarized deuterium target by spin exchange with optically pumped K, Nucl. Instr. and Meth. В 24/25 (1987) 963;

31. S.I.Mishnev et al., Polarized deuteron target in an electron storage ring: measurements and perspectives, AIP Conf. Proc. No. 187, 1286 (1989).

32. R.Gilman et al., A polarized gas internal target using a storage cell in an electron storage ring, Nucl. Instr. and Meth. A 327, 277 (1993).

33. Дж. Андерсон, P. Андрее и Дж.Фен. В кн. Исследования с молекулярными пучками. Под ред. А.М.Бродского и В.Б.Леонаса. Издательство "Мир", 1969, стр.299.

34. Norbert Koch, A study on the Production of Intense Cold Atomic Beams for Polarized Hydrogen and Deuterium Targets, DESY-THESIS-1999-015, Hamburg, Germany (1999).

35. Lemonick A., Pipkin F.M. and Hamilton D.R., Focusing Atomic Beam Apparatus, The Review of Scientific Instruments v.26, No 12 (1955) p.1112.

36. Н.И.Троцюк, Фокусировка атомного пучка в поле шестиполюсной магнитной системы с учетом сферической аберрации, Журнал технической физики, том 39, No 4, (1969) 704.

37. Haeberli W., Sources of Polarized Ions, Annual Review of Nuclear Science v.17 (1967) 373.

38. L.G.Isaeva,.Yu.V.Shestakov et al, High field superconducting sextupole magnets, Nucl. Instr. and Meth. A 411 (1998) 201.

39. Н.И.Заика, А.В.Махнач, П.Л.Шмарин. Физика и техника поляризованных пучков ионов. Киев, 1987г., с.22.

40. Н.Рамзей. Молекулярные пучки. Москва, 1960г., с.128.

41. J.Stenger, K.Rith, Rate Equation Modelling of the optically pumped spin-exchange source, Nucl. Instr. and Meth. A 361 (1995) 60.

42. H.Hasuyama et al., Characteristics of cr-transitions in an atomic-beam polarized deuteron source, Nucl. Instr. and Meth. A207 (1983) 475.

43. H.C.Бахвалов. Численные методы. Часть 1. "Наука", Москва, 1975г., с.450.

44. A.N.Dubrovin. MERMAID, User Guide.

45. H.G.Robinson et al., RF cavity design and performacce for the tunl polarized ion source, Nucl. Instr. and Meth. A 278 (1989) 655.

46. Ю.В.Шестаков и др., Поляризованная газовая дейтериевая/водородная мишень для поляриметрии и экспериментов на накопителях, Препринт ИЯФ 2001-76, Новосибирск, 2001.

47. M.V.Dyug,.Yu.V.Shestakov et al, Status of the VEPP-3 polarized deuterium target, Proc. of the 8-th Int. Workshop "Polarized sources and targets". Editors: Andreas Gute, Stefan Lorenz, Erhard Steffens. Erlangen, Germany, 1999, p.188.

48. F. Stock et al., The FILTEX/HERMES polarized hydrogen atomic beam source, Nucl. Instr. and Meth. A 343 (1994) 334.

49. В.С.Троицкий. Длина свободного пробега молекул в молекулярном пучке, ЖЭТФ, Т.41, вып. 2(8), стр. 389.

50. D.Abbott et al., Measurement of Tensor Polarization in Elastic Electron-Deuteron Scattering at Large Momentum Transfer, Phys. Rev. Lett. 84 (2000) 5053.

51. V.F.Dmitriev et al., First measurement of the asymmetry in electron scattering by a jet target of polarized deuterium atoms, Phys. Lett. В 157 (1985) 143.

52. J.A.P.Theunissen et al., Design and performance of two CsI/NaI(Tl) calorimeters in an internal target detector setup, Nucl. Instr. and Meth. A 348 (1994) 61.

53. C.Baumgarten, The HERMES deuterium gas target, SPIN 2000, Osaka, Japan, 2000. Abstract book, p. 333.

54. D.M.Nikolenko,.Yu.V.Shestakov et al, Measurement of polarization observables in elastic and inelastic electron-deuteron scattering at the VEPP-3 storage ring, Nucl.Phys. A 684 (2001) 525c.

55. M.I.Haftel, L.Mathelitsch and H.F.K.Zingl, Electron-deuteron tensor polarization and the two-nucleon force, Phys. Rev. C22 (1980) 1285.

56. H.Arenhovel, F.Ritz and T.Wilbois, Elastic Electron Deuteron Scattering with Consistent Meson Exchange and Relativistic Contributions of Leading Order, Phys. Rev. C61 (2000) 034002.

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

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

59. A.F.Krutov and V.E.Troitsky, private communication.

60. D.M.Nikolenko,.Yu.V.Shestakov et al., Measurement tensor analyzing power in elastic electron-deuteron scattering at momentum transfer range 8.4-21.6 fm~2, Phys. Rev. Lett. 90 (2003) 072501.

61. D.Abbott et al., Phenomenology of the Deuteron Electromagnetic Form Factors, Eur. Phys. J. A7 (2000) 421.

62. M.Gargon et al., Tensor polarization in elastic electron-deuteron scattering in the momentum transfer range 3.8-4.6 /га""1, Phys. Rev. C49 (1994) 2516.

63. Р.Хефер, Криовакуумная техника, Энергоатомиздат, (1983) стр. 114.