Следующий этап программы, осуществляемой на пионном канале синхротрона ИТЭФ - эксперимент по измерению поляризационного параметра P. Уже выполнены измерения при импульсах налетающих пионов 800, 1780, 1940 и 2070 МэВ/с в диапазоне углов от 150⁰ до 170⁰ в системе центра масс. В этом диапазоне углов измерения до сих пор никем не проводились из-за очень малой величины дифференциального сечения.
         На пионном канале 322 синхротрона У-10 ИТЭФ, имеющем высокое импульсное разрешение (лучше 0,1%), реализуется новый эксперимент «ЭПЕКУР» по поиску экзотического барионного резонанса – нестранного члена антидекуплета «пентакварков» Р₁₁ с ожидаемой массой около 1700 МэВ. С этой целью исследуются дав типа реакций, происходящих при взаимодействии отрицательно-заряженного пиона протоном: упругое пион-протонное рассеяние и реакция образования каона и Лямбда-гиперона. Эксперимент осуществляется сканированием инвариантной массы системы «пион-протон» в диапазоне от 1620 до 1896 МэВ; соответствующий интервал импульсов налетающих пионов составляет 900–1200 МэВ/с. Такое сканирование осуществляется путём изменения импульса налетающих пионов с шагом около 1 МэВ/c при точности измерения величины импульса 0,08% (т.е. лучше, чем 1 МэВ в терминах инвариантной массы) в магнито-оптическом канале c помощью многопроволочных пропорциональных камер, расположенных в первом и во втором фокусах пионного канала. Вторичные частицы, образовавшиеся в жидководородной мишени, детектируются двухплечевым безмагнитным спектрометром, основанным на дрейфовых камерах с гексагональной структурой, оснащённых современной электроникой съёма информации. И те, и другие камеры спроектированы и изготовлены в ПИЯФ. В 2008 году завершена настройка пионного канала 322, закончена отладка экспериментальной установки, и начата первая стадия эксперимента, на которой поиск узкого экзотического резонанса производится в реакции упругого пион-протонного рассеяния. В первом методическом сеансе были проверены все системы экспериментальной установки, и записано 7x10⁶ триггеров на жидководородной мишени.
         В 1994 году Лаборатория мезонной физики вошла в международную коллаборацию, выполняющую программу «Барионная и гиперонная спектроскопия с использованием детектора Crystal Ball”. Эта коллаборация была сформирована окончательно в 1995-1997 гг., она включает в себя 14 университетов и институтов из пяти стран. Несколько экспериментов Е913/914/953/958 были выполнены в течение периода с 1997 года по 2002 год на пучковой линии С6 ускорителя AGS Брукхэйвенской национальной лаборатории (США). Как пионные, так и каонные пучки были использованы в этих экспериментах. Полученные данные позволят исследовать различные реакции с нейтральными частицами в конечном состоянии, а также изучить редкие и запрещенные моды распада эта-мезона. Сейчас интенсивная обработка полученных данных осуществляется как в США, так и в Гатчине. Сотрудник ПИЯФ А.Б. Старостин защитил в ПИЯФ ученую степень кандидата физ.-мат.наук на тему: «Измерение рождения пар нейтральных пионов в ядерной среде».
         Начиная с 1998 года, физики ЛМФ участвуют в коллаборации CBELSA, базирующейся на ускорителе ELSA в Бонне (Германия). Этот электронный ускоритель имеет интенсивные пучки меченых фотонов с энергией до 3000 МэВ и располагает прекрасным прибором - фотонным спектрометром Crystal Barrel - для детектирования с высокой эффективностью многофотонных конечных состояний. При использовании жидководородной мишени в одном эксперименте одновременно изучалось фоторождение различных нейтральных мезонов на протоне. В ряде сеансов мишень работала в жидкодейтериевом варианте, и набранная в этом случае статистика позволила изучать также фоторождение нейтральных мезонов на нейтроне и на дейтроне. В настоящее время ведётся обработка и анализ громадного массива полученных данных, часть результатов уже опубликована в журналах Physical Review Letters и European Physical Journal. Но особую ценность будут представлять данные, полученные в экспериментах с использованием как поляризованной мишени, так и пучков поляризованных фотонов. Именно для реализации такой возможности в 2006?2007 гг. проведена серьёзная модернизация экспериментальной установки. Спектрометр Crystal Barrel, во внутреннюю полость которого вставлена поляризованная мишень «с замороженным спином», перемещён на другую пучковую линию, что позволило расположить рядом с ним криогенную установку для «накачки» поляризации. В ходе модернизации Crystal Barrel был оснащён дополнительными форвардными детекторами, обеспечивающими более высокое угловое разрешение для частиц, вылетающих под малыми углами. Была переделана также установленная на этой линии система мечения фотонов с целью расширить захватываемый ею диапазон энергий фотонов и улучшить энергетическое разрешение. Эксперименты на модернизированной установке начались в 2008 году, получены первые физические результаты.

         По инициативе С.П. Круглова на синхроциклотроне ПИЯФ был также создан мюонный канал, в реализации этого проекта также активно участвовали сотрудники Лаборатории.
         Изначально за лабораторией было закреплено изучение магнитных свойств различных веществ при помощи µSR-метода, проводимых на и мюонном канале синхроциклотрона ПИЯФ.
         В ПИЯФ мюонный метод исследования вещества начал развиваться в 1976 году, когда был введён в строй мюонный канал на синхроциклотроне, в 1977 году создается установка «МЮОНИЙ» для изучения локальных магнитных полей в веществе методом вращения мюонного спина и тогда начались экспериментальные исследования магнитных свойств вещества с помощью µSR-метода. В настоящее время в России существует единственная работающая µSR-установка на мюоном пучке синхроциклотрона ПИЯФ. µSR в ПИЯФ уже более 40 лет!
         Работа на установке «МЮОНИЙ» в ЛИЯФ АН СССР началась в 1978 году. Это был период бурного развития µSR-методики на мезонных фабриках Швейцарии, Канады, США. В нашей стране в связи с реконструкцией ускорителя в Дубне, ЛИЯФ монопольно обладал пучком поляризованных мюонов. Опыт работы московских физиков (Курчатовский институт, ИТЭФ, МИФИ, МФТИ, ОИЯИ) и частичное использование их аппаратуры способствовали развитию µSR-методики в ЛИЯФ. Однако значительная часть работ этого периода носила, в основном, методический характер, происходил поиск направлений наиболее оптимального использования µSR в научных исследованиях.
         К началу 1987 года, когда была открыта высокотемпературная сверхпроводимость (ВТСП) лаборатория «Мезонной физики конденсированных сред» (МФКС) накопила большой опыт работы на пучках поляризованных мюонов. Однако запуск ускорителя в Дубне значительно осложнил практические возможности работы в ЛИЯФ. Для эффективного исследования ВТСП мюонным методом необходимо было не только понимание физических основ сверхпроводимости, как направления исследований в физике твердого тела, но и создания новой µSR установки на базе оборудования ЛИЯФ. Была создана новая µSR-установка для измерений в более высоких полях и проведена модернизация экспериментальной аппаратуры. Это позволило уменьшить требуемые размеры образцов и эффективно использовать разработанный в ПИЯФ интегральный метод µSR-исследований.

Смотри страницы:    1,   2