Эксперимент СПИН на У70 Постановка задачи Постановка задачи Схема эксперимента Схема эксперимента Требования к пучку и аппаратуре Требования к пучку и. - презентация

1 Эксперимент СПИН на У70 Постановка задачи Постановка задачи Схема эксперимента Схема эксперимента Требования к пучку и аппаратуре Требования к пучку и аппаратуре Совещание по ускорению поляризованных протонов в У70 1 марта 2005 г ИФВЭ Протвино М. Уханов

2 Цель эксперимента: измерение односпиновой асимметрии в упругом рассеянии протонов при 70 ГэВ Исследования по спиновой физике при больших значениях переданного поперечного импульса дают непосредственную прямую информацию о конституэнтных адронных взаимодействиях на малых расстояниях или,другими словами, о структуре нуклонов. Полученные ранее экспериментальные данные при более низких энергиях ускоренных протонов обнаружили неожиданно значительный эффект: А n 20% при Е=24 ГэВ. Столь значительных спиновый эффект плохо согласуется с общепринятой моделью сильных взаимодействий, пертурбативной КХД Исследования по спиновой физике при больших значениях переданного поперечного импульса дают непосредственную прямую информацию о конституэнтных адронных взаимодействиях на малых расстояниях или,другими словами, о структуре нуклонов. Полученные ранее экспериментальные данные при более низких энергиях ускоренных протонов обнаружили неожиданно значительный эффект: А n 20% при Е=24 ГэВ. Столь значительных спиновый эффект плохо согласуется с общепринятой моделью сильных взаимодействий, пертурбативной КХД Отличительной особенностью эксперимента является измерение величины А n в широком интервале значений поперечного импульса (1 10, 12) (ГэВ/с) 2 при энергии ускоренных протонов 70 ГэВ. Эксперимент «СПИН на У -70» даст возможность для определения А n при более высоких энергиях (примерно в 2,5 раза) и при больших значениях переданного импульса (примерно в 1,7 раза). Отличительной особенностью эксперимента является измерение величины А n в широком интервале значений поперечного импульса (1 10, 12) (ГэВ/с) 2 при энергии ускоренных протонов 70 ГэВ. Эксперимент «СПИН на У -70» даст возможность для определения А n при более высоких энергиях (примерно в 2,5 раза) и при больших значениях переданного импульса (примерно в 1,7 раза). Совещание по ускорению поляризованных протонов в У70 1 марта 2005 г ИФВЭ ПротвиноМ. Уханов

3 Измерения при 24 ГэВ (D.G.Crabb et al. Phys.Rev.Let. V.65 (1990) p.3241) Совещание по ускорению поляризованных протонов в У70 1 марта 2005 г ИФВЭ ПротвиноМ. Уханов

4 Измерения при 24 ГэВ Совещание по ускорению поляризованных протонов в У70 1 марта 2005 г ИФВЭ ПротвиноМ. Уханов A = 0.2 означает, что вероятность рассеяния в одну сторону в полтора раза больше, чем в другую

5 Измерения при 45 ГэВ Совещание по ускорению поляризованных протонов в У70 1 марта 2005 г ИФВЭ ПротвиноМ. Уханов

6 Измерения при 150 ГэВ Совещание по ускорению поляризованных протонов в У70 1 марта 2005 г ИФВЭ ПротвиноМ. Уханов

7 Другие физические задачи: Асимметрия в образовании барионных резонансов Асимметрия в образовании барионных резонансов Асимметрия в инклюзивном образовании заряженных адронов Асимметрия в инклюзивном образовании заряженных адронов А-зависимость инклюзивной асимметрии А-зависимость инклюзивной асимметрии Измерение анализирующей способности ядер при больших поперечных импульсах Измерение анализирующей способности ядер при больших поперечных импульсах Совещание по ускорению поляризованных протонов в У70 1 марта 2005 г ИФВЭ ПротвиноМ. Уханов

8 Кроме этого : С неполяризованным пучком измерение выходов заряженных частиц с большими поперечными импульсами (a la ФОДС) С неполяризованным пучком измерение выходов заряженных частиц с большими поперечными импульсами (a la ФОДС) При наличии углеродного фильтра измерение параметра передачи спина (или поляризации при неполяризованном пучке) При наличии углеродного фильтра измерение параметра передачи спина (или поляризации при неполяризованном пучке) Совещание по ускорению поляризованных протонов в У70 1 марта 2005 г ИФВЭ ПротвиноМ. Уханов

9 Кинематика упругого рассеяния Совещание по ускорению поляризованных протонов в У70 1 марта 2005 г ИФВЭ ПротвиноМ. Уханов

10 Схема экспериментальной установки Совещание по ускорению поляризованных протонов в У70 1 марта 2005 г ИФВЭ ПротвиноМ. Уханов

11 Схема экспериментальной установки Совещание по ускорению поляризованных протонов в У70 1 марта 2005 г ИФВЭ ПротвиноМ. Уханов

12 Разрешение спектрометра с жидководородной мишенью Совещание по ускорению поляризованных протонов в У70 1 марта 2005 г ИФВЭ ПротвиноМ. Уханов Измерение угла криостат мкм лавсан, 1 см пенопласт майлар -100 мкм (гелиевый мешок, изоляция мишени, дрейфовые камеры) газообразный гелий - 3 м аргон - 4 см разрешение дрейфовых камер – 200 мкм Измерение импульса газообразный гелий - 7 м аргон – 4 см майлар – 120 мкм (гелиевый мешок, дрейфовые камеры) неопределенность интеграла магнитного поля - ( BdL)/( BdL) = 10 -3

13 Разрешение спектрометра с жидководородной мишенью Совещание по ускорению поляризованных протонов в У70 1 марта 2005 г ИФВЭ ПротвиноМ. Уханов Измерение угла криостат мкм лавсан, 1 см пенопласт майлар -100 мкм (гелиевый мешок, изоляция мишени, дрейфовые камеры) газообразный гелий - 3 м аргон - 4 см разрешение дрейфовых камер – 200 мкм Измерение импульса газообразный гелий - 7 м аргон – 4 см майлар – 120 мкм (гелиевый мешок, дрейфовые камеры) неопределенность интеграла магнитного поля - ( BdL)/( BdL) = 10 -3

14 Зависимость разрешения спектрометра от параметров пучка Совещание по ускорению поляризованных протонов в У70 1 марта 2005 г ИФВЭ ПротвиноМ. Уханов

15 Параметры пучка для установки СПИН Совещание по ускорению поляризованных протонов в У70 1 марта 2005 г ИФВЭ ПротвиноМ. Уханов Параметр Минимальное значение Максимальное значение Режим низкой интенсивности [ррр] Режим высокой интенсивности [ррр] Растяжка [сек] 0.6- Стабильность положения центра пучка на оси канала ( х), ( у) [мм] -0.2 Интенсивность гало пучка за пределами 10 см от оси пучка [ррр/(мрад см 2 )] Модуляция интенсивности пучка I/ на частотах выше 200 kHz Размер пучка (х), (у) [мм] 25 Угловая расходимость [мрад] -0.1

16 Схема установки в тестовом сеансе (декабрь 2004) Совещание по ускорению поляризованных протонов в У70 1 марта 2005 г ИФВЭ ПротвиноМ. Уханов

17 Параметры счетчиков Совещание по ускорению поляризованных протонов в У70 1 марта 2005 г ИФВЭ ПротвиноМ. Уханов

18 Некоторые результаты Совещание по ускорению поляризованных протонов в У70 1 марта 2005 г ИФВЭ ПротвиноМ. Уханов

19 Состав аппаратуры для полномасштабных измерений Проблемы, общие для всей программы ускорения поляризованных протонов в У70 Проблемы, общие для всей программы ускорения поляризованных протонов в У70 Вывод поляризованного протонного пучка Вывод поляризованного протонного пучка Поляриметрия Поляриметрия Переднее плечо Переднее плечо Годоскоп с оптоволоконным съемом Годоскоп с оптоволоконным съемом Пороговый черенковский счетчик Пороговый черенковский счетчик Плечо отдачи Плечо отдачи Измерение угла: годоскопы и/или пропорциональные камеры Измерение угла: годоскопы и/или пропорциональные камеры Измерение импульса: дрейфовые камеры Измерение импульса: дрейфовые камеры Идентификация: время-пролетная техника, пороговые черенковские счетчики Идентификация: время-пролетная техника, пороговые черенковские счетчики Электроника Электроника специализированные усилители для ФЭУ с низким входным сопротивлением специализированные усилители для ФЭУ с низким входным сопротивлением низкопороговые усилители для пропорциональных камер низкопороговые усилители для пропорциональных камер усилители для дрейфовых камер усилители для дрейфовых камер преобразователи время-код с возможностью регистрации нескольких событий преобразователи время-код с возможностью регистрации нескольких событий Жидководородная мишень Жидководородная мишень Совещание по ускорению поляризованных протонов в У70 1 марта 2005 г ИФВЭ ПротвиноМ. Уханов

20 Оценки скорости счета Совещание по ускорению поляризованных протонов в У70 1 марта 2005 г ИФВЭ ПротвиноМ. Уханов

21 Некоторые результаты Совещание по ускорению поляризованных протонов в У70 1 марта 2005 г ИФВЭ ПротвиноМ. Уханов