Dacă câmpul aplicat E0 are o direcție arbitrară, atunci momentul dipolului indus poate fi găsit cu ușurință din suprapunere

Unde sunt componentele câmpului în raport cu axele principale ale elipsoidului. În problemele de împrăștiere, axele de coordonate sunt de obicei alese pentru a fi fixate în raport cu fasciculul incident. Fie x" y" z" un astfel de sistem de coordonate în care direcția de propagare este paralelă cu axa z". Dacă lumina incidentă

x" este polarizat, apoi din teorema optică avem:

Pentru a efectua calcule folosind formula (2.2), este necesar să scrieți componentele p în raport cu axele trasate cu linii întrerupte. Egalitatea (2.1) poate fi scrisă sub formă de matrice:

Scriem vectori coloană și matrice într-o formă mai compactă în conformitate cu următoarea notație:

Cu această notație, 2.3 ia următoarea formă:

Componentele unui vector arbitrar F sunt transformate în conformitate cu formula:

Unde, etc. Ca rezultat, din (2.5) și transformarea (2.6) avem:

unde, datorită ortogonalității axelor de coordonate, matricea inversă este matricea transpusă. Astfel, polarizabilitatea unui elipsoid este un tensor cartezian; dacă sunt date componentele sale în axele principale, atunci componentele sale în axele de coordonate rotite pot fi determinate prin formula (2.8). Secțiunea transversală de absorbție pentru lumina incidentă - polarizată este determinată pur și simplu de formula:

Unde. În mod similar, dacă lumina incidentă este polarizată, atunci

Dacă amplitudinea vectorului de împrăștiere

pentru un dipol iluminat de lumină -polarizată, înlocuiți în ecuația secțiunii transversale, apoi obținem secțiunea transversală de împrăștiere

Unde am folosit identitatea matriceală. O expresie similară este valabilă pentru secțiunea transversală de împrăștiere și pentru lumina polarizată incidentă.

Aplicație.

Lumina polarizată a fost propusă a fi utilizată pentru a proteja șoferul de lumina orbitoare a farurilor unei mașini care se apropie. Dacă pe parbriz și pe farurile unei mașini sunt aplicate polaroid de film cu un unghi de transmisie de 45o, de exemplu, în dreapta verticalei, șoferul va vedea clar drumul și mașinile care se apropie iluminate de propriile faruri. Dar pentru mașinile care se apropie, polaroidurile farurilor vor fi încrucișate cu polaroidul parbrizului acestei mașini, iar farurile mașinilor care se apropie se vor stinge.

Două polaroid-uri încrucișate formează baza multor dispozitive utile. Lumina nu trece prin polaroidele încrucișate, dar dacă plasezi între ele un element optic care rotește planul de polarizare, poți deschide calea luminii. Așa sunt aranjați modulatoarele de lumină electro-optice de mare viteză. Ele sunt utilizate în multe dispozitive tehnice - în telemetrie electronice, canale optice de comunicație, tehnologie laser.

Sunt cunoscute așa-numitele ochelari fotocromici, care se întunecă în lumina puternică a soarelui, dar nu sunt capabili să protejeze ochii cu un bliț foarte rapid și luminos (de exemplu, în timpul sudării electrice) - procesul de întunecare este relativ lent. Ochelarii polarizați au o „reacție” aproape instantanee (mai puțin de 50 de microsecunde). Lumina unui bliț strălucitor intră în fotodetectoarele miniaturale (fotodiode), care furnizează un semnal electric, sub influența căruia ochelarii devin opace.

Ochelarii polarizați sunt folosiți în cinematograful stereo, ceea ce dă iluzia tridimensionalității. Iluzia se bazează pe crearea unei perechi stereo - două imagini realizate în unghiuri diferite, corespunzătoare unghiurilor de vedere ale ochiului drept și stâng. Sunt considerate astfel încât fiecare ochi să vadă doar imaginea destinată acestuia. Imaginea pentru ochiul stâng este proiectată pe ecran printr-o polaroid cu axă de transmisie verticală, iar pentru ochiul drept cu axă orizontală, iar acestea sunt aliniate precis pe ecran. Privitorul se uită prin ochelari polaroid, în care axa polaroidului stâng este verticală, iar cea dreaptă este orizontală; fiecare ochi vede doar „propria” imagine și apare un efect stereo.

Pentru televiziunea stereoscopică se folosește o metodă de atenuare rapidă alternativă a ochelarilor, sincronizată cu schimbarea imaginilor de pe ecran. Datorită inerției vederii, apare o imagine tridimensională.

Polaroidele sunt utilizate pe scară largă pentru a atenua strălucirea de la sticlă și suprafețele lustruite, de la apă (lumina reflectată de ele este foarte polarizată). Ecrane polarizate și luminoase ale monitoarelor cu cristale lichide.

Metodele de polarizare sunt folosite în mineralogie, cristalografie, geologie, biologie, astrofizică, meteorologie și în studiul fenomenelor atmosferice.

UDC 539,18

SECȚIUNEA DIFERENȚIALĂ ȘI PUTEREA DE ANALIZARE VECTORALĂ A DISPERSIUNII DP ELASTICE LA 2 GeV

A.A. Terekhin1),2)*, V.V. Glagolev2), V.P. Ladygin2), N.B. Ladygina2)

1) Universitatea de Stat din Belgorod, st. Studencheskaya, 14, Belgorod, 308007, Rusia 2) Institutul Comun pentru Cercetări Nucleare, st. Joliot-Curie, b, Dubna, 141980, Rusia, *e-mail: [email protected]

Adnotare. Sunt prezentate rezultatele măsurătorilor și procedura de prelucrare a datelor privind dependența unghiulară a puterii de analiză a vectorului Ay și secțiunea transversală pentru reacția de împrăștiere elastică dp la o energie de 2 GeV. Rezultatele obținute sunt în concordanță cu datele experimentale mondiale și cu calculele teoretice efectuate în cadrul modelului relativist al împrăștierii multiple.

Cuvinte cheie: împrăștiere elastică dp, secțiune transversală diferențială, putere de analiză.

Introducere

În legătură cu studiul activ al naturii forțelor nucleare și al gradelor de libertate non-nucleonice, interesul pentru cele mai simple reacții nucleare și caracteristicile lor de polarizare a crescut foarte mult recent. Studiul efectelor de polarizare este necesar pentru rezolvarea multor probleme moderne de fizică nucleară și fizica particulelor elementare. Structura nucleelor ​​ușoare a fost studiată intens în ultimele decenii cu ajutorul sondelor electromagnetice și hadronice. O cantitate semnificativă de date experimentale a fost acumulată asupra structurii de spin a nucleelor ​​ușoare la distanțe mici între nucleoni. Reacțiile p(d,p)d, 3He(d,p)4He sau 3Hv(d, 3d)^ sunt cele mai simple procese cu transfer mare de impuls. Ele pot fi folosite ca instrument pentru studierea structurii deuteronului și 3^, precum și a mecanismelor de interacțiune a nucleonilor la distanțe scurte.

Deuteronul are un spin egal cu 1, ceea ce oferă oportunități ample în realizarea a numeroase experimente de polarizare, care permit obținerea de noi informații despre comportamentul diferitelor observabile independente. Spre deosebire de proprietățile statice ale deuteronului (energia de legare, raza pătrată medie, momentul magnetic), structura lui la distanțe scurte a fost studiată mult mai puțin bine. Componentele de mare impuls din funcțiile de undă deuteron corespund regiunii distanțelor mici dintre nucleoni (r^m< 1 Фм), где нуклоны уже заметно перекрываются и теряют свою индивидуальность. Изучение поведения поляризационных наблюдаемых, чувствительных к спиновой структуре дейтрона на малых межнуклонных расстояниях, позволит

obțineți informații despre manifestarea gradelor de libertate non-nucleonice și a efectelor relativiste.

În ultimii ani, au fost efectuate o serie de studii asupra observabilelor de polarizare ale reacției de împrăștiere elastică dp în diferite domenii de energie. Scopul cercetării este de a studia observabilele de polarizare la energii intermediare și înalte. Pentru 270 MeV, s-au obținut date privind secțiunea transversală a reacției, coeficienții de transfer de polarizare de la deuteron la proton Kc, vectorul deuteron Ay și abilitățile de analiză a tensorului A^ și polarizarea Py. Secțiunea transversală și puterea de analiză a vectorului sunt bine descrise de calculele Faddeev bazate pe noile potențiale MM folosind forța de trei nucleoni Tucson-Melbourne. Pe de altă parte, puterea de analiză a tensorului Ay, coeficienții de transmisie K^ și polarizarea Py nu sunt descrise prin aceste calcule. De asemenea, pentru 270 MeV, s-au obținut date privind secțiunea transversală, Ау și А^ pentru intervalul unghiular în cm. Comparația cu calculele lui Faddeev arată o bună concordanță între toate componentele abilităților de analiză. Se observă o discrepanță vizibilă în secțiunea transversală (30%) lângă unghiul β* = 120°.

Orez. 1. Distribuția evenimentelor pe unghiul de împrăștiere în*

Pe măsură ce energia crește, efectele relativiste și gradele de libertate non-nucleonice încep să joace un rol din ce în ce mai important. Un alt aspect important este că abilitățile de analiză ale reacției sunt suficient de importante pentru polarimetrie eficientă într-o gamă largă de energii deuteron. Recent, au fost obținute date despre abilitățile de analiză ale lui Ay și A^ la 880 MeV în intervalul unghiular de 60°< в* < 140° .

1. Experimentează

Colectarea datelor a fost efectuată într-o serie de experimente pe o cameră de hidrogen de 100 cm expusă fasciculului de deuteron extras al sincrofazotronului cu o energie de 2 GeV. Utilizarea camerelor cu bule este de remarcat prin faptul că observația poate fi efectuată în condiții de geometrie 4n. O trăsătură caracteristică a camerei de hidrogen este aceea că

că interacțiunea are loc numai cu protoni (așa-numita țintă curată). În plus, camera se află într-un câmp magnetic, ceea ce ajută la identificarea masei particulelor secundare.

Orez. 2. Distribuții pe unghiul azimutal p pentru diferite unghiuri

Sursa Polaris de deuteroni polarizați a furnizat deuteronilor valori teoretice ale polarizărilor vectoriale și tensorale: (Pz, Pzz) = (+2/3, 0), (-2/3, 0) - moduri polarizate și (0, 0) - moda nepolarizata. Aceste stări alternau în cicluri de accelerație, semnele corespunzătoare erau transmise aparatului de înregistrare al camerei. Evenimentele au fost selectate pe tabele de vizualizare și măsurate pe mașini semiautomate și HPD la JINR. Prelucrarea matematică a fost efectuată folosind programele adaptate THRESH (reconstrucție geometrică) și GRIND (identificare cinematică) ale CERN, precum și un lanț de programe auxiliare pentru selectarea reacțiilor și înregistrarea rezultatelor pe DST (bandă de sumar rezultate). Evenimentele au fost clasificate în funcție de rezultatele programului de identificare cinematică (GRIND) folosind date din evaluarea pierderilor de ionizare. Informațiile de service necesare procesării ulterioare au fost imprimate în fiecare cadru al filmului folosind o panou informativ. În special, atunci când lucrați într-un fascicul de deuteroni polarizați, informațiile despre starea de polarizare care au venit în fiecare ciclu de accelerație de la sursa de particule polarizate „POLARIS” au fost imprimate în formă codificată. În cazul nostru - vector. Aceste informații au fost stocate pentru fiecare eveniment și pe DST.

Polarizarea deuteronului a fost calculată dintr-o analiză a asimetriei azimutale a nucleonilor de recul în împrăștiere cvasi-liberă de către o țintă de protoni. Analiza a fost efectuată atât pentru toate evenimentele, cât și pentru evenimentele din regiunea impulsurilor mici transferate.

bufnițe (la< 0.065 ОеУ/с), т.к. в последней дейтронная и нуклонная векторные поляризации приблизительно равны. Полученное значение дейтронной поляризации равнялось Р? = 0.488 ± 0.061 .

2. Prelucrarea datelor

Valorile pentru puterea de analiză vectorială Ay au fost găsite prin procesarea evenimentelor corespunzătoare diferitelor stări de polarizare a fasciculului de deuteron (modurile de polarizare 1 și 2 corespund unor astfel de stări). Distribuția pe unghiul de împrăștiere β* în sistemul centrului de masă este prezentată în Fig. unu.

Orez. Fig. 3. Distribuția mărimii R peste unghiul azimutal p pentru unghiuri de împrăștiere de 12°< в < 14°

Partea de lucru a spectrului a fost împărțită în intervale succesive (bins). Numărul de evenimente din fiecare interval a fost normalizat la lățimea ultimului. Pentru fiecare interval, a fost construită o distribuție pe unghiul azimutal p. Pentru unghiurile mici de împrăștiere θ*, pierderile de evenimente sunt semnificative (Fig. 2), datorită faptului că, în stadiul de vizualizare, urmele de protoni de recul cu moment mai mic de 80 MeV/c nu mai sunt vizibile în cameră. În plus, există pierderi azimutale asociate cu optica camerei. În această zonă au fost excluse intervalele corespunzătoare evenimentelor pierdute. Eliminarea pe intervale a fost efectuată simetric față de valorile p = 0o și p = 180°. Evenimentele rămase au fost utilizate pentru a calcula secțiunea transversală diferențială și puterea de analiză.

Pentru fiecare interval selectat de-a lungul unghiului, valoarea lui R a fost calculată:

unde N1 și N2 sunt numerele de evenimente pentru valorile 1 și respectiv 2 ale modului de rotație. Aproximarea datelor obținute a fost efectuată prin funcția vidar0+p1 wt(p). Pe fig. 3, ca a

De exemplu, distribuția pe unghiul azimut este dată pentru unghiuri de 12°< в* < 14° в с.ц.м.

Pentru fiecare interval de distribuție pe β*, s-au obținut valorile parametrilor p0 și p1 ai funcției de aproximare p0 + p1 wt(p). Parametrul p0 are semnificația așa-numitei false asimetrii. Valoarea estimată a falsei asimetrii, obținută prin aproximarea valorilor parametrului p0, nu depășește 5% și este p0 = -0,025 ± 0,014. Parametrul p1 este legat de capacitatea de analiză a lui y prin expresia:

Orez. 4. Analiza puterii Ay a reacției de împrăștiere elastică dp la o energie de 2 GeV.

Simbolurile solide sunt rezultatele acestui experiment, simbolurile deschise sunt datele obținute în ANL. Linie - rezultate ale calculelor în cadrul modelului de împrăștiere multiplă

Valorile obținute pentru puterea de analiză vectorială y sunt prezentate în fig. 4. Sunt de acord cu suficientă acuratețe cu datele obținute în ANL și cu calculele teoriei.

Evenimentele obținute atât din fasciculele de deuteron polarizate, cât și din cele nepolarizate au fost utilizate pentru a calcula secțiunea transversală pentru reacția de împrăștiere elastică dp. Sa făcut o analiză a distribuției pe cosinus a unghiului de împrăștiere θ* în sistemul centrului de masă. Pentru fiecare interval Dv* s-a luat intervalul corespunzător Acosv* (Fig. 5.6). Apoi a fost efectuată normalizarea la lățimea intervalului A cos in*. Secțiunea transversală a reacției a fost calculată cu formula:

unde polarizarea vectorială a fasciculului este py = 0,488 ± 0,061 .

unde A = 0,0003342 ± 0,0000007 [mb/eveniment] este echivalentul millibarn al evenimentului, A cos in* este lățimea intervalului în distribuția numărului de evenimente peste cosinusul unghiului de împrăștiere în*.

Orez. B. Distribuția evenimentelor pe unghiul de împrăștiere O*

Orez. b. Distribuția evenimentelor după cos О*

Pe măsură ce unghiul de împrăștiere θ* crește, abaterea de la izotropie scade. La β* > 20°, distribuția devine izotropă. În distribuția pe unghiul azimutal p, au fost excluse binurile corespunzătoare evenimentelor pierdute. Excluderea a fost efectuată în aceleași limite ca și în calculul puterii de analiză Ay.

Orez. 7. Secțiuni transversale diferențiale în cm. Simboluri solide - rezultatele acestui experiment, simboluri deschise - date de lucru, linie continuă - rezultate

calcule teoretice

Au fost comparate valorile obținute ale secțiunii transversale de reacție în funcție de unghiul θ*

date mondiale, precum și cu calcule teoretice efectuate în cadrul modelului relativist al împrăștierii multiple și, după cum se poate observa din Fig. 7 sunt de acord.

Concluzie

Se obțin valori pentru puterea de analiză vectorială și secțiunea transversală a reacției elastice de împrăștiere dp la o energie de 2 GeV într-un interval unghiular de 10°< в* < 34° в с.ц.м. Проведено сравнение с мировыми данными и с теоретическими расчетами, выполненными в рамках релятивистской модели многократного рассеяния. Выявлено хорошее согласие теоретических и экспериментальных значений.

Literatură

1 zi D. et al. // Fiz. Rev. Lett. - 1979. - 43. - P.1143.

2. Lehar F. // RNP: de la Sute de MeV la TeV. 2001. V. 1. P. 36.

3. Sakai H. et al. Măsurarea precisă a împrăștierii elastice dp la 270 MeV și a efectelor forței cu trei nucleoni // Phys Rev Lett. - 2000. - 162. - P.143.

4. Coon S.A. et al. // Nucl.Fiz. - 1979. - A317. - P.242.

5. Sakamoto N. et al. Măsurarea puterilor de analiză a vectorului și tensorului pentru împrăștierea elastică dp la Ed = 270 MeV // Fiz. Lett. - 1996. - B.367. - P.60-64.

6. Kurilkin P.K. et al. Măsurarea puterilor de analiză a vectorului și tensorului în împrăștierea elastică dp la energia de 880 MeV // European Physical Journal. subiecte speciale. - 2008. -162. - P.137-141.

7. Anishchenko, et al. AIP Conf. Proc. - 95 (1983). - P.445.

8. Biblioteca de programe CERN T.C., sec. TRIER, 1.3. - 1966.

9. Biblioteca de programe CERN T.C., sec. GRIND, 30.10. - 1968.

10. Glagolev V.V. et al. Probabilitatea stării D deuteronului // Zeitchrift fur Physik. - 1996. - A 356. - P.183-186.

11. Glagolev V.V. Optica unei camere cu bule de hidrogen lung de un metru // JINR preprint.

12. Haji Saica M., Phys. Rev. - 1987. - C36. - P.2010.

13. Ladygina N.B. Măsurarea puterilor de analiză a vectorului și tensorului în împrăștierea elastică dp la energia de 880 MeV // European Physical Journal. subiecte speciale. - 2008. - 162. -P.137-141.

14. Bugg D.V. et al. Secțiuni transversale totale nucleon-nucleon de la 1,1 la 8 GeV/c // Fiz. Rev. Lett. - 1996. - 146. - P.980-992.

15. Bennett G. W. et al. Difuzarea proton-deuteron la 1 BeV, Phys. Rev. Lett. - 1976. - 19. - P.387-390.

SECȚIUNEA TRANSVERSALĂ DIFERENȚIALĂ ȘI PUTEREA DE ANALIZARE VECTORALĂ ÎN RĂSPASTIA ELASTICĂ D-P LA 2,0 GeV A.A. Terekhin 1)’2)*, V.V. Glagolev2), V.P. Ladygin2), N.B. Ladygina2)

Universitatea de Stat din Belgorod,

Studencheskaja St., 14, Belgorod, 308007, Rusia

2) Institutul Comun de Cercetări Nucleare,

Zholio-Kjuri St., 6, Dubna, 141980, Rusia, * e-mail: [email protected]

abstract. Sunt raportate rezultatele măsurătorilor, precum și procedura de manipulare a datelor privind dependența unghiulară a puterilor de analiză a vectorului Ay și secțiunea transversală diferențială pentru împrăștierea elastică dp la Ed = 2 GeV. Datele obținute sunt în acord cu datele existente și cu calculele teoretice efectuate în cadrul modelului relativist de împrăștiere multiplă.

Cuvinte cheie: împrăștiere elastică dp, secțiune transversală diferențială, posibilitate de analiză.

480 de ruble. | 150 UAH | 7,5 USD ", MOUSEOFF, FGCOLOR, "#FFFFCC",BGCOLOR, "#393939");" onMouseOut="return nd();"> Teză - 480 de ruble, transport 10 minute 24 de ore pe zi, șapte zile pe săptămână și de sărbători

Isupov Alexandru Iurievici. Măsurătorile capacităţii de analiză a tensorilor T20 în reacţia fragmentării deuteronului în pioni la unghi zero şi dezvoltare software pentru sisteme de achiziţie de date pentru instalaţii pe fascicule polarizate: disertaţie... Candidat la Ştiinţe Fizice şi Matematice: 01.04.16, 01.04.01 . - Dubna, 2005. - 142 p.: ill. RSL OD, 61 06-1/101

Introducere

I Stabilirea experimentului 18

1.1 Motivația 18

1.2 Configurare experimentală 20

1.3 Măsurători metodologice și modelare 24

1.4 Organizarea și principiul de funcționare a declanșatorului 33

II Software 40

II.1 Observații introductive 40

II.2 Sistemul de colectare și prelucrare a datelor qdpb 42

II.3 Vizualizări configurabile ale datelor și hardware-ului 56

II.4 Mijloace de reprezentare a datelor dependente de sesiune. 70

II.5 Sistemul DAQ SFERA 74

II. 6 Sisteme de achiziție de date polarimetru 92

III. Rezultate experimentale și discuții 116

III.1 Analiza surselor de erori sistematice 116

III.2 Date experimentale 120

Sh.3. Discutarea datelor experimentale 127

Concluzia 132

Literatura 134

Introducere în muncă

B.1 Introducere

Lucrarea de disertație prezintă rezultatele experimentale ale măsurătorilor puterii de analiză tensorială a lui Ggo în reacția de fragmentare a deuteronilor polarizați tensoriali în pioni cumulativi (sub prag). Măsurătorile au fost efectuate de colaborarea SPHERE pe un fascicul de deuteroni polarizați tensor la complexul de acceleratori al Laboratorului de Înaltă Energie al Institutului Comun de Cercetare Nucleară (LHE JINR, Dubna, Rusia). Studiul observabilelor de polarizare oferă mai detaliat, în comparație cu reacțiile cu particule nepolarizate, informații despre interacțiunea hamiltoniană, mecanismele de reacție și structura particulelor implicate în reacție. Până în prezent, problema proprietăților nucleelor ​​la distanțe mai mici sau comparabile cu dimensiunea unui nucleon nu a fost studiată în mod adecvat atât din punct de vedere experimental, cât și din punct de vedere teoretic. Dintre toate nucleele, deuteronul prezintă un interes deosebit: în primul rând, este cel mai studiat nucleu atât din punct de vedere experimental cât și teoretic. În al doilea rând, pentru deuteron, ca și pentru cel mai simplu nucleu, este mai ușor de înțeles mecanismele de reacție. În al treilea rând, deuteronul are o structură de spin netrivială (spin egal cu 1 și un moment cvadrupol diferit de zero), care oferă posibilități experimentale largi pentru studierea observabilelor de spin. Programul de măsurare, în cadrul căruia s-au obținut datele experimentale prezentate în lucrarea de disertație, este o continuare firească a studiilor privind structura nucleelor ​​atomice în reacții cu producerea de particule cumulate în ciocnirea nucleelor ​​nepolarizate, precum și observabile de polarizare în reacția de dezintegrare a deuteronului. Datele experimentale prezentate în lucrarea de disertație fac posibilă avansarea în înțelegerea structurii de spin a deuteronului la distanțe mici dintre nucleoni și completarea informațiilor privind structura deuteronului obținute în experimentele cu o sondă leptonică și în studiul reacției de rupere. de deuteroni polarizați tensor și, prin urmare, par a fi relevante. Până în prezent, datele prezentate în lucrarea de disertație sunt singurele, deoarece astfel de studii necesită fascicule de deuteroni polarizați cu o energie de câțiva GeV, care în prezent și în următoarele câteva.

ani vor fi disponibili doar la complexul de acceleratoare JINR LHE, unde este firesc să se continue cercetările în această direcție. Datele menționate au fost obținute în cadrul unei colaborări internaționale, au fost raportate la o serie de conferințe internaționale și, de asemenea, publicate în reviste revizuite de colegi.

În continuare, în acest capitol, prezentăm informațiile despre particulele cumulate necesare pentru o prezentare ulterioară, definițiile utilizate în descrierea observabilelor de polarizare și, de asemenea, oferim o scurtă trecere în revistă a rezultatelor cunoscute în literatura de specialitate privind reacția de rupere a deuteronului.

B.2 Particule cumulate

Studiile privind regularitățile nașterii particulelor cumulate au fost efectuate încă de la începutul anilor șaptezeci ai secolului XX, , , , , , , , , , , , . Studiul reacțiilor cu producerea de particule cumulate este interesant prin faptul că oferă informații despre comportamentul componentei cu impuls mare (> 0,2 GeV/c) în nucleele de fragmentare. Aceste momente interne mari corespund celor mici (xx > 1, unde secțiunile transversale devin foarte mici.

Mai întâi de toate, să definim ceea ce va fi înțeles în continuare prin termenul „particulă cumulativă” (a se vedea, de exemplu, referințele din acesta). Particulă Cu, născut în reacție:

Ag + AP -Ї- c + x, (1)

se numește „cumulat” dacă sunt îndeplinite următoarele două condiții:

particula c s-a născut într-o regiune cinematică inaccesibilă în ciocnirea nucleonilor liberi având același impuls per nucleon ca și nucleele A/ și Atsîn reacție (1);

particulă Cu aparține regiunii de fragmentare a uneia dintre particulele care se ciocnesc, adică trebuie făcut fie

\YLa-Yc\^\YUn-Y c\., (2)

Unde Yi este viteza particulei corespunzătoare z. Din prima condiție rezultă că cel puțin una dintre particulele care se ciocnesc trebuie să fie un nucleu. Din a doua condiție se poate observa că particulele care se ciocnesc intră în această definiție în mod asimetric. În acest caz, particula care se află mai aproape de cea cumulativă din punct de vedere al vitezei va fi numită particulă care se fragmentează, iar cealaltă dintre particulele care se ciocnesc va fi numită particula pe care are loc fragmentarea. De obicei, experimentele de producere a particulelor cumulate sunt realizate în așa fel încât particulele detectate să se afle în afara intervalului de rapiditate [Vpn, )%]. În acest caz, a doua condiție se reduce la cerința unei energii de coliziune suficient de mare:

\USus - LaCu\ « \YAl~ Yc\ = |U L// - Yc\ + \YUn-YAl\ . (4)

Din datele experimentale (vezi, de exemplu, , , , , , , , ) rezultă că pentru experimentele pe o țintă fixă, forma spectrului particulelor cumulate depinde slab de energia de coliziune, pornind de la energiile particulelor incidente. Th > 3-4 GeV. Această afirmație este ilustrată în Fig. 1, reprodus din , care arată dependențele de energia protonului incident: (b) raportul ieșirilor pionilor de diferite semne 7r~/tr + și (a) parametrul pantei inverse a spectrului T 0 pentru aproximare Edcr/dp= Sehr(- T^/Tq) secțiuni transversale pentru producerea de pioni cumulați măsurați la un unghi de 180. Aceasta înseamnă că independența formei spectrelor față de energia primară începe cu diferența de viteză a particulelor care se ciocnesc \Dau-YAl\ > 2.

Un alt tipar stabilit este independența spectrelor particulelor cumulate de tipul de particule pe care are loc fragmentarea (vezi Fig. 2).

Întrucât lucrarea de disertație are în vedere date experimentale privind fragmentarea deuteronilor polarizați în pioni cumulativi, regularitățile stabilite în reacțiile cu producerea de particule cumulate (dependența de masa atomică a nucleului fragmentat, dependența de tipul de particule detectate etc.) nu vor fi discutate mai detaliat. Dacă este necesar, pot fi găsite în recenzii: , , , .

- h

h 40 ZO

M і-

experimentul prezent

Despre 7G*1TG „I

+ -

Prezentul experiment v Referința 6

Orez. 1: Dependență de energia protonului incident (TR) (a) parametrul de pantă inversă T 0 și (b) raportul ieșirilor tt~/tg + , integrat pornind de la o energie de pion de 100 MeV. Figura și datele marcate cu cercuri sunt preluate din . Datele marcate cu triunghiuri sunt citate din .

B.3 Descrierea stărilor polarizate ale particulelor cu spin 1

Pentru comoditatea unei prezentări ulterioare, oferim o scurtă prezentare generală a conceptelor , , care sunt utilizate în descrierea reacțiilor particulelor cu spin 1.

În condiții experimentale obișnuite, un ansamblu de particule de spin (fascicul sau țintă) este descris de matricea de densitate R, ale căror principale proprietăți sunt următoarele:

Normalizare Sp(jo) = 1.

eremititatea p = p + .

D-H"

.,- DINf

O - Si 4 -Pbsh l

, . f,

" -" -. і.. -|-і-

Variabila de scară cumulativă XCu

Orez. 2: Dependența secțiunii transversale pentru producția de particule cumulate de variabila de scalare cumulată XCu (57) (a se vedea punctul III.2) pentru fragmentarea unui fascicul de deuteron pe diferite ținte în pioni la unghi zero. Poza facuta de la munca.

3. Media de la operator Despre calculat Cum (O) = Sp(Op).

Polarizarea unui ansamblu (pentru definiție, un fascicul) de particule cu spin 1/2 este caracterizată de direcția și valoarea medie a spinului. În ceea ce privește particulele cu spin 1, ar trebui să se facă distincția între polarizări vectoriale și tensoare. Termenul „polarizare tensorală” înseamnă că descrierea particulelor cu spin 1 utilizează un tensor de rangul doi. În general, particulele cu spin / sunt descrise de tensorul de rang 21, astfel încât pentru / > 1 ar trebui să se facă distincția între parametrii de polarizare ai rangului 2 și 3 și așa mai departe.

În 1970, la cel de-al 3-lea Simpozion Internațional despre Fenomenele de Polarizare, a fost adoptată așa-numita Convenție Madison, care, în special, reglementează notația și terminologia experimentelor de polarizare. La înregistrarea unei reacții nucleare L(a, b)B Săgețile sunt plasate peste particulele care reacționează în stare polarizată sau a căror stare de polarizare este observată. De exemplu, notația 3 H(rf,n) 4 He înseamnă că ținta nepolarizată 3 H este bombardată de deutroni polarizați dși se observă că polarizarea neutronilor rezultați.

Când vorbim despre măsurarea polarizării unei particule bîntr-o reacție nucleară, ne referim la procesul L(a, b) B, acestea. în acest caz, fasciculul și ținta nu sunt polarizate. Parametrii care descriu modificările în secțiunea transversală a reacției atunci când fasciculul sau ținta (dar nu ambele) sunt polarizate se numesc puteri de analiză ale reacției formei A(a, b)B. Astfel, în afară de cazuri speciale, polarizările și abilitățile analitice trebuie să fie clar distinse, deoarece ele caracterizează reacții diferite.

Reacții de tip A(a, b)B, A(a, b)B etc. se numesc reactii de transfer de polarizare. Parametri care relaționează momentele de spin ale unei particule b iar particulele a se numesc coeficienți de transfer de polarizare.

Termenul „corelații de spin” se aplică experimentelor privind studiul reacțiilor formei A(a, b)Bși A(a, b)B,în plus, în acest din urmă caz, polarizarea ambelor particule rezultate trebuie măsurată în același eveniment.

În experimentele cu un fascicul de particule polarizate (măsurători ale abilităților de analiză) în conformitate cu Convenția Madison, axa z ghidat de impulsul particulei fasciculului kjn, axă y - pe la(P X kafară(adică perpendicular pe planul de reacție) și axa X trebuie direcționat astfel încât sistemul de coordonate rezultat să fie dreptaci.

Starea de polarizare a unui sistem de particule cu spin eu poate fi descris complet prin (2/+1) 2 -1 parametri. Astfel, pentru particulele cu spin 1/2, trei parametri pi formează un vector R, numit vector de polarizare. Expresie în termeni ai operatorului spin 1/2, notat A, ca urmare a:

Pi =yy,Z, (5)

unde parantezele unghiulare înseamnă media asupra tuturor particulelor ansamblului (în cazul nostru, fasciculul). Valoare absolută R limitat \p\ 1. Dacă amestecăm în mod incoerent n + particule într-o stare de spin pur, i.e. complet polarizate într-o direcție dată și n_ particule complet polarizate în direcția opusă, polarizarea va fi p =" + ^~ , sau

+ p = N + ~N_, (6)

dacă sub N + = PP+ P _ și JV_ = ~jf^- înțelegeți fracția de particule în fiecare dintre cele două stări.

Deoarece polarizarea particulelor cu spin 1 este descrisă de un tensor, reprezentarea acesteia devine mai complicată și mai puțin vizuală. Parametrii de polarizare sunt niște mărimi observabile

operator de rotire 1, S. Sunt utilizate două seturi diferite de definiții pentru parametrii corespunzători de polarizare - momentele tensorale carteziene ri rcși tensori de spin tjsq. În coordonatele carteziene, conform Convenției Madison, parametrii de polarizare sunt definiți ca

Pi= (Si)(polarizare vectorială), (7)

pij- -?(SiSj.+ SjSi)- 25ij(polarizare tensorală), (8)

Unde S- operator de rotire 1, eu, j= x,y,z. Pentru că

S(S+1).= 2, (9)

avem o conexiune

Рхх + Ruy + Pzz = 0 (10)

Astfel, polarizarea tensorului este descrisă de cinci mărimi independente (pagzx, Ruu, Rhu, pXz, Pyz)-> care, împreună cu cele trei componente ale vectorului de polarizare, oferă opt parametri pentru descrierea stării de polarizare a unei particule cu spin 1. Matricea de densitate corespunzătoare poate fi scrisă astfel:

P = \i^ + \is + \vij(SiSj+ SjSi)).. (11)

Descrierea stării de polarizare în termeni de tensori de spin este convenabilă, deoarece sunt mai ușori decât cei cartezieni, ei sunt transformați în timpul rotațiilor sistemului de coordonate. Tensorii de spin sunt legați între ei prin următoarea relație (vezi):

hq~ N(fc i9i fc 2&|fcg)4 w ,4 2(ft , (12)

Unde (kiqik 2 q2\kq) ~ coeficienții Clebsch-Gordan și N- coeficient de normalizare, ales astfel încât condiția să fie îndeplinită

Sp.(MU) = (^ + 1)^,^ (13)

Cele mai mici momente de rotire sunt:

І 11 \u003d 7 ^ (^ + ^ y) „(14)

t\ -\ = -^(Sx- estey) .

Pentru spin/index la rulează valori de la 0 la 21, a |e| j. Valori negative q poate fi aruncat deoarece există o conexiune tk _ q = (-1)41 + $# spin 1 momentele tensorale sferice sunt definite ca

t\\ ~ ~*-(SX ) (polarizare vectorială),

tii.= -&((Ss+ iSy)Sg.+SX(SX+ estey)) ,

hi = 2 ((SX+ iSy) 2 ) (polarizare tensorală).

Astfel, polarizarea vectorială este descrisă de trei parametri: real lași cuprinzătoare "tu,și polarizarea tensorului - cinci: I20 real și I2b complex ^22-

În continuare, luați în considerare situația în care sistemul de spin are simetrie axială față de axa С (notație z plecați pentru sistemul de coordonate asociat cu reacția luată în considerare, așa cum este descris mai sus). Acest caz particular este interesant deoarece fasciculele de la surse de ioni polarizați au de obicei simetrie axială. Să ne imaginăm o astfel de stare ca un amestec incoerent care conține o fracție N+ particule cu rotații de-a lungul, fracție N- particule cu spini de-a lungul - și fracția JVo a particulelor cu spini distribuite uniform în direcții în planul perpendicular pe k. În acest caz, doar două momente de polarizare ale fasciculului sunt diferite de zero, t la (sau sch)și t 2 Q(sau R#). Să direcționăm axa de cuantizare de-a lungul axei de simetrie C și să înlocuim i în notație cu t și z la (". Este evident că (*%) este pur și simplu egal cu N + - iV_, iar conform (15) și (7):

tyu = \-(iV+-JV_) sau (17)

p = (N + - i\L) (polarizare vectorială).

Din (16) și (8) rezultă că

T2o = -^(l-3iVo) sau (18)

Ptf= (1 - 3iVo) (polarizare sau aliniere tensorului),

unde se foloseşte că (JV+ + i\L) = (1 - iV 0).

Dacă lipsesc toate momentele de rangul 2 (N 0 = 1/3) vorbesc despre o polarizare a fasciculului pur vectorial. Valorile maxime posibile ale polarizării unui astfel de fascicul

tії" = yfifi sau C 19)

pmax. _ 2/3 (polarizare pură vectorială).

Pentru cazul polarizării pur tensorale (tu = 0) din ecuațiile (17) și (18) obținem

-y/2 2 uleios (20)

Limita inferioară corespunde Nu= 1, sus - N+ ~ N_= 1/2.

În general, axa de simetrie DIN, fasciculul polarizat de la sursă poate fi orientat în mod arbitrar în raport cu sistemul de coordonate xyz, asociat cu reacția în cauză. Să exprimăm momentele de rotație din acest sistem. Dacă orientarea axei ( stabilite prin unghiuri /3 (între axe zși C) și f(rotire pe - fîn jurul axei z aduce axa C într-un plan yz), așa cum se arată în fig. 3, și în sistem DIN, polarizările fasciculului sunt t\ 0 , m 20 , apoi momentele tensorale din sistem xyz sunt egale:

Momente vectoriale: Momente tensoare:

t 20 = y(3cos 2 /?- i) , (21)

aceastan = ^8 IP0ЄDacă. til= " %T2 % Silljgcos/fe**",

y/2 y/2

În cazul general, secțiunea invariantă a = Edijdp reactii A(a,b)B se scrie ca:

Cantitati T)sch sunt numite abilități de analiză ale reacției. Convenția Madison recomandă ca puterile de analiză a tensorilor să fie notate ca Tkq (sferice) și AaceastaAts(carteziană). Patru abilități de analiză - vector GTși și tensorul T20, TG\ și Тії

Orez. 3: Orientarea axei de simetrie ( fascicul polarizat în raport cu sistemul de coordonate xyz, asociat cu reacția xz- planul de reacție, /3 - unghiul dintre axe z(direcția fasciculului incident) și, rotație pe - fîn jurul axei z conduce axa; în avion yz.

- sunteți reală datorită conservării parității, iar 7\ 0 = 0. Ținând cont de aceste restricții, ecuația (22) ia forma:

a = cro, , , . În ansamblu, spectrele experimentale obținute sunt bine descrise de spectre

mecanismul tator folosind WFD convențional, de exemplu, Reid sau Paris WFD.

Orez. 5: Distribuția relativă a impulsului nucleonului în deuteron extras din datele experimentale pentru diferite reacții care implică deutronul. Poza facuta de la munca.

Deci, din fig. 5 arată că distribuțiile de impuls ale nucleonilor în deuteron sunt în acord bun, extrase din datele pentru reacții: împrăștierea inelastică a electronilor pe deuteron d(e,e")X, împrăștiere înapoi elastică proton-deuteron p(d,p)d, și prăbușirea deuteronului. Cu excepția intervalului de puls intern la de la 300 la 500 MeV/c, datele sunt descrise de mecanismul spectatorului folosind PFD-ul Paris. Au fost invocate mecanisme suplimentare pentru a explica discrepanța în acest domeniu. În special, luând în considerare contribuția din salvarea pionilor în stare intermediară , , face posibilă descrierea satisfăcătoare a datelor. Cu toate acestea, incertitudinea în calcule este de aproximativ 50 % din cauza incertitudinii în cunoaşterea funcţiei vârf irn, care, în plus, în astfel de calcule trebuie cunoscute în afara învelișului de masă. În această lucrare, pentru a explica spectrele experimentale, am ținut cont de faptul că pentru momente interne mari (adică, distanțe mici între nucleoni)

yany Han- 0,2/"la) pot apărea grade de libertate nenucleare. În special, în acea lucrare, un amestec al componentei cu șase quarci \6q), a cărui probabilitate a fost de ~-4.%.

Astfel, se poate observa că, în ansamblu, spectrele de protoni obținute în timpul fragmentării deuteronilor în protoni la unghi zero pot fi descrise până la momente interne de ~ 900 MeV/c. În acest caz, este necesar fie să se țină cont de diagramele care urmează după aproximarea impulsului, fie să se modifice PFD ținând cont de posibila manifestare a gradelor de libertate nonnucleonice.

Observabilele de polarizare pentru reacția de rupere a deuteronului sunt sensibile la contribuția relativă a componentelor PFD corespunzătoare diferitelor momente unghiulare, astfel încât experimentele cu deuteroni polarizați oferă informații suplimentare despre structura deuteronului și mecanismele de reacție. În prezent, există date experimentale extinse despre puterea de analiză a tensorilor T 2 despre pentru reacția de rupere a deuteronilor polarizați tensor. Expresia corespunzătoare în mecanismul spectatorului este dată mai sus, vezi (30). Date experimentale pentru T 2 q, obţinute în lucrări , , , , , , , , , sunt prezentate în Fig. 6, care arată că pornind de la momente interne de ordinul a 0,2 × 0,25 GeV/c, datele nu sunt descrise de PFD-uri cu două componente general acceptate.

Luarea în considerare a interacțiunii în starea finală îmbunătățește acordul cu datele experimentale până la momente de ordinul a 0,3 GeV/c. Luarea în considerare a contribuției componentei de șase cuarci în deuteron permite descrierea datelor până la momente interne de ordinul a 0,7 GeV/c. Comportament T 2 despre pentru momente de ordinul 0,9 - L 1 GeV/c este în cel mai bun acord cu calculele din cadrul QCD folosind metoda amplitudinilor nucleare reduse, , ținând cont de antisimetrizarea quarcilor din diferiți nucleoni.

Deci, rezumând cele de mai sus:

Datele experimentale pentru fragmentarea secțiunii transversale a deuteronilor nepolarizați în protoni la unghi zero pot fi descrise în termeni de model de nucleon.

Până acum, datele pentru T20 au fost descrise numai în termeni de grade de libertate non-nucleonice.

Măsurători și modelări metodice

Măsurătorile capacității de analiză a tensorii G20 a reacției d + A -(0 - 0) + X fragmentarea deuteronilor polarizați relativiști în pioni cumulați au fost efectuate pe canalul 4V al sistemului de extracție lentă al Sincrofazotronului LHE JINR. Canalul 4B este situat în sala principală de măsurare a complexului de accelerație (așa-numita clădire 205). Deutronii polarizați au fost creați de sursa POLYA-RIS, care este descrisă în .

Măsurătorile au fost efectuate în următoarele condiţii: 1. valoarea de întindere (timp de extracţie) a fasciculului a fost de 400 500 ms; 2. rata de repetare 0,1 Hz; 3. intensitatea a variat în intervalul de la 1109 la 5109 deuteroni pe picătură; 4. Mărimea polarizării tensorului fasciculului de deuteron a fost pzz 0,60-0,77, variind ușor (cu nu mai mult de 10%, vezi .25; 5: axa de cuantizare pentru polarizare a fost întotdeauna îndreptată vertical; 6. Au fost furnizate trei stări de polarizare - „+” (semn pozitiv de polarizare), „-” (semn negativ de polarizare), „0” (absența polarizării), care a schimbat fiecare ciclu de accelerator, astfel încât în ​​trei cicluri succesive fasciculul avea stări de polarizare diferite. În prima serie de măsurători, efectuată în martie 1995, mărimea polarizării vectorului și tensorului a fost măsurată la începutul și la sfârșitul ciclului complet (sesiunii) de măsurători folosind un polarimetru de înaltă energie descris în lucrare - astfel -a sunat. polarimetru ALPHA.

În prima serie de măsurători , , , am folosit-o pe cea prezentată în Fig. 8 este configurația setup-ului cu ținta situată la focusul F3 (o vom numi „primul setup” pentru concizie).

Fasciculul extras de deuteroni primari a fost focalizat de un dublu de lentile cvadrupole pe o țintă situată la focalizarea F3. Distribuția intensității pe țintă în planul perpendicular pe direcția fasciculului a fost apropiată de distribuția gaussiană cu dispersii mx n 6 mm și y ≈ 9 mm de-a lungul axelor orizontale și, respectiv, verticală. Au fost utilizate ținte cilindrice de carbon (50,4 g/cm2 și 23,5 g/cm2) cu un diametru de 10 cm, ceea ce a făcut posibilă presupunerea că întreg fasciculul primar a lovit ținta.

Monitorizarea intensității fasciculului de deuteron incident asupra țintei s-a efectuat folosind camera de ionizare 1C (vezi Fig. 8), situată în fața țintei la o distanță de 1 m de aceasta, și două telescoape de scintilație Mi și M2, câte trei ghișee, îndreptate către o folie de aluminiu de 1 mm grosime. Monitoarele nu au fost complet calibrate. Diferența în determinarea intensității relative pe diferite monitoare a ajuns la 5%. Această diferență a fost inclusă în eroarea sistematică.

Contoare de scintilație la focarele F4 (F4b F42), F5 (F5i) și F6 (F6i) au fost folosite pentru a măsura timpul de zbor la baze de 74 de metri (F4-F6) și 42 de metri (F5-F6). Pentru generarea declanșatorului au fost utilizate contoare de scintilație Si și Sz și, dacă este necesar, un contor Cherenkov C (cu un indice de refracție n = 1,033). Hodoscoapele cu scintilație HOX, HOY, HOU, H0V au fost folosite pentru a controla profilul fasciculului în F6. Caracteristicile contoarelor sunt prezentate în Tabelul 1. Prima setare a experimentului, datorită prezenței a șase magneți deflectori, a făcut posibilă existența unui raport de fond/semnal neglijabil (mai mic de 10–4) pentru timpul de -spectre de zbor chiar și pe particule încărcate pozitiv. Suprimarea protonilor (cu două ordine de mărime) în declanșator folosind un contor Cherenkov a fost folosită pentru a reduce timpul mort. Inconvenientul unei astfel de setări este asociat cu necesitatea reconfigurarii unui număr mare de elemente magnetice. Prin urmare, datele experimentale din prima setare au fost colectate la un impuls fix al pionilor de 4 V (3,0 GeV/c), a cărui creștere a gradului subprag a fost realizată prin reducerea impulsului deuteronului. În a doua serie de măsurători, efectuate în iunie-iulie 1997, datele au fost colectate într-o configurație ușor diferită a configurației, cu ținta situată la focalizarea F5 (denumită în continuare „a doua configurație”), așa cum se arată în fig. . 9. Într-o astfel de formulare, încărcările contoarelor de cap crește, în special în măsurătorile pe particule pozitive. Pentru a reduce influența unor astfel de încărcări, a fost folosit un hodoscop cu scintilație NT în partea capului, care a constat din opt scintilatoare din plastic văzute de ambele părți ale FEU-87. Semnalele de la acest hodoscop au fost utilizate pentru analiza timpului de zbor (pe baza de 30 m), care în acest caz a fost efectuată pentru fiecare element independent. Poziția și profilul fasciculului (ax 4 mm, ty = 9 mm) pe țintă au fost monitorizate de o cameră de sârmă, intensitatea - de o cameră de ionizare 1C și telescoape de scintilație M și Mg. Au fost efectuate măsurătorile din a doua serie. cu o țintă de hidrogen (7 g/cm2), o țintă de beriliu (36 g/cm2) sub formă de paralelipiped cu o dimensiune transversală minimă (față de fascicul) de 8x8 cm2 și o țintă de carbon (55 g/cm2). ) de formă cilindrică cu diametrul de 10 cm.sunt prezentate în tabelul 3.

Vizualizări de date și hardware configurabile

Modul recomandat de a scrie un modul de lucru este ca citirile și scrierile să fie efectuate ca operații de intrare și ieșire tamponate pe fluxurile standard de intrare și ieșire ale unui proces de blocare; semnalul SIGPIPE și starea EOF fac ca procesul să se termine normal. Modulul de lucru poate fi implementat atât dependent, cât și independent de compoziția datelor colectate (adică de conținutul corpurilor de pachete) și de echipamentul deservit (denumit în continuare „dependent de sesiune” și, respectiv, independent de sesiune4). ).

Modulul de control este un proces care nu funcționează cu un flux de pachete de date și este destinat, de regulă, să controleze un(e) element(e) al sistemului qdpb. Implementarea unui astfel de modul, prin urmare, nu depinde de conținutul fluxului de pachete și nici de conținutul corpurilor de pachete, ceea ce asigură universalitatea acestuia (independența sesiunii).

În plus, procesele care primesc date sursă nu prin fluxuri de pachete sunt, de asemenea, clasificate aici, de exemplu, module pentru reprezentarea (vizualizarea) datelor procesate în implementarea curentă a sistemului SPHERE DAQ, vezi paragraful II.5. Un astfel de modul de control poate fi implementat fie într-un mod independent de sesiune, fie într-un mod dependent de sesiune.

Un modul de serviciu este un proces care organizează fluxurile de pachete și nu le aduce modificări. Poate citi din fluxul de pachete și/sau scrie în fluxul de pachete, în timp ce conținutul fluxurilor de intrare și de ieșire ale modulului de serviciu este identic. Implementarea modulului de serviciu nu depinde de conținutul fluxului de pachete și nici de conținutul corpurilor de pachete, ceea ce asigură universalitatea acestuia.

Un punct de ramificare este un punct de început și/sau de sfârșit pentru fluxuri de pachete multiple și este destinat să creeze fluxuri de pachete de ieșire multiple identice din mai multe fluxuri de pachete de intrare diferite (generate de surse diferite). Punctul de ramificare nu modifică conținutul pachetelor. Implementarea punctului de ramificare este independentă de conținutul fluxurilor de pachete, ceea ce îl face universal. Ordinea pachetelor din diferitele fluxuri de intrare în fluxul de ieșire este arbitrară, dar ordinea pachetelor fiecăruia dintre fluxurile de intrare este păstrată: punctul de ramificare implementează, de asemenea, un buffer de pachete și oferă un mijloc de gestionare a acestuia. Se recomandă implementarea unui punct de ramificare ca parte a nucleului OS (sub forma unui modul încărcat sau driver) care oferă apelul de sistem corespunzător (apeluri) pentru gestionarea propriei stări, emiterea acestei stări în exterior, gestionarea bufferului de pachete, înregistrarea fluxurilor de intrare și de ieșire care lucrează cu acesta. În funcție de starea internă, syscall-ul punctului de ramificare primește (blochează primirea, primește și ignoră) pachete din orice flux de intrare și syscall trimite (blochează trimiterea) toate (x) pachetele primite către fluxurile de ieșire.

Event stitcher5 este o variantă a punctului de ramificare, proiectat de asemenea pentru a crea mai multe fluxuri de pachete de ieșire identice din mai multe fluxuri de pachete de intrare diferite (din surse diferite). Event Stitcher-ul modifică conținutul pachetelor în felul următor: antetul fiecărui pachet de ieșire se obține prin realizarea unui nou antet de pachet, iar corpul se obține prin conectarea secvențială a corpurilor unuia sau mai multor (câte unul din fiecare înregistrat). flux de intrare - așa-numitul canal de intrare) așa-numitul. pachete de intrare „corespunzătoare” acestuia. În implementarea actuală, pentru a potrivi pachetele de intrare și de ieșire, sunt necesare următoarele: - potrivirea tipurilor (header.type) de pachete de intrare și ieșire declarate pentru fiecare canal de intrare când este înregistrat și - potrivirea numerelor (header). .num) de pachete de intrare pentru candidații pentru potrivire în toate canalele de intrare. Termenul „cosător de evenimente” a fost introdus deoarece caracterizează mai precis funcționalitatea propusă (destul de simplă), spre deosebire de sistemele destul de complexe numite „constructor de evenimente”. Pachetele cu tipuri care nu au o potrivire declarată sunt aruncate atunci când intră în canalele de intrare. Pachetele cu numere care nu se potrivesc în toate canalele de intrare sunt eliminate. Implementarea evenimentului stitcher este independentă de conținutul pachetelor. Se recomandă implementarea evenimentului stitcher ca parte a nucleului sistemului de operare (sub forma unui modul încărcat sau driver) care oferă apelul de sistem adecvat (apeluri) pentru gestionarea propriei stări, emiterea acestei stări în exterior și înregistrarea intrărilor și ieșirii. fluxuri care lucrează cu el. Supervizorul este un modul de control (sau de lucru, dacă sunt implementate pachete de control) care cel puțin pornește, oprește și controlează sistemul qdpb la comenzile utilizatorului sistemului (denumit în continuare „operator”). Corespondența acțiunilor supervizorului cu comenzile operatorului este descrisă în fișierul de configurare al primului sv.conf(S). În implementarea curentă, fișierul de configurare este un makefile. Elementele sistemului qdpb sunt gestionate prin mecanismele furnizate de acele elemente. Elementele gestionate ale sistemului qdpb sunt: ​​elemente ale nucleului OS (module încărcabile ale subsistemului de întreținere hardware, punct(e) de ramificare, dispozitiv(e) de îmbinare a evenimentelor; module de lucru. Nu este asigurată gestionarea altor elemente ale sistemului qdpb, precum și reacția la situațiile din sistem. Pentru telecomandă, de ex. gestionând elemente ale sistemului qdpb pe alte computere decât supervizorul care execută procesul (denumit în continuare „calculatoare la distanță”), supervizorul lansează module de control pe acestea utilizând instrumente standard ale sistemului de operare - rsh(l) / ssh(l), rcmd( 3) câștigați rpc(3). Pentru dialogul operatorului cu supervizorul, acesta din urmă poate implementa o interfață grafică interactivă cu utilizatorul (Graphics User Interface, denumită în continuare „GUI”) sau o interfață interactivă în linie de comandă. Unele elemente ale sistemului qdpb care au propria GUI pot fi controlate direct de către operator, fără participarea unui supervizor (de exemplu, module de prezentare a datelor). Proiectul de mai sus a fost implementat în mare măsură. Să luăm în considerare mai detaliat punctele cheie ale implementării.

Sisteme de achiziție de date polarimetru

În mod implicit, utilitarul sphereconf configurează modulul de încărcare specificat pentru a funcționa cu driverul hardware CAMAC „kkO”. Nu sunt transmise informații specifice către modulul care poate fi încărcat. Când este specificat pe linia de comandă, utilitarul sphereconf testează configurația modulului de încărcare a modulului specificat și o tipărește în fluxul de ieșire a erorilor. Comportamentul implicit al utilitarului sphereconf este modificat de comutatoarele din linia de comandă de mai sus. Utilitarul sphereconf returnează codul zero la succes și pozitiv în caz contrar. Utilitarul de control sphereoper(8) pentru manipulatorul de întreruperi CAMAC se numește sphereoper și are următoarea interfață de comandă: sphereoper [-v] [-b # ] startstop)statusinitfinishqueclJcntcl line, în modulul încărcat atașat la ramura 0 a CAMAC și redă rezultatul execuției în fluxul de ieșire de eroare. Astfel, utilitarul sphereoper poate fi folosit pentru a implementa unele dintre acțiunile descrise în fișierul de configurare sv.conf(5) al supervizorului. Comportamentul implicit al utilitarului sphereoper este modificat de comutatoarele din linia de comandă de mai sus. Utilitarul sphereoper returnează codul zero la succes și pozitiv în caz contrar. Pentru a măsura viteza de execuție a comenzilor CAMAC, a fost implementat și un handler personalizat de întreruperi CAMAC speedtest (pentru mai multe detalii despre testarea sistemului DAQ SPHERE pe bancă, vezi mai jos), care, pentru fiecare întrerupere procesată de la CAMAC, execută numărul configurat. de ori comanda CAMAC testată (selectată prin schimbarea fișierului sursă speedtest.c ). Modulul de încărcare speedtest este configurat de utilitarul stconf(8) și controlat de utilitarul sphereoper(8) (sunt acceptate doar valorile de pornire, oprire, stare și cntcl ale primului argument pozițional).

În comparație cu utilitarul sphereconf (8), utilitarul de configurare stconf(8) are un comutator suplimentar opțional pentru linia de comandă -p # pentru transmiterea de informații specifice către modulul încărcat, ceea ce înseamnă numărul de repetări ale comenzii CAMAC testate, care este 10. implicit, altfel similar cu ultimul.

Sistemul SPHERE DAQ folosește (într-o configurație nedistribuită, adică executabilă în întregime pe un singur computer) cel puțin modulul de lucru writer(1), modulul de service bpget(l) și (opțional) module de control - supervizorul sv( l) și modulului o reprezentare grafică a jurnalului sistemului de alarmă(1) din setul independent de sesiune de module software furnizate de sistemul qdpb. În continuare, luați în considerare modulele software specifice sistemului DAQ SPHERE.

Colectorul de statistici din implementarea actuală se numește statman și este, în ceea ce privește sistemul qdpb, un modul de lucru, un consumator de flux de pachete care acumulează date în memoria partajată într-o formă convenabilă pentru utilizare de către modulele software de prezentare a datelor (vezi mai jos), și are următoarea interfață de comandă: statman [- o] [-b bpemstat [-e] ] [-c(- runcffile )]. [-s(- cellcffile )J [-k(- knobjcffile )] [-i(- cleancffile )] [-p(- pidfile )]

În mod implicit, modulul statman citește pachetele din fluxul de intrare standard, colectează informații din corpul pachetului de date al fiecărui pachet primit și le acumulează în memoria partajată în conformitate cu fișierele de configurare implicite. La pornire, colectorul de statistici citește fișierele de configurare în formatele RVN.conf(5), cell.conf(5), knobj.conf(5) și clean.conf(5) (a se vedea paragraful P.3) și, în consecință, inițializează matrice interne de structuri pdat, cell, knvar, knfun, knobj; rulează un ciclu de creație peste toate obiectele cunoscute inițializate și generează evenimentul PR0G_BEG, după care citește pachete din fluxul de intrare standard și pentru fiecare pachet primit crește contorul global corespunzător tipului său de eveniment și realizează un ciclu de calcul a rezultatelor pentru toate celule inițializate și un ciclu de umplere/ștergere pentru toate obiectele cunoscute inițializate. La primirea unei stări de sfârșit de fișier EOF pe o intrare standard sau un semnal SIGTERM, generează un eveniment PR0G_END, deci nu este recomandată anularea SIGKILL. Evenimentele PR0G_BEGIN și PR0G_END sunt, de asemenea, folosite pentru a calcula rezultatele pentru toate celulele inițializate și ciclul de umplere/ștergere pentru toate obiectele cunoscute inițializate.

Comportamentul implicit al modulului statman este schimbat de comutatoarele din linia de comandă de mai sus.

Modulul statman returnează codul zero la succes și pozitiv în caz contrar.

Modulul statman ignoră semnalul SIGQUIT. Semnalul SIGHUP este utilizat pentru a reconfigura un modul statman care rulează deja prin recitirea fișierelor de configurare runcffile , cellcffile și knobjcffile (cu toate acestea, cu aceleași nume ca atunci când modulul a fost pornit), ceea ce duce la o ștergere completă a tuturor informațiilor acumulate la moment și resetarea rezultatelor tuturor calculelor.celule, i.e. complet echivalent cu configurarea la pornire. Semnalul SIGINT are ca rezultat o nouă citire a fișierului de configurare a fișierului cellcf (cu același nume ca la pornire) fără a reseta rezultatele celulei, care pot fi folosite pentru a le „reprograma” din mers. Semnalul SIGUSR1 șterge toate informațiile acumulate, inclusiv contoarele interne de evenimente globale, semnalul SIGUSR2 șterge informațiile acumulate conform fișierului de configurare cleancffile . Ambele semnale resetează, de asemenea, rezultatele tuturor celulelor de calcul. Semnalul SIGTERM trebuie utilizat pentru a trimite o solicitare pentru o terminare grațioasă către modul.

Fișierul de configurare al obiectelor cunoscute ale modulului statman poate conține doar declarații de tipuri suportate de modul, în prezent următoarele: „hist”, „hist2”, „cnt”, „coord” și „coord2” (vezi secțiunea II.3. pentru detalii). Pentru fiecare linie de date dintr-un astfel de fișier, câmpurile primul (nume), al treilea (tip), al cincilea (eveniment de completare), al șaselea (condiție de completare) și al șaptelea (eveniment de completare) au formatul standard knobj.conf(5) valoare. Câmpurile care reprezintă argumentele funcțiilor create (al doilea), complet (al patrulea), clear (al optulea) și distruge (al nouălea) trebuie să se conformeze API-ului familiilor respective de funcții cunoscute.

Analiza surselor de erori sistematice

Modulul de reprezentare a datelor textuale este destinat vizualizării textuale a informațiilor acumulate în memoria partajată de către colectorul de statistici, se numește cntview și are următoarea interfață de comandă: cntview [-k(-I knobjconffile )] [-p(- pidfile )] [ ora de dormit.

În mod implicit, modulul cntview citește datele acumulate în memoria partajată de către colectorul de statistici statman(l), le interpretează conform fișierului de configurare implicit în formatul knobj.conf(5) și își imprimă reprezentarea textului (ASCII) la flux de ieșire de eroare.

Comportamentul implicit al modulului cntview este modificat de comutatoarele din linia de comandă de mai sus. Modulul cntview returnează codul zero la succes și pozitiv în caz contrar. Modulul cntview ignoră semnalul SIGQUIT. Semnalul SIGHUP este folosit pentru a reconfigura un modul cntview care rulează deja prin recitirea fișierului de configurare (dar cu același nume ca atunci când modulul a fost pornit). Semnalul SIGUSR1 se suspendă, iar semnalul SIGUSR2 reia citirea informațiilor din memoria partajată și afișarea acestora. Semnalul SIGINT redirecționează următoarea ieșire de date către imprimantă cu numele compilat prin utilitarul Ipr(1). Semnalul SIGTERM trebuie utilizat pentru a trimite o cerere de terminare normală către un modul. Fișierul de configurare al obiectului cunoscut al modulului cntview poate conține doar declarații de tip „dent” suportate de modul (a se vedea Secțiunea II.3 pentru detalii). Pentru obiectul cunoscut „dent”, câmpurile primul (nume), al treilea (tip), al cincilea (eveniment de umplere), al șaselea (condiție de umplere) și al șaptelea (eveniment de umplere) din șirul de date au valoarea lor standard pentru knobj.conf Formatul (S), apoi câmpurile reprezentând argumentele funcțiilor create (al doilea), umplere (al patrulea), clear (al optulea) și distrugere (al nouălea) trebuie să se conformeze API-ului familiei corespunzătoare de funcții cunoscute. De exemplu, declarația unui obiect binecunoscut de tip „dent” este scrisă după cum urmează: Obj0041 41;shmid;semid dent 41;3;semid;type_ULong;nht,type_String;4;cnt21:cnt22:cnt23 \ DATA_DAT_0 - Utilitatea NEVERMORE gen prescfg(l) (vezi paragraful II.3) generează declarația obiectului cunoscut „dent” de mai sus din prototipul de următoarea formă: dent 41 1 -1 shmid semid 3 ULong nht 4 cnt%2lN DAT_0 - N Utilitarul de control al modulului de încărcare a nucleului sistemului de operare se numește watcher și are următoarea interfață de comandă: watcher [-b # ] [-p(- pidfile )] [ sleeptime ] În mod implicit, utilitarul watcher colectează informații de stare la intervale de 60 de secunde (prin apelarea oper() cu subfuncția HANDGETSTAT) de la manipulatorul de întreruperi a utilizatorului KA -MAK, atașat la ramura 0 a CAMAC, analizează starea acestuia din urmă, ținând cont de informații similare primite anterior și emite mesaje de eroare către fluxul de ieșire a erorilor . Astfel, utilitarul watcher poate fi folosit împreună cu modulul grafic syslog alarm(1) pentru a raporta anumite erori în sistemul DAQ SPHERE. Comportamentul implicit al utilitarului Watcher este modificat de comutatoarele din linia de comandă de mai sus. Utilitarul Watcher returnează codul zero la succes și pozitiv în caz contrar. Utilitarul de supraveghere ignoră semnalele SIGHUP, SIGINT și SIGQUTT. Semnalul SIGUSR1 se suspendă și semnalul SIGUSR2 reia colectarea informațiilor. Semnalul SIGTERM trebuie utilizat pentru a trimite o solicitare pentru o terminare grațioasă către modul. Supervizorul sv(l) descris la punctul II.2 poate fi utilizat pentru a controla sistemul SPHERE DAQ. De asemenea, se poate executa direct, fără ajutorul supervizorului, utilitarul make (1) cu aceleași nume la comenzile operatorului țintă (țintă) din fișierul de configurare al supervizorului sv.conf. Să descriem scopul principalelor comenzi ale operatorului: încărcare - încărcarea și configurarea modulelor încărcabile ale nucleului OS - punct de ramificare (4) și sfera personalizată CAMAC (4) de gestionare a întreruperii, lansarea modulului de serviciu bpget(l) și atașarea acestuia (în starea BPRUN) la punctul de ramificare, inițializarea echipamentului CAMAC. descarcare (comandă inversă încărcării) - deinițializarea hardware-ului CAMAC, terminarea modulului bpget(l), descărcarea punctului de ramificare și a handler-ului de întrerupere personalizat CAMAC, loadw - lansarea scriitorului de modul de lucru (1) cu o cerere de intrare parametrii necesari si o reamintire a posibilitatii de introducere a celor optionale si atasare (in starea BPSTOP) la punctul de ramificare. unloadw (comandă inversă la încărcare) - sfârșitul modulului writer (1). loads - Rulează un lucrător statman(l) și îl atașează (în starea BPSTOP) la un punct de ramificare. descărcări (comandă inversă la încărcări) - finalizarea modulului statman (1). loadh - lansează modulul de reprezentare grafică a datelor histview (1) folosind utilitarul xterm(l) într-o fereastră separată a sistemului grafic XII. unloadh (comandă inversă la loadh) - termina modulul histview (1). loadc - lansează modulul de reprezentare a datelor textuale cntview (1) folosind utilitarul xterm(l) într-o fereastră separată a sistemului grafic XII. unloadc (comandă inversă loadc) - sfârșitul modulului cntview (1). start_all - Schimbați starea tuturor atașărilor la punctul de ramificare în BPRUN. stop_all (reverse to start_all command) - schimbați starea tuturor atașamentelor la punctul de ramificare la BPSTOP. init - inițializarea echipamentului CAMAC (este necesar să se execute, de exemplu, după pornirea alimentării cutiilor aflate în citire, este inclusă și în sarcină). finish (reverse to init command) - deinițializarea echipamentului CAMAC (trebuie efectuată, de exemplu, înainte de oprirea alimentării, inclusă și în descărcare). continua - începeți procesarea întreruperilor CAMAC și porniți utilitarul Watcher. pauză (comandă inversă pentru a continua) - sfârșitul utilitarului de supraveghere și încetarea procesării întreruperii CAMAC. cleanall - curățarea tuturor informațiilor acumulate în memoria partajată de către modulul statman (1). clean - curățarea informațiilor acumulate în memoria partajată de către modulul statman (1), în conformitate cu fișierul de configurare specificat când modulul a fost lansat în format clean.conf(5). pauseh (comanda inversă la conth) - întrerupe redarea datelor de către modulul histview (1). pausec (comandă inversă la contc) - suspendarea redării datelor de către modulul cntview (1). conth - continuarea vizualizării datelor de către modulul histview (1). contc - continuarea vizualizarii datelor prin modulul cntview (1). status - scoateți un rezumat al stării elementelor încărcate ale sistemului DAQ SPHERE în fișierele jurnal ale demonului syslogd(8). seelog - începeți vizualizarea mesajelor din sistemul DAQ SPHERE introducând fișierele jurnal ale demonului syslogd(8) folosind utilitarul tail(l). confs - întrerupe vizualizarea datelor prin modulele histview (1) și cntview (1), reconfigurează modulele statman (1), histview (1) și cntview (1), continuă vizualizarea datelor (utilizată după modificarea fișierelor de configurare corespunzătoare). Sistemul DAQ SPHERE utilizează în prezent următoarele pachete software de la terți distribuite gratuit (în plus față de cele „moștenite” din sistemul qdpb): pachet satas - implementarea subsistemului de servicii CAMAC. Pachetul ROOT - folosit ca API de vizualizare grafică a histogramei pentru a implementa modulul de vizualizare a datelor histview (1).

Golișkov, Vladimir Alekseevici

Un deuteron este un nucleu format dintr-un proton și un neutron. Studiind proprietățile acestui cel mai simplu sistem nuclear (energie de legare a deuteronului, spin, momente magnetice și cvadrupolare), se poate alege un potențial care descrie proprietățile interacțiunii nucleon-nucleon.

Funcția de undă deuteron ψ(r) are forma

este o bună aproximare pentru întregul interval de r.
Deoarece spinul și paritatea deuteronului sunt 1 + , nucleonii pot fi în starea s (L = 0 + 0), iar spinurile lor trebuie să fie paralele. Absența unei stări legate cu spin 0 în deuteron spune că forțele nucleare depind de spin.
Momentul magnetic al deuteronului în starea S (vezi Momentul magnetic al nucleului) μ(S) = 0,8796μ N , este aproape de valoarea experimentală. Diferența poate fi explicată printr-un mic amestec al stării D (L = 1 + 1) în funcția de undă deuteron. Moment magnetic în starea D
μ(D) = 0,1204μN. Impuritatea în starea D este 0,03.

Prezența unui amestec al stării D și a unui moment cvadrupol în deuteron mărturisește caracterul necentral al forțelor nucleare. Astfel de forțe se numesc forțe tensorice. Ele depind de mărimea proiecțiilor spinilor s 1 și s 2 , nucleonii pe direcția vectorului unitar , direcționați de la un nucleon deuteron la altul. Momentul quadrupol pozitiv al deuteronului (elipsoid prelungit) corespunde atracției nucleonilor, elipsoidul turtit corespunde repulsiei.

Interacțiunea spin-orbita se manifestă prin caracteristicile împrăștierii particulelor cu spin diferit de zero pe ținte nepolarizate și polarizate și în împrăștierea particulelor polarizate. Dependența interacțiunilor nucleare de modul în care momentele orbitale și de spin ale nucleonului sunt direcționate unul față de celălalt poate fi găsită în experimentul următor. Un fascicul de protoni nepolarizați (învârtirile cu aceeași probabilitate sunt direcționate convențional „în sus” (cercurile albastre din Fig. 3) și „în jos” (cercuri roșii)) cade pe ținta 4 He. Spin 4 He J = 0. Deoarece forțele nucleare depind de orientarea relativă a vectorilor impulsului orbital și spin , protonii sunt polarizați în timpul împrăștierii, adică. protonii cu spin „în sus” (cercuri albastre), pentru care ls, au mai multe șanse să se împrăștie spre stânga, iar protonii cu spin „în jos” (cercuri roșii), pentru care ls, au mai multe șanse să se împrăștie spre dreapta. Numărul de protoni împrăștiați la dreapta și la stânga este același, cu toate acestea, la împrăștiere la prima țintă, are loc polarizarea fasciculului - predominanța particulelor cu o anumită direcție de rotație în fascicul. Mai departe, fasciculul drept, în care predomină protonii cu spin „în jos”, cade pe a doua țintă (4 He). La fel ca în prima împrăștiere, protonii cu spin „în sus” se împrăștie în cea mai mare parte spre stânga, iar cei cu spin „jos” se împrăștie în cea mai mare parte spre dreapta. Dar de atunci în fasciculul secundar predomină protonii cu spin „în jos”; la împrăștiere pe a doua țintă se va observa asimetria unghiulară a protonilor împrăștiați față de direcția incidentului fasciculului pe a doua țintă. Numărul de protoni care sunt înregistrați de detectorul din stânga va fi mai mic decât numărul de protoni care sunt înregistrați de detectorul din dreapta.
Natura de schimb a interacțiunii nucleon-nucleon se manifestă prin împrăștierea neutronilor de înaltă energie (câteva sute de MeV) de către protoni. Secțiunea transversală diferențială de împrăștiere a neutronilor are un maxim de retroîmprăștiere în cm, care se explică prin schimbul de sarcină dintre un proton și un neutron.

Proprietățile forțelor nucleare

1. Raza scurtă de acțiune a forțelor nucleare (a ~ 1 fm).
2. Valoarea mare a potențialului nuclear V ~ 50 MeV.
3. Dependența forțelor nucleare de spin-urile particulelor care interacționează.
4. Caracterul tensor al interacțiunii nucleonilor.
5. Forțele nucleare depind de orientarea reciprocă a spinului și a momentelor orbitale ale nucleonului (forțe spin-orbita).
6. Interacțiunea nucleară are proprietatea de saturație.
7. Independența încărcării forțelor nucleare.
8. Caracterul de schimb al interacțiunii nucleare.
9. Atractia dintre nucleoni la distante mari (r > 1 fm) este inlocuita cu respingerea la distante scurte (r< 0.5 Фм).

Potențialul nucleon-nucleon are forma (fără termeni de schimb)