Speaker
Description
НИЦ «Курчатовский институт» – ПИЯФ обладает большим опытом в проведении экспериментов, использующих метод активной мишени [1-2]. В основе этого метода лежит использование время-проекционных камер (ВПК), которые одновременно выполняют функции газовой мишени и детектора частиц отдачи. Если ВПК наполнена каким-либо газом отличным от водорода, то при её облучении пучком заряженных частиц может наблюдаться выбивание нуклонов и кластеров из атомных ядер газа. Например, во время тестовых измерений, проведенных с использованием прототипа ВПК в 2018 г. на ускорителе электронов MAMI (г. Майнц, Германия) при энергии электронов пучка 720 МэВ, наблюдалось выбивание протонов и дейтронов из ядер гелия и азота. Предлагается провести цикл исследований и определить дифференциальные сечения выбивания протонов и кластеров (дейтронов и ядер гелия) на различных газовых мишенях (He, CH4, N2, Ar и др.) при различных энергиях электронного пучка.
В данный момент в качестве возможных вариантов проведения тестовых сеансов и основного эксперимента рассматриваются использование синхроциклотрона СЦ-1000 (г. Гатчина) и линейного ускорителя электронов ЛИНАК-200 (г. Дубна). В настоящее время ускоритель ЛИНАК-200 находится в стадии введения в эксплуатацию.
Для проведения экспериментов по выбиванию из атомных ядер протонов и кластеров в НИЦ «Курчатовский институт» – ПИЯФ разрабатывается ВПК с диаметром зоны активной мишени 100 мм, шириной дрейфового промежутка 100 мм и рабочим давлением до 25 атм. Для подготовки предложения по проведению эксперимента проводится моделирование установки [3] с помощью пакета программ GEANT4 [4].
Для проведения измерений разработан метод идентификации типа частицы отдачи. Разработанный алгоритм базируется на корреляции величины пробега частицы отдачи и энергии, которую она оставила в детекторе. При этом учитывается угол вылета частицы, который может быть определен экспериментально по разности времен возникновения сигналов на анодах ВПК. Исследованы возможности разделения сигналов от протонов, дейтронов и альфа-частиц в зависимости от их энергий, углов вылета, а также в зависимости от профиля пучка электронов.
- J. P. Burq et al., Soft πp and pp Elastic Scattering in the Energy Range 30-GeV to 345-GeV // Nucl. Phys. B 1983, Т. 217, С. 285-335.
- Г.Д. Алхазов и др., Исследование структуры экзотических ядер на установке с активной мишенью ИКАР методом упругого рассеяния протонов в инверсной кинематике // Физика элементарных частиц и атомного ядра, 2022, Т. 53, № 3, С. 661-691.
- А. Аламури, А.А. Дзюба, Изучение возможности регистрации выбивания электронами протонов и кластеров из ядер // Сборник тезисов XI Всероссийского молодежного научного форума с международным участием «Open Science 2024» (в печати).
- S. Agostinelli et al, Geant4 – A Simulation Toolkit // Nucl. Inst. Meth. A, 2003, Т. 506, С. 250-303.
