Ak má aplikované pole E0 ľubovoľný smer, potom sa indukovaný dipólový moment dá ľahko nájsť zo superpozície

Kde sú zložky poľa vzhľadom na hlavné osi elipsoidu. Pri problémoch s rozptylom sa súradnicové osi zvyčajne vyberajú tak, aby boli pevné vzhľadom na dopadajúci lúč. Nech x" y" z" je taký súradnicový systém, kde smer šírenia je rovnobežný s osou z". Ak dopadajúce svetlo

x" je polarizované, potom z optickej vety máme:

Na vykonanie výpočtov pomocou vzorca (2.2) je potrebné zapísať zložky p vzhľadom na osi nakreslené prerušovanými čiarami. Rovnosť (2.1) môže byť zapísaná v maticovom tvare:

Stĺpcové vektory a matice píšeme v kompaktnejšej forme v súlade s nasledujúcim zápisom:

S týmto zápisom má 2.3 nasledujúcu formu:

Zložky ľubovoľného vektora F sa transformujú podľa vzorca:

Kde atď. Výsledkom je, že z (2.5) a transformácie (2.6) máme:

kde v dôsledku ortogonality súradnicových osí je matica inverzná k transponovanej matici. Polarizovateľnosť elipsoidu je teda karteziánsky tenzor; ak sú dané jeho zložky v hlavných osiach, potom jeho zložky v pootočených súradnicových osiach možno určiť podľa vzorca (2.8). Absorpčný prierez pre dopadajúce - polarizované svetlo je určený jednoducho podľa vzorca:

Kde. Podobne, ak je dopadajúce svetlo polarizované, potom

Ak je amplitúda rozptylu vektora

pre dipól osvetlený -polarizovaným svetlom dosadíme do rovnice prierezu, potom dostaneme rozptylový prierez

Kde sme použili maticovú identitu. Podobný výraz platí pre rozptylový prierez a pre dopadajúce polarizované svetlo.

Aplikácia.

Polarizované svetlo bolo navrhnuté na ochranu vodiča pred oslepujúcim svetlom svetlometov protiidúceho auta. Ak sa na predné sklo a svetlomety auta, napríklad vpravo od kolmice, aplikujú filmové polaroidy s uhlom prenosu 45o, vodič jasne uvidí cestu a protiidúce autá osvetlené vlastnými svetlometmi. Ale pre protiidúce autá sa polaroidy predných svetiel skrížia s polaroidom čelného skla tohto auta a predné svetlá protiidúcich áut zhasnú.

Dva skrížené polaroidy tvoria základ mnohých užitočných zariadení. Svetlo neprechádza cez skrížené polaroidy, ale ak medzi ne umiestnite optický prvok, ktorý otáča rovinu polarizácie, môžete svetlu otvoriť cestu. Takto sú usporiadané vysokorýchlostné elektrooptické modulátory svetla. Používajú sa v mnohých technických zariadeniach - v elektronických diaľkomeroch, optických komunikačných kanáloch, laserovej technike.

Známe sú takzvané fotochromatické sklá, ktoré pri ostrom slnečnom svetle stmavnú, ale nedokážu ochrániť oči veľmi rýchlym a jasným zábleskom (napríklad pri elektrickom zváraní) – proces stmavnutia je pomerne pomalý. Polarizačné okuliare majú takmer okamžitú „reakciu“ (menej ako 50 mikrosekúnd). Svetlo jasného záblesku vstupuje do miniatúrnych fotodetektorov (fotodiód), ktoré dodávajú elektrický signál, pod vplyvom ktorého sa okuliare stávajú nepriehľadnými.

V stereo kine sa používajú polarizačné okuliare, ktoré vytvárajú ilúziu trojrozmernosti. Ilúzia je založená na vytvorení stereo páru – dvoch snímok nasnímaných pod rôznymi uhlami, zodpovedajúcimi uhlom pohľadu pravého a ľavého oka. Uvažujú sa tak, že každé oko vidí len obraz, ktorý je mu určený. Obraz pre ľavé oko sa premieta na plátno cez polaroid so zvislou osou prenosu a pre pravé oko s vodorovnou osou a sú presne zarovnané na plátne. Divák sa pozerá cez polaroidové okuliare, v ktorých je os ľavého polaroidu vertikálna a pravá horizontálna; každé oko vidí len „svoj“ obraz a vzniká stereo efekt.

Pre stereoskopickú televíziu sa používa metóda rýchleho striedavého stmievania okuliarov, synchronizovaného so zmenou obrazu na obrazovke. Vďaka zotrvačnosti videnia vzniká trojrozmerný obraz.

Polaroidy sú široko používané na tlmenie odleskov od skla a leštených povrchov, od vody (svetlo od nich odrazené je vysoko polarizované). Polarizované a svetelné obrazovky monitorov z tekutých kryštálov.

Polarizačné metódy sa využívajú v mineralógii, kryštalografii, geológii, biológii, astrofyzike, meteorológii a pri štúdiu atmosférických javov.

539,18 UDC

DIFERENCIÁLNA SEKCIA A VEKTOROVÁ ANALYZÁCIA VÝKONU ELASTICKÉHO DP ROZSAHU PRI 2 GeV

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

1) Belgorodská štátna univerzita, sv. Studencheskaya, 14, Belgorod, 308007, Rusko 2) Spoločný inštitút pre jadrový výskum, st. Joliot-Curie, b, Dubna, 141980, Rusko, *e-mail: [e-mail chránený]

Anotácia. Prezentované sú výsledky meraní a postup spracovania údajov o uhlovej závislosti výkonu vektorovej analýzy Ay a prierezu pre elastickú rozptylovú reakciu dp pri energii 2 GeV. Získané výsledky sú v dobrej zhode so svetovými experimentálnymi údajmi a teoretickými výpočtami vykonanými v rámci relativistického modelu viacnásobného rozptylu.

Kľúčové slová: elastický dp rozptyl, diferenciálny prierez, analyzujúci výkon.

Úvod

V súvislosti s aktívnym štúdiom povahy jadrových síl a nenukleónových stupňov voľnosti sa v poslednom čase výrazne zvýšil záujem o najjednoduchšie jadrové reakcie a ich polarizačné charakteristiky. Štúdium polarizačných efektov je nevyhnutné pre riešenie mnohých moderných problémov jadrovej fyziky a fyziky elementárnych častíc. Štruktúra ľahkých jadier bola v posledných desaťročiach intenzívne študovaná pomocou elektromagnetických aj hadrónových sond. Značné množstvo experimentálnych údajov sa nazhromaždilo o spinovej štruktúre ľahkých jadier pri malých medzinukleónových vzdialenostiach. Reakcie p(d,p)d, 3He(d,p)4He alebo 3Hv(d, 3d)^ sú najjednoduchšie procesy s veľkým prenosom hybnosti. Môžu byť použité ako nástroj na štúdium štruktúry deuterónu a 3^, ako aj mechanizmov interakcie nukleónov na krátke vzdialenosti.

Deuterón má rotáciu rovnú 1, čo dáva dostatok príležitostí na vykonávanie mnohých polarizačných experimentov, ktoré umožňujú získať nové informácie o správaní rôznych nezávislých pozorovateľných objektov. Na rozdiel od statických vlastností deuterónu (väzbová energia, odmocnina, magnetický moment) bola jeho štruktúra na krátke vzdialenosti študovaná oveľa menej. Zložky s vysokou hybnosťou v deuterónových vlnových funkciách zodpovedajú oblasti malých medzinukleónových vzdialeností (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

získať informácie o prejave nenukleónových stupňov voľnosti a relativistických efektoch.

V posledných rokoch sa uskutočnilo množstvo štúdií pozorovateľných polarizačných reakcií dp-elastického rozptylu v rôznych energetických rozsahoch. Cieľom výskumu je štúdium pozorovateľných polarizačných prvkov pri stredných a vysokých energiách. Pre 270 MeV sa získali údaje o priereze reakcie, koeficientoch prenosu polarizácie z deuterónu na protón Kc, schopnosti analyzovať vektor deuterónu Ay a tenzor A^ a polarizáciu Py. Prierez a výkon vektorovej analýzy sú dobre opísané výpočtami Faddeeva založenými na nových potenciáloch MM pomocou trojnukleónovej sily Tucson-Melbourne. Na druhej strane, tenzor analyzujúci výkon Ay, koeficienty prenosu K^ a polarizácia Py nie sú týmito výpočtami opísané. Aj pre 270 MeV boli získané údaje o priereze, Au a A^ pre uhlový rozsah v cm.Porovnanie s Faddeevovými výpočtami ukazuje dobrú zhodu medzi všetkými komponentmi analyzačných schopností. Pozoruhodný rozdiel je pozorovaný v priereze (30 %) v blízkosti uhla β* = 120°.

Ryža. 1. Rozloženie udalostí cez uhol rozptylu v*

So zvyšujúcou sa energiou začínajú hrať čoraz dôležitejšiu úlohu relativistické efekty a nenukleónové stupne voľnosti. Ďalším dôležitým aspektom je, že analyzačné schopnosti reakcie sú dostatočne dôležité pre efektívnu polarimetriu v širokom rozsahu energií deuterónov. Nedávno boli získané údaje o analyzačných schopnostiach Ay a A^ pri 880 MeV v uhlovom rozsahu 60°< в* < 140° .

1. Experimentujte

Zber údajov sa uskutočnil v sérii experimentov na 100 cm vodíkovej komore vystavenej extrahovanému deuterónovému zväzku synchrofazotrónu s energiou 2 GeV. Použitie bublinových komôr je pozoruhodné tým, že pozorovanie sa môže uskutočniť v podmienkach geometrie 4n. Charakteristickým znakom vodíkovej komory je, že

že k interakcii dochádza len s protónmi (tzv. čistý cieľ). Komora je navyše v magnetickom poli, čo pomáha identifikovať hmotnosť sekundárnych častíc.

Ryža. 2. Rozloženie cez azimutálny uhol p pre rôzne uhly

Polarisový zdroj polarizovaných deuterónov poskytoval deuterónom teoretické hodnoty vektorových a tenzorových polarizácií: (Pz, Pzz) = (+2/3, 0), (-2/3, 0) - polarizované módy a (0, 0) - nepolarizovaná móda. Tieto stavy sa striedali v urýchľovacích cykloch, zodpovedajúce značky sa prenášali do záznamového zariadenia kamery. Udalosti boli vyberané na prezeracích stoloch a merané na poloautomatických a HPD strojoch v SÚJV. Matematické spracovanie sa uskutočnilo pomocou adaptovaných programov THRESH (geometrická rekonštrukcia) a GRIND (kinematická identifikácia) CERN, ako aj reťazca pomocných programov na výber reakcií a záznam výsledkov na DST (páska súhrnných výsledkov). Udalosti boli klasifikované podľa výsledkov kinematického identifikačného programu (GRIND) s využitím údajov z hodnotenia ionizačných strát. Do každého políčka filmu boli pomocou informačnej tabule vytlačené servisné informácie potrebné pre následné spracovanie. Najmä pri práci v zväzku polarizovaných deuterónov sa do zakódovanej podoby vtlačili informácie o stave polarizácie, ktoré prichádzali v každom cykle zrýchlenia zo zdroja polarizovaných častíc „POLARIS“. V našom prípade - vektor. Tieto informácie boli uložené pre každú udalosť a na DST.

Polarizácia deuterónu bola vypočítaná z analýzy azimutálnej asymetrie nukleónov spätného rázu v kvázi voľnom rozptyle protónovým terčom. Analýza bola vykonaná ako pre všetky udalosti, tak aj pre udalosti v oblasti malých prenesených impulzov.

sovy (do< 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. Spracovanie údajov

Hodnoty pre vektorovú analýzu výkonu Ay boli zistené spracovaním udalostí zodpovedajúcich rôznym stavom polarizácie lúča deuterónov (takýmto stavom zodpovedajú módy polarizácie 1 a 2). Rozloženie cez uhol rozptylu β* v systéme ťažiska je znázornené na obr. jeden.

Ryža. 3. Rozloženie veličiny R cez azimutálny uhol p pre uhly rozptylu 12° Obr.< в < 14°

Pracovná časť spektra bola rozdelená do po sebe nasledujúcich intervalov (binov). Počet udalostí v každom intervale bol normalizovaný na šírku posledného intervalu. Pre každý interval sa skonštruovalo rozdelenie cez azimutový uhol p. Pre malé uhly rozptylu θ* sú straty pri udalostiach významné (obr. 2), v dôsledku skutočnosti, že v štádiu pozorovania už nie sú v komore viditeľné stopy spätných protónov s hybnosťou menšou ako 80 MeV/c. Navyše sú tu azimutálne straty spojené s optikou fotoaparátu. V tejto oblasti boli vylúčené intervaly zodpovedajúce strateným udalostiam. Eliminácia po intervaloch bola uskutočnená symetricky vzhľadom na hodnoty p = 0o a p = 180°. Zostávajúce udalosti sa použili na výpočet diferenciálneho prierezu a analyzačnej sily.

Pre každý vybraný interval pozdĺž uhla bola vypočítaná hodnota R:

kde N1 a N2 sú počty udalostí pre hodnoty režimu odstreďovania 1 a 2. Aproximácia získaných údajov bola uskutočnená funkciou vidar0+p1 wt(p). Na obr. 3, ako a

Ako príklad je uvedené rozloženie cez uhol azimutu pre uhly 12°< в* < 14° в с.ц.м.

Pre každý interval rozdelenia cez β* boli získané hodnoty parametrov p0 a p1 aproximačnej funkcie p0 + p1 wt(p). Parameter p0 má význam takzvanej falošnej asymetrie. Odhadovaná hodnota falošnej asymetrie, získaná aproximáciou hodnôt parametra p0, nepresahuje 5% a je p0 = -0,025 ± 0,014. Parameter p1 súvisí s analyzačnou schopnosťou y ​​výrazom:

Ryža. 4. Analýza výkonu Ay dp-elastickej rozptylovej reakcie pri energii 2 GeV.

Plné symboly sú výsledkom tohto experimentu, otvorené symboly sú údaje získané v ANL. Čiara - výsledky výpočtov v rámci modelu viacnásobného rozptylu

Získané hodnoty pre vektor analyzujúci výkon y sú znázornené na obr. 4. S dostatočnou presnosťou súhlasia s údajmi získanými v ANL a s výpočtami teórie.

Udalosti získané z polarizovaných aj nepolarizovaných deuterónových lúčov sa použili na výpočet prierezu pre dp-elastickú rozptylovú reakciu. Urobila sa analýza rozloženia uhla rozptylu θ* v systéme ťažiska cez kosínus. Pre každý interval Dv* sa zobral zodpovedajúci interval Acosv* (obr. 5.6). Potom sa uskutočnila normalizácia na šírku intervalu A cos in*. Prierez reakcie sa vypočíta podľa vzorca:

kde vektorová polarizácia lúča je py = 0,488 ± 0,061 .

kde A = 0,0003342 ± 0,0000007 [mb/udalosť] je milibarnový ekvivalent udalosti , A cos in* je šírka intervalu v rozdelení počtu udalostí cez kosínus uhla rozptylu v*.

Ryža. B. Distribúcia udalostí cez uhol rozptylu O*

Ryža. b. Distribúcia udalostí podľa cos О*

S rastúcim uhlom rozptylu θ* sa odchýlka od izotropie zmenšuje. Pri β* > 20° sa distribúcia stáva izotropnou. V distribúcii cez azimutálny uhol p boli vylúčené zásobníky zodpovedajúce strateným udalostiam. Vylúčenie sa uskutočnilo v rámci rovnakých limitov ako pri výpočte analyzačnej sily Ay.

Ryža. 7. Diferenciálne prierezy v cm. Plné symboly - výsledky tohto experimentu, otvorené symboly - pracovné údaje, plná čiara - výsledky

teoretické výpočty

Získané hodnoty reakčného prierezu v závislosti od uhla θ* boli porovnané s

svetových údajov, ako aj s teoretickými výpočtami vykonanými v rámci relativistického modelu viacnásobného rozptylu a ako je možné vidieť na obr. 7 sú v dobrej zhode.

Záver

Hodnoty sa získajú pre výkon vektorovej analýzy a prierez pre elastickú dp rozptylovú reakciu pri energii 2 GeV v uhlovom rozsahu 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.

Literatúra

1 Day D. a kol. // Phys. Rev. Lett. - 1979. - 43. - S.1143.

2. Lehar F. // RNP: od stoviek MeV po TeV. 2001. V. 1. S. 36.

3. Sakai H. a kol. Presné meranie dp elastického rozptylu pri 270 MeV a trojnukleónových silových efektoch // Phys Rev Lett. - 2000. - 162. - S.143.

4. Coon S.A. a kol. // Nucl.Phys. - 1979. - A317. - S.242.

5. Sakamoto N. a kol. Meranie výkonu vektorovej a tenzorovej analýzy pre dp elastický rozptyl pri Ed = 270 MeV // Phys. Lett. - 1996. - B.367. - S.60-64.

6. Kurilkin P.K. a kol. Meranie výkonu vektorovej a tenzorovej analýzy v dp elastickom rozptyle pri energii 880 MeV // European Physical Journal. špeciálne témy. - 2008. -162. - S.137-141.

7. Anishchenko a kol. AIP Conf. Proc. - 95 (1983). - S.445.

8. Programová knižnica CERN T.C., odd. MLÁTA, 1.3. - 1966.

9. Programová knižnica CERN T.C., odd. GRIND, 30.10. - 1968.

10. Glagolev V.V. a kol. Pravdepodobnosť stavu deuterónu D // Zeitchrift fur Physik. - 1996. - A 356. - S.183-186.

11. Glagolev V.V. Optika metrovej vodíkovej bublinovej komory // predtlač JINR.

12. Hadži Saica M., Phys. Rev. - 1987. - C36. - S.2010.

13. Ladygina N.B. Meranie výkonu vektorovej a tenzorovej analýzy v dp elastickom rozptyle pri energii 880 MeV // European Physical Journal. špeciálne témy. - 2008. - 162. -S.137-141.

14. Bugg D.V. a kol. Nukleón-nukleón Celkové prierezy od 1,1 do 8 GeV/c // Phys. Rev. Lett. - 1996. - 146. - S.980-992.

15. Bennett G. W. a kol. Rozptyl protón-deuterón pri 1 BeV, Phys. Rev. Lett. - 1976. - 19. - S.387-390.

DIFERENCIÁLNY PRIEREZ A VÝKON VEKTOROVEJ ANALÝZY V D-P ELASTICKOM ROZPTYLE PRI 2,0 GeV A.A. Terekhin 1)’2)*, V.V. Glagolev2), V.P. Ladygin2), N.B. Ladygina2)

Belgorodská štátna univerzita,

Studencheskaja St., 14, Belgorod, 308007, Rusko

2) Spojený ústav jadrových výskumov,

Zholio-Kjuri St., 6, Dubna, 141980, Rusko, * e-mail: [e-mail chránený]

abstraktné. Uvádzajú sa výsledky meraní ako aj postup spracovania údajov o uhlovej závislosti výkonov Ay vektorovej analýzy a diferenciálneho prierezu pre dp-elastický rozptyl pri Ed = 2 GeV. Získané údaje sú v dobrej zhode s existujúcimi údajmi a teoretickými výpočtami uskutočnenými v rámci relativistického modelu viacnásobného rozptylu.

Kľúčové slová: elastický dp-rozptyl, diferenciálny prierez, možnosť analýzy.

480 rubľov. | 150 UAH | 7,5 $, MOUSEOFF, FGCOLOR, "#FFFFCC",BGCOLOR, "#393939");" onMouseOut="return nd();"> Diplomová práca - 480 rubľov, doprava 10 minút 24 hodín denne, sedem dní v týždni a sviatky

Isupov Alexander Jurijevič. Merania schopnosti tenzorovej analýzy T20 pri reakcii fragmentácie deuterónu na pióny pod nulovým uhlom a vývoj softvéru pre systémy zberu dát pre inštalácie na polarizovaných lúčoch: dizertačná práca ... Kandidát fyzikálnych a matematických vied: 01.04.16, 01.04.01 . - Dubna, 2005. - 142 s.: chor. RSL OD, 61 06-1/101

Úvod

I Príprava experimentu 18

1.1 Motivácia 18

1.2 Experimentálne nastavenie 20

1.3 Metodické merania a modelovanie 24

1.4 Organizácia a princíp činnosti spúšte 33

Softvér II 40

II.1 Úvodné poznámky 40

II.2 Systém zberu a spracovania údajov qdpb 42

II.3 Konfigurovateľné zobrazenia údajov a hardvéru 56

II.4 Prostriedky reprezentácie údajov závislé od relácie. 70

II.5 DAQ systém SPHERE 74

II. 6 Polarimetrické systémy na získavanie údajov 92

III. Experimentálne výsledky a diskusia 116

III.1 Analýza zdrojov systematických chýb 116

III.2 Experimentálne údaje 120

Sh.3. Diskusia o experimentálnych údajoch 127

Záver 132

Literatúra 134

Úvod do práce

B.1 Úvod

Dizertačná práca prezentuje experimentálne výsledky meraní tenzorovej analyzačnej sily Tr pri reakcii fragmentácie tenzorovo polarizovaných deuterónov na kumulatívne (podprahové) pióny. Merania boli realizované spoluprácou SPHERE na zväzku tenzorovo polarizovaných deuterónov v komplexe urýchľovačov Vysokoenergetického laboratória Spoločného ústavu pre jadrový výskum (LHE JINR, Dubna, Rusko). Štúdium pozorovateľných polarizačných prvkov poskytuje v porovnaní s reakciami s nepolarizovanými časticami podrobnejšie informácie o hamiltoniánskej interakcii, reakčných mechanizmoch a štruktúre častíc zapojených do reakcie. Doposiaľ nebola otázka vlastností jadier vo vzdialenostiach menších alebo porovnateľných s veľkosťou nukleónu dostatočne preskúmaná z experimentálneho ani teoretického hľadiska. Zo všetkých jadier je obzvlášť zaujímavý deuterón: po prvé, je to najviac skúmané jadro z experimentálneho aj teoretického hľadiska. Po druhé, pre deuterón, rovnako ako pre najjednoduchšie jadro, je ľahšie pochopiť reakčné mechanizmy. Po tretie, deuterón má netriviálnu spinovú štruktúru (spin rovný 1 a nenulový štvorpólový moment), čo poskytuje široké experimentálne možnosti na štúdium pozorovateľných spinov. Merací program, v rámci ktorého boli získané experimentálne dáta prezentované v dizertačnej práci, je prirodzeným pokračovaním štúdia štruktúry atómových jadier v reakciách s tvorbou kumulatívnych častíc pri zrážke nepolarizovaných jadier, ako aj polarizačných pozorovateľných v r. reakcia rozpadu deuterónu. Experimentálne údaje prezentované v dizertačnej práci umožňujú pokročiť v pochopení spinovej štruktúry deuterónu na malých internukleónových vzdialenostiach a doplniť informácie o štruktúre deuterónu získané pri experimentoch s leptónovou sondou a pri štúdiu rozpadovej reakcie. tenzorovo polarizovaných deuterónov, a preto sa zdajú byť relevantné. K dnešnému dňu sú údaje prezentované v dizertačnej práci jediné, keďže takéto štúdie vyžadujú zväzky polarizovaných deuterónov s energiou niekoľkých GeV, ktoré v súčasnosti a v najbližších

rokov budú dostupné len v areáli urýchľovača JINR LHE, kde je prirodzené pokračovať vo výskume týmto smerom. Uvedené údaje boli získané v rámci medzinárodnej spolupráce, boli publikované na viacerých medzinárodných konferenciách a publikované aj v recenzovaných časopisoch.

Ďalej v tejto kapitole uvádzame informácie o kumulatívnych časticiach potrebné na ďalšiu prezentáciu, definície použité pri popise pozorovateľných polarizačných veličín a tiež uvádzame stručný prehľad výsledkov známych v literatúre o reakcii rozpadu deuterónu.

B.2 Kumulatívne častice

Štúdie zákonitostí zrodu kumulatívnych častíc sa uskutočňujú od začiatku sedemdesiatych rokov XX storočia, , , , , , , , , , , . Štúdium reakcií s tvorbou kumulatívnych častíc je zaujímavé tým, že poskytuje informácie o správaní sa vysokohybnej (> 0,2 GeV/c) zložky pri fragmentácii jadier. Tieto veľké vnútorné hybnosti zodpovedajú malým (xx > 1, kde sú prierezy veľmi malé.

Najprv si definujme, čo sa bude ďalej chápať pod pojmom „kumulatívna častica“ (pozri napr. odkazy v ňom uvedené). Častice s, narodený v reakcii:

Ag + AP -Ї- c + x, (1)

sa nazýva „kumulatívny“, ak sú splnené tieto dve podmienky:

častica c vzniká v kinematickej oblasti neprístupnej pri zrážke voľných nukleónov s rovnakou hybnosťou na nukleón ako jadrá A/ a Ats v reakcii (1);

častica s patrí do fragmentačnej oblasti jednej z kolidujúcich častíc, t.j. musí sa urobiť buď

\YO-Yc\^\YAn-Yc\., (2)

kde Yi je rýchlosť príslušnej častice z. Z prvej podmienky vyplýva, že aspoň jedna zo zrážaných častíc musí byť jadro. Z druhej podmienky je možné vidieť, že zrážajúce sa častice vstupujú do tejto definície asymetricky. V tomto prípade častica, ktorá je z hľadiska rýchlosti bližšie ku kumulatívnej častici, sa bude nazývať fragmentujúca častica a druhá zo zrážaných častíc sa bude nazývať častica, na ktorej dochádza k fragmentácii. Zvyčajne sú experimenty s produkciou kumulatívnych častíc nastavené tak, že detekovaná častica leží mimo intervalu rýchlosti [Vpn, )%]. V tomto prípade sa druhá podmienka redukuje na požiadavku dostatočne veľkej kolíznej energie:

\UAp - Os\ « \YAl~ Yc\ = |U L// - Yc\ + \YAn-YAl\ . (4)

Z experimentálnych údajov (pozri napr. , , , , , , , ) vyplýva, že pri pokusoch na pevnom cieli tvar spektra kumulatívnych častíc slabo závisí od energie zrážky, počínajúc od energií dopadajúcej častice Th > 3-4 GeV. Toto tvrdenie je znázornené na obr. 1, reprodukovaný z , ktorý ukazuje závislosti od energie dopadajúceho protónu: (b) pomer výstupov piónov rôznych znamienok 7r~/tr + a (a) parameter inverznej strmosti spektra T 0 pre priblíženie Edcr/dp= Sehr(- T^/Tq) prierezy na výrobu kumulatívnych piónov merané pod uhlom 180. To znamená, že nezávislosť tvaru spektier od primárnej energie začína rozdielom v rýchlostiach zrážaných častíc. \Ánou-YAl\ > 2.

Ďalším zavedeným vzorom je nezávislosť spektier kumulatívnych častíc od typu častice, na ktorej dochádza k fragmentácii (pozri obr. 2).

Keďže sa v dizertačnej práci berú do úvahy experimentálne údaje o fragmentácii polarizovaných deuterónov na kumulatívne pióny, zákonitosti vzniknuté v reakciách s tvorbou kumulatívnych častíc (závislosť od atómovej hmotnosti fragmentujúceho sa jadra, závislosť od typu detekovanej častice a pod.) nebude podrobnejšie rozoberané. V prípade potreby ich možno nájsť v recenziách: , , , .

- h

h 40 ZO

M і-

súčasný experiment

Približne 7G*1TG "I

+ -

Súčasný experiment v Odkaz 6

Ryža. 1: Závislosť od energie dopadajúceho protónu (TR) (a) parameter inverznej strmosti T 0 a (b) pomer výstupov tt~/tg + , integrovaná počnúc energiou pionu 100 MeV. Obrázok a údaje označené krúžkami sú prevzaté z . Údaje označené trojuholníkmi sú citované z .

B.3 Popis polarizovaných stavov častíc so spinom 1

Pre uľahčenie ďalšej prezentácie uvádzame stručný prehľad pojmov , , ktoré sa používajú pri opise reakcií častíc so spinom 1.

Za bežných experimentálnych podmienok je súbor spinových častíc (lúč alebo cieľ) opísaný hustotou matricou R, ktorých hlavné vlastnosti sú nasledovné:

Normalizácia Sp(jo) = 1.

pustovnosť p = p + .

D-H"

.,- ODf

O - Si 4 -Pbsh l

, . f,

" -" -. і.. -|-і-

Kumulatívna premenná mierky Xs

Ryža. 2: Závislosť prierezu na produkciu kumulatívnych častíc od premennej kumulatívneho škálovania Xs (57) (pozri odsek III.2) na fragmentáciu lúča deuterónov na rôzne ciele na pióny pod nulovým uhlom. Obrázok prevzatý z práce.

3. Priemer od operátora Približne vypočítané ako (O) = Sp(Op).

Polarizácia súboru (pre istotu zväzok) častíc so spinom 1/2 je charakterizovaná smerom a priemernou hodnotou spinu. Čo sa týka častíc so spinom 1, treba rozlišovať medzi vektorovou a tenzorovou polarizáciou. Pojem „polarizácia tenzora“ znamená, že pri opise častíc so spinom 1 sa používa tenzor druhého stupňa. Vo všeobecnosti častice so spinom / sú opísané tenzorom poradia 21, takže pre / > 1 treba rozlišovať medzi parametrami polarizácie 2. a 3. radu atď.

V roku 1970 bol na 3. medzinárodnom sympóziu o javoch polarizácie prijatý takzvaný Madisonský dohovor, ktorý upravuje najmä notáciu a terminológiu pre polarizačné experimenty. Pri zaznamenávaní jadrovej reakcie L(a, b)BŠípky sú umiestnené nad časticami, ktoré reagujú v polarizovanom stave alebo ktorých polarizačný stav je pozorovaný. Napríklad označenie 3 H(rf,n) 4 He znamená, že nepolarizovaný cieľ 3H je bombardovaný polarizovanými deuterónmi d a pozoruje sa polarizácia výsledných neutrónov.

Keď hovoríme o meraní polarizácie častice b v jadrovej reakcii máme na mysli proces L(a, b) B, tie. v tomto prípade lúč a cieľ nie sú polarizované. Parametre, ktoré opisujú zmeny v priereze reakcie, keď sú polarizované buď lúč alebo cieľ (ale nie oboje), sa nazývajú analyzačné sily reakcie formy. A(a, b)B. Teda okrem špeciálnych prípadov treba jasne rozlišovať polarizácie a analytické schopnosti, pretože charakterizujú rôzne reakcie.

Typové reakcie A(a, b)B, A(a, b)B atď. sa nazývajú reakcie prenosu polarizácie. Parametre týkajúce sa spinových momentov častice b a častice a, sa nazývajú koeficienty prenosu polarizácie.

Termín "spinové korelácie" sa používa na experimenty so štúdiom reakcií formy A(a, b)B a A(a, b)B, navyše v druhom prípade sa polarizácia oboch výsledných častíc musí merať v rovnakom prípade.

Pri experimentoch so zväzkom polarizovaných častíc (meranie analyzačných schopností) sa v súlade s Madisonskou konvenciou os z vedená hybnosťou častice lúča kjn, os y - na do (P X kvon(t. j. kolmo na reakčnú rovinu) a os X musí smerovať tak, aby výsledný súradnicový systém bol pravotočivý.

Polarizačný stav sústavy častíc so spinom ja možno plne opísať parametrami (2/+1) 2 -1. Pre častice so spinom 1/2 teda tri parametre pi tvoria vektor R, nazývaný polarizačný vektor. Vyjadrenie v zmysle operátora rotácie 1/2, označeného a, nasledujúce:

Pi =ry,Z, (5)

kde uhlové zátvorky znamenajú spriemerovanie cez všetky častice súboru (v našom prípade lúč). Absolútna hodnota R obmedzené \p\ 1. Ak nekoherentne zmiešame n + častíc v čistom spinovom stave, t.j. úplne polarizovaných v nejakom danom smere a n_ častíc úplne polarizovaných v opačnom smere, polarizácia bude p =" + ^~ alebo

+ p = N + ~N_, (6)

ak pod N + = PP+ P _ a JV_ = ~jf^- rozumieť podielu častíc v každom z dvoch stavov.

Keďže polarizáciu častíc so spinom 1 opisuje tenzor, jej znázornenie sa stáva komplikovanejším a menej názorným. Polarizačné parametre sú niektoré pozorovateľné veličiny

operátor spin 1, S. Používajú sa dve rôzne sady definícií pre zodpovedajúce parametre polarizácie - karteziánske tenzorové momenty ri rc a spinové tenzory tjsq. V karteziánskych súradniciach sú podľa Madisonského dohovoru polarizačné parametre definované ako

Pi= (Si)(vektorová polarizácia), (7)

pij- -?(SiSj.+ SjSi)- 25ij(polarizácia tenzora), (8)

kde S- operátor spin 1, i, j= x,y,z. Pretože

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

máme spojenie

Рхх + Ruy + Pzz = 0 (10)

Polarizácia tenzora je teda opísaná piatimi nezávislými veličinami (strzx, Ruu, Rhu, sXz, Pyz)-> ktorý spolu s tromi zložkami polarizačného vektora dáva osem parametrov na opis polarizovaného stavu častice so spinom 1. Príslušnú maticu hustoty možno zapísať ako:

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

Popis stavu polarizácie pomocou spinových tenzorov je vhodný, keďže sú jednoduchšie ako karteziánske, transformujú sa pri rotáciách súradnicového systému. Spinové tenzory sú navzájom spojené nasledujúcim vzťahom (pozri):

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

kde (kiqik 2 q2\kq) ~ Clebsch-Gordanove koeficienty a N- normalizačný koeficient, zvolený tak, aby bola splnená podmienka

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

Najnižšie momenty otáčania sú:

І 11 \u003d 7 ^ (^ + ^ y) "(14)

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

Pre spin/index do beží hodnoty od 0 do 21, a |e| j) Záporné hodnoty q môžu byť vyradené, pretože existuje spojenie tk _ q = (-1)41 + $# spin 1 sférické tenzorové momenty sú definované ako

t\\ ~ ~*-(SX ) (vektorová polarizácia),

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

ahoj = 2 ((SX+ iSy) 2 ) (polarizácia tenzora).

Vektorová polarizácia je teda opísaná tromi parametrami: reálna t\o a komplexné "tu, a tenzorová polarizácia - päť: skutočné I20 a komplexné I2b ^22-

Ďalej zvážte situáciu, keď má spinový systém osovú symetriu vzhľadom na os С (zápis z ponechajte na súradnicový systém spojený s uvažovanou reakciou, ako je opísané vyššie). Tento konkrétny prípad je zaujímavý, pretože lúče zo zdrojov polarizovaných iónov majú zvyčajne osovú symetriu. Predstavme si takýto stav ako nesúdržnú zmes obsahujúcu zlomok N+častice s rotáciou pozdĺž, zlomok N-častice so spinmi pozdĺž - a zlomok JVo častíc so spinmi rovnomerne rozloženými v smeroch v rovine kolmej na k. V tomto prípade sú iba dva polarizačné momenty zväzku nenulové, t do (alebo sch) a t 2 Q(alebo R#). Nasmerujme kvantizačnú os pozdĺž osi symetrie C a nahraďme i v notácii za t a z do (“. Je zrejmé, že (* %) sa jednoducho rovná N + - iV_ a podľa (15) a (7):

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

p = (N + - i\L) (vektorová polarizácia).

Z (16) a (8) vyplýva, že

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

Ptf= (1 - 3iVo) (polarizácia alebo zarovnanie tenzora),

kde sa používa, že (JV+ + i\L) = (1 - iV 0).

Ak chýbajú všetky momenty 2. stupňa (N 0 = 1/3) hovoria o čisto vektorovej polarizácii lúča. Maximálne možné hodnoty polarizácie takéhoto lúča

tії" = yfifi alebo C 19)

pmax. _ 2/3 (čistá vektorová polarizácia).

Pre prípad čisto tenzorovej polarizácie (tu = 0) z rovníc (17) a (18) dostaneme

-y/2 2 mastný (20)

Spodná hranica zodpovedá Nie= 1, hore - N+ ~ N_= 1/2.

Vo všeobecnosti os symetrie OD, polarizovaný lúč zo zdroja môže byť ľubovoľne orientovaný vzhľadom na súradnicový systém xyz, spojené s príslušnou reakciou. Vyjadrime momenty točenia v tomto systéme. Ak je orientácia osi ( nastavené uhlami /3 (medzi osami z a C) a f(otočenie na - f okolo osi z prináša os C do roviny yz), ako je znázornené na obr. 3 a v systéme OD, polarizácie lúčov sú t\ 0 , m 20, potom tenzorové momenty v systéme xyz sú si rovné:

Vektorové momenty: Tenzorové momenty:

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

ton = ^8 IP0ЄAk. til= " %T2 % Silljgcos/fe**",

r/2 r/2

Vo všeobecnom prípade invariantný úsek a = Edijdp reakcie A(a,b)B sa píše ako:

množstvá T)sch sa nazývajú analyzačné schopnosti reakcie. Madisonský dohovor odporúča, aby sa právomoci na analýzu tenzorov označovali ako Tkq (sférický) a AtoAts(karteziánsky). Štyri schopnosti analýzy - vektor GTa a tenzor T 20 , TG\ a Тії

Ryža. 3: Orientácia osi súmernosti ( polarizovaný lúč vzhľadom na súradnicový systém xyz, spojené s reakciou xz- reakčná rovina, /3 - uhol medzi osami z(smer dopadajúceho lúča) a otáčanie na - f okolo osi z vedie náprava; do lietadla yz.

- sú reálna vďaka zachovaniu parity a 7\ 0 = 0. Berúc do úvahy tieto obmedzenia, rovnica (22) má tvar:

a = cro, , , . Celkovo sú získané experimentálne spektrá dobre opísané spektrami

tátorový mechanizmus využívajúci konvenčnú RSV, napríklad Reidskú alebo Parížsku RSV.

Ryža. Obrázok 5: Relatívna distribúcia hybnosti nukleónu v deuteróne extrahovaná z experimentálnych údajov pre rôzne reakcie zahŕňajúce deuterón. Obrázok prevzatý z práce.

Takže z obr. 5 ukazuje, že distribúcie hybnosti nukleónov v deuteróne sú v dobrej zhode, získané z údajov pre reakcie: nepružný rozptyl elektrónov na deuteróne d(e,e)X, elastický spätný rozptyl protón-deuterón p(d,p)d a kolaps deuterónu. Okrem interného pulzového intervalu do od 300 do 500 MeV/c, údaje sú opísané diváckym mechanizmom pomocou parížskeho PFD. Na vysvetlenie nezrovnalostí v tejto oblasti boli použité ďalšie mechanizmy. Najmä ak vezmeme do úvahy príspevok z presýpania pionov v prechodnom stave , umožňuje uspokojivý opis údajov. Neistota vo výpočtoch je však okolo 50 % v dôsledku neistoty v poznaní funkcie vrcholu irn, ktoré navyše pri takýchto výpočtoch musia byť známe mimo hmotnostného obalu. V tejto práci sme na vysvetlenie experimentálnych spektier brali do úvahy skutočnosť, že pre veľkú vnútornú hybnosť (t. j. malé medzinukleónové vzdialenosti)

yany Hostinec- 0,2/"do) sa môžu objaviť nejadrové stupne voľnosti. Najmä v tomto diele prímes šesťkvarkovej zložky \6q), ktorých pravdepodobnosť bola ~-4.%.

Dá sa teda poznamenať, že celkovo spektrá protónov získané pri fragmentácii deuterónov na protóny pod nulovým uhlom možno popísať až do vnútornej hybnosti ~ 900 MeV/c. V tomto prípade je potrebné buď vziať do úvahy diagramy nasledujúce po aproximácii hybnosti, alebo upraviť PFD s ohľadom na možný prejav nenukleónových stupňov voľnosti.

Pozorovateľné polarizačné ukazovatele pre reakciu rozpadu deuterónu sú citlivé na relatívny príspevok zložiek PFD zodpovedajúcich rôznym uhlovým momentom hybnosti, takže experimenty s polarizovanými deuterónmi poskytujú ďalšie informácie o štruktúre deuterónov a reakčných mechanizmoch. V súčasnosti existujú rozsiahle experimentálne údaje o sile analyzujúcej tenzor T 2 o pre rozpadovú reakciu tenzorovo polarizovaných deuterónov. Zodpovedajúci výraz v diváckom mechanizme je uvedený vyššie, pozri (30). Experimentálne údaje pre T 2 q, získané v prácach , , , , , , , , sú znázornené na obr. 6, ktorý ukazuje, že počínajúc od vnútornej hybnosti rádovo 0,2 x 0,25 GeV/c, dáta nie sú opísané všeobecne akceptovanými dvojzložkovými PFD.

Započítanie interakcie v konečnom stave zlepšuje zhodu s experimentálnymi údajmi až do hybnosti rádovo 0,3 GeV/c. Účtovanie príspevku šesťkvarkovej zložky v deuteróne umožňuje popísať údaje až do vnútornej hybnosti rádovo 0,7 GeV/c. Správanie T 2 o pre hybnosť rádovo 0,9 - L 1 GeV/c sa najlepšie zhoduje s výpočtami v rámci QCD pomocou metódy znížených jadrových amplitúd, , berúc do úvahy antisymetrizáciu kvarkov z rôznych nukleónov.

Takže zhrnutie vyššie uvedeného:

Experimentálne údaje pre fragmentačný prierez nepolarizovaných deuterónov na protóny pod nulovým uhlom možno opísať pomocou nukleónového modelu.

Doteraz boli údaje pre T20 opísané len v podmienkach nenukleónových stupňov voľnosti.

Metodické merania a modelovanie

Merania tenzorovej analyzačnej kapacity G20 reakcie d + A -(0 - 0) + X fragmentácie relativistických polarizovaných deuterónov na kumulatívne pióny sa uskutočnili na kanáli 4V systému pomalej extrakcie synchrofazotrónu LHE JINR. Kanál 4B sa nachádza v hlavnej meracej hale komplexu urýchľovačov (tzv. budova 205). Polarizované deuteróny boli vytvorené zdrojom POLYA-RIS, ktorý je popísaný v .

Merania sa uskutočnili za nasledujúcich podmienok: 1. hodnota natiahnutia (čas extrakcie) lúča bola 400 500 ms; 2. frekvencia opakovania 0,1 Hz; 3. intenzita sa pohybovala v rozmedzí od 1109 do 5109 deuterónov na kvapku; 4. Veľkosť tenzorovej polarizácie lúča deuterónu bola pzz 0,60-0,77, mierne sa menila (nie viac ako 10 %, pozri 0,25; 5: kvantizačná os pre polarizáciu smerovala vždy vertikálne; 6. Boli poskytnuté tri polarizačné stavy - "+" (kladné znamienko polarizácie), "-" (záporné znamienko polarizácie), "0" (absencia polarizácie), ktoré zmenili každý cyklus urýchľovača, takže v troch po sebe nasledujúcich cykloch lúč mal rôzne stavy polarizácie. V prvej sérii meraní, uskutočnených v marci 1995, bola veľkosť vektorovej a tenzorovej polarizácie meraná na začiatku a na konci celého cyklu (relácie) meraní pomocou vysokoenergetického polarimetra opísaného v práci - tzv. -volal. polarimeter ALPHA.

V prvej sérii meraní , , , sme použili to, ktoré je znázornené na obr. 8 je konfigurácia nastavenia s cieľom umiestneným v ohnisku F3 (pre stručnosť to budeme nazývať „prvé nastavenie“).

Extrahovaný lúč primárnych deuterónov bol zaostrený dubletom kvadrupólových šošoviek na cieľ umiestnený v ohnisku F3. Rozloženie intenzity na cieli v rovine kolmej na smer lúča bolo blízke Gaussovmu rozdeleniu s disperziami mx n 6 mm a y ≈ 9 mm pozdĺž horizontálnej a vertikálnej osi, v tomto poradí. Boli použité valcové uhlíkové terče (50,4 g/cm2 a 23,5 g/cm2) s priemerom 10 cm, čo umožnilo predpokladať, že cieľ zasiahol celý primárny lúč.

Sledovanie intenzity deuterónového lúča dopadajúceho na cieľ bolo realizované pomocou ionizačnej komory 1C (pozri obr. 8), umiestnenej pred cieľom vo vzdialenosti 1 m od neho, a dvoch scintilačných ďalekohľadov Mi a M2, po troch pultoch namierených na hliníkovú fóliu s hrúbkou 1 mm. Monitory nie sú úplne kalibrované. Rozdiel v určovaní relatívnej intenzity na rôznych monitoroch dosiahol 5 %. Tento rozdiel bol zahrnutý do systematickej chyby.

Scintilačné čítače v ohniskách F4 (F4b F42), F5 (F5i) a F6 (F6i) boli použité na meranie času letu na základniach 74 metrov (F4-F6) a 42 metrov (F5-F6). Na generovanie spúšťača sa použili scintilačné čítače Si a Sz a v prípade potreby Čerenkovov počítač C (s indexom lomu n = 1,033). Na kontrolu profilu lúča v F6 boli použité scintilačné hodoskopy HOX, HOY, HOU, H0V. Charakteristiky počítadiel sú uvedené v tabuľke 1. Prvé nastavenie experimentu vďaka prítomnosti šiestich vychyľovacích magnetov umožnilo mať zanedbateľne malý (menej ako 10–4) pomer pozadia/signálu pre čas -letové spektrá aj na kladne nabitých časticiach. Na zníženie mŕtveho času sa použilo potlačenie protónov (o dva rády) v spúšti pomocou Čerenkovovho počítadla. Nepríjemnosť takéhoto nastavenia je spojená s potrebou prekonfigurovania veľkého počtu magnetických prvkov. Preto boli experimentálne údaje v prvom nastavení zozbierané pri fixnej ​​hybnosti pionu 4 V (3,0 GeV/c), ktorej zvýšenie podprahového stupňa bolo dosiahnuté znížením hybnosti deuterónu. V druhej sérii meraní vykonaných v júni až júli 1997 sa údaje zbierali v mierne odlišnom nastavení s cieľom umiestneným v ohnisku F5 (ďalej len „druhé nastavenie“), ako je znázornené na obr. 9. V takejto formulácii sa zvyšuje zaťaženie počítadiel hlavy, najmä pri meraniach na kladných časticiach. Na zníženie vplyvu takýchto zaťažení bol v hlavovej časti použitý NT scintilačný hodoskop, ktorý pozostával z ôsmich plastových scintilátorov pri pohľade z oboch strán FEU-87. Signály z tohto hodoskopu sa použili na analýzu doby letu (na základe 30 m), ktorá bola v tomto prípade vykonaná pre každý prvok nezávisle. Poloha a profil lúča (ax 4 mm, ty = 9 mm) na cieli boli monitorované drôtovou kamerou, intenzita - 1C ionizačnou komorou a M a Mg scintilačnými ďalekohľadmi Merania druhej série boli realizované von s vodíkovým terčom (7 g/cm2), berýliovým terčom (36 g/cm2) vo forme rovnobežnostena s minimálnou priečnou veľkosťou (vzhľadom na lúč) 8x8 cm2 a uhlíkovým terčom (55 g/cm2 ) valcového tvaru s priemerom 10 cm sú uvedené v tabuľke 3.

Konfigurovateľné zobrazenia údajov a hardvéru

Odporúčaný spôsob zápisu pracovného modulu je, že čítanie a zápis sa vykonáva ako operácie vstupu a výstupu s vyrovnávacou pamäťou na štandardných vstupných a výstupných tokoch blokovacieho procesu; signál SIGPIPE a stav EOF spôsobia normálne ukončenie procesu. Pracovný modul môže byť implementovaný v závislosti aj nezávisle od zloženia zozbieraných údajov (t. j. obsahu tiel paketov) a obsluhovaného zariadenia (ďalej len „závislé od relácie“ a „nezávislé od relácie“4, resp. ).

Riadiaci modul je proces, ktorý nepracuje s prúdom dátových paketov a je určený spravidla na riadenie niektorého prvku (prvkov) systému qdpb. Implementácia takéhoto modulu teda nezávisí od obsahu toku paketov, ani od obsahu tiel paketov, čo zabezpečuje jeho univerzálnosť (nezávislosť relácie).

Okrem toho sú tu zaradené aj procesy, ktoré prijímajú zdrojové dáta nie prostredníctvom paketových tokov, napríklad moduly na prezentáciu (vizualizáciu) spracovaných dát v súčasnej implementácii systému SPHERE DAQ, pozri odsek II.5. Takýto riadiaci modul môže byť implementovaný buď spôsobom nezávislým od relácie alebo závislým od relácie.

Servisný modul je proces, ktorý organizuje toky paketov a nevykonáva ich zmeny. Môže čítať z paketového toku a/alebo zapisovať do paketového toku, pričom obsah vstupného a výstupného toku obslužného modulu je identický. Implementácia servisného modulu nezávisí od obsahu toku paketov, ani od obsahu tiel paketov, čo zabezpečuje jeho univerzálnosť.

Bod vetvenia je začiatočný a/alebo koncový bod pre viacero paketových tokov a je určený na vytvorenie viacerých identických výstupných paketových tokov z niekoľkých rôznych vstupných paketových tokov (generovaných rôznymi zdrojmi). Bod vetvenia nemení obsah balíkov. Implementácia bodu vetvenia je nezávislá od obsahu tokov paketov, čo ho robí univerzálnym. Poradie paketov z rôznych vstupných tokov vo výstupnom toku je ľubovoľné, ale poradie paketov každého zo vstupných tokov je zachované: Bod vetvenia tiež implementuje vyrovnávaciu pamäť paketov a poskytuje prostriedky na jej správu. Odporúča sa implementovať bod vetvenia ako súčasť jadra OS (vo forme načítateľného modulu alebo ovládača), ktorý poskytuje príslušné systémové volanie (volania) na správu vlastného stavu, vydávanie tohto stavu vonku, správu vyrovnávacej pamäte paketov, registráciu vstupných a výstupných prúdov, ktoré s ním pracujú. V závislosti od vnútorného stavu syscall bod vetvy prijíma (blokuje prijímanie, prijíma a ignoruje) pakety z akéhokoľvek vstupného toku a syscall posiela (blokuje odosielanie) všetky (x) prijaté pakety(y) do výstupných tokov.

Event stitcher5 je variant bodu vetvenia, ktorý je tiež navrhnutý na vytvorenie niekoľkých identických výstupných paketov z niekoľkých rôznych (z rôznych zdrojov) vstupných tokov paketov. Udalosť stitcher upravuje obsah paketov nasledujúcim spôsobom: hlavička každého z výstupných paketov sa získa vytvorením novej hlavičky paketu a telo sa získa postupným spájaním tiel jedného alebo viacerých (jedno z každého registrovaného paketu). vstupný tok – takzvaný vstupný kanál) tzv. vstupné pakety, ktoré mu „zodpovedajú“. V súčasnej implementácii sa na zhodu vstupných a výstupných paketov vyžaduje nasledovné: - zhoda typov (header.type) vstupných a výstupných paketov deklarovaných pre každý vstupný kanál, keď je zaregistrovaný, a - zhoda čísel (header .num) vstupných paketov pre kandidátov na párovanie vo všetkých vstupných kanáloch. Pojem „event stitcher“ bol zavedený, pretože presnejšie charakterizuje navrhovanú (dosť jednoduchú) funkcionalitu, na rozdiel od pomerne zložitých systémov nazývaných „event builder“. Pakety s typmi, ktoré nemajú deklarovanú zhodu, sa pri vstupe do vstupných kanálov zahodia. Pakety s číslami, ktoré sa nezhodujú vo všetkých vstupných kanáloch, sa zahodia. Implementácia event stitcher je nezávislá od obsahu paketov. Event stitcher sa odporúča implementovať ako súčasť jadra OS (vo forme načítateľného modulu alebo ovládača), ktorý poskytuje príslušné systémové volanie (volania) na správu vlastného stavu, vydávanie tohto stavu vonku a registráciu vstupu a výstupu. prúdy, ktoré s ním pracujú. Supervízor je riadiaci (alebo pracovný, ak sú implementované riadiace balíky) modul, ktorý minimálne spúšťa, zastavuje a riadi systém qdpb na príkazy užívateľa systému (ďalej len „operátor“). Súlad činností supervízora s príkazmi operátora je popísaný v konfiguračnom súbore prvého sv.conf(S). V súčasnej implementácii je konfiguračný súbor makefile. Prvky systému qdpb sú riadené prostredníctvom mechanizmov, ktoré tieto prvky poskytujú. Riadenými prvkami systému qdpb sú: prvky jadra OS (načítateľné moduly subsystému údržby hardvéru, body vetvenia, zošívačky udalostí); pracovné moduly. Správa ostatných prvkov systému qdpb nie je zabezpečená, rovnako ako reakcia na situácie v systéme. Na diaľkové ovládanie, t.j. spravovanie prvkov systému qdpb na iných počítačoch ako supervízor, na ktorom prebieha proces (ďalej len „vzdialené počítače“), supervízor na nich spúšťa riadiace moduly pomocou štandardných nástrojov OS - rsh(l) / ssh(l), rcmd(3) vyhrať rpc(3). Pre dialóg operátora s nadriadeným môže tento implementovať interaktívne grafické užívateľské rozhranie (Graphics User Interface, ďalej len "GUI") alebo interaktívne rozhranie príkazového riadku. Niektoré prvky systému qdpb, ktoré majú svoje vlastné GUI, môže ovládať priamo operátor, bez účasti supervízora (napríklad moduly na prezentáciu dát). Uvedený projekt bol z veľkej časti zrealizovaný. Pozrime sa podrobnejšie na kľúčové body implementácie.

Polarimetrické systémy na získavanie údajov

V predvolenom nastavení pomocný program sphereconf nakonfiguruje špecifikovaný modul načítateľného modulu na prácu s hardvérovým ovládačom CAMAC "kkO". Do načítateľného modulu sa neposielajú žiadne špecifické informácie. Po zadaní v príkazovom riadku pomocný program sphereconf otestuje konfiguráciu špecifikovaného modulu načítania modulu a vytlačí ju do chybového výstupného prúdu. Predvolené správanie pomôcky sphereconf sa mení vyššie uvedenými prepínačmi príkazového riadka. Pomôcka sphereconf vráti kód nula pri úspechu a v opačnom prípade kladný. Riadiaci nástroj sphereoper(8) pre obsluhu prerušenia CAMAC sa nazýva sphereoper a má nasledujúce príkazové rozhranie: sphereoper [-v] [-b # ] startstop)statusinitfinishqueclJcntcl riadok v zavádzacom module pripojenom k ​​0. vetve CAMAC a odošle výsledok vykonania do chybového výstupného toku. Obslužný program sphereoper sa teda môže použiť na implementáciu niektorých akcií opísaných v konfiguračnom súbore sv.conf(5) správcu. Predvolené správanie pomôcky sphereoper je zmenené vyššie uvedenými prepínačmi príkazového riadka. Obslužný program sphereoper pri úspechu vráti kód nula a v opačnom prípade kladný. Na meranie rýchlosti vykonávania príkazov CAMAC bol tiež implementovaný vlastný obslužný program prerušenia CAMAC speedtest (podrobnejšie o testovaní systému DAQ SPHERE na skúšobnom zariadení pozri nižšie), ktorý pri každom spracovanom prerušení z CAMAC vykoná nakonfigurované číslo krát testovaný príkaz CAMAC (vyberie sa zmenou zdrojového súboru speedtest.c ). Zaťažovací modul speedtest je nakonfigurovaný pomocným programom stconf(8) a riadený pomocným programom sphereoper(8) (podporované sú iba hodnoty štart, stop, status a cntcl prvého pozičného argumentu).

V porovnaní s utilitou sphereconf (8) má konfiguračná utilita stconf(8) dodatočný voliteľný prepínač príkazového riadka -p # na odovzdanie špecifických informácií do načítateľného modulu, čo znamená počet opakovaní testovaného príkazu CAMAC, čo je 10 štandardne, inak podobný druhému.

Systém SPHERE DAQ využíva (v nedistribuovanej, t.j. úplne spustiteľnej konfigurácii na jednom počítači) aspoň zapisovač pracovného modulu(1), servisný modul bpget(l) a (voliteľne) riadiace moduly - supervízor sv( l) a modul grafické znázornenie systémového denníka alarmu (1) zo sady softvérových modulov nezávislej od relácie poskytovanej systémom qdpb. Ďalej zvážte softvérové ​​moduly špecifické pre systém DAQ SPHERE.

Zberač štatistík v súčasnej implementácii sa nazýva statman a je to v zmysle systému qdpb pracovný modul, spotrebiteľ toku paketov, ktorý akumuluje údaje v zdieľanej pamäti vo forme vhodnej na použitie softvérovými modulmi na prezentáciu údajov (pozri nižšie), a má nasledujúce príkazové rozhranie: statman [- o] [-b bpemstat [-e] ] [-c(- runcffile )]. [-s(- cellcffile )J [-k(- knobjcffile )] [-i(- cleancffile )] [-p(- pidfile )]

Modul statman štandardne číta pakety zo štandardného vstupného toku, zhromažďuje informácie z tela packet.data každého prichádzajúceho paketu v súlade s predvolenými konfiguračnými súbormi a akumuluje ich v zdieľanej pamäti. Pri spustení zberač štatistík načíta konfiguračné súbory vo formátoch RVN.conf(5), cell.conf(5), knobj.conf(5) a clean.conf(5) (pozri odsek P.3) a podľa toho inicializuje vnútorné polia štruktúr pdat, bunka, knvar, knfun, knobj; spustí cyklus vytvárania cez všetky inicializované známe objekty a vygeneruje udalosť PR0G_BEG, po ktorej načíta pakety zo štandardného vstupného toku a pre každý prijatý paket zvýši globálne počítadlo zodpovedajúce jeho typu udalosti a vykoná cyklus výpočtu výsledkov pre všetky inicializované bunky a cyklus plnenia/vymazania pre všetky inicializované známe objekty. Po prijatí stavu konca súboru EOF na štandardnom vstupe alebo signálu SIGTERM vygeneruje udalosť PR0G_END, takže prerušenie SIGKILL sa neodporúča. Udalosti PR0G_BEGIN a PR0G_END sa používajú aj na výpočet výsledkov pre všetky inicializované bunky a cyklu vyplnenia/vymazania pre všetky inicializované známe objekty.

Predvolené správanie modulu statman je zmenené vyššie uvedenými prepínačmi príkazového riadka.

Modul statman pri úspechu vráti kód nula a v opačnom prípade kladný.

Modul statman ignoruje signál SIGQUIT. Signál SIGHUP sa používa na prekonfigurovanie už spusteného modulu statman opätovným načítaním konfiguračných súborov runcffile , cellcffile a knobjcffile (ale s rovnakými názvami ako pri spustení modulu), čo vedie k úplnému vymazaniu všetkých aktuálne nahromadených informácií a vynulovanie výsledkov všetkých výpočtov.bunky, t.j. úplne ekvivalentné konfigurácii pri spustení. Signál SIGINT má za následok nové čítanie konfiguračného súboru súboru cellcf (s rovnakým názvom ako pri spustení) bez resetovania výsledkov buniek, čo je možné použiť na ich „preprogramovanie“ za behu. Signál SIGUSR1 vymaže všetky nahromadené informácie, vrátane interných globálnych počítadiel udalostí, signál SIGUSR2 vymaže nahromadené informácie podľa konfiguračného súboru cleancffile . Oba tieto signály tiež vynulujú výsledky všetkých výpočtových buniek. Signál SIGTERM sa musí použiť na odoslanie požiadavky na bezproblémové ukončenie modulu.

Konfiguračný súbor známych objektov modulu statman môže obsahovať iba deklarácie typov podporovaných modulom, aktuálne tieto: "hist", "hist2", "cnt", "coord" a "coord2" (pozri časť II.3 pre podrobnosti). Pre každý riadok údajov v takomto súbore majú prvé (názov), tretie (typ), piate (udalosť výplne), šieste (podmienka výplne) a siedme (udalosť výplne) svoj štandardný formát knobj.conf(5). hodnotu. Polia reprezentujúce argumenty funkcie vytvoriť (druhá), vyplniť (štvrtá), vymazať (ôsma) a zničiť (deviata) musia zodpovedať API príslušných rodín známych funkcií.

Analýza zdrojov systematických chýb

Modul reprezentácie textových údajov je určený na textovú vizualizáciu informácií nahromadených v zdieľanej pamäti zberačom štatistík, nazýva sa cntview a má nasledujúce príkazové rozhranie: cntview [-k(-I knobjconffile )] [-p(- pidfile )] [ čas na spanie.

Modul cntview štandardne číta údaje nazhromaždené v zdieľanej pamäti zberačom štatistík statman(l), interpretuje ich podľa predvoleného konfiguračného súboru vo formáte knobj.conf(5) a vytlačí ich textovú reprezentáciu ASCII do chybového výstupného prúdu .

Predvolené správanie modulu cntview je zmenené vyššie uvedenými prepínačmi príkazového riadka. Modul cntview pri úspechu vráti kód nula a v opačnom prípade kladný. Modul cntview ignoruje signál SIGQUIT. Signál SIGHUP sa používa na prekonfigurovanie už spusteného modulu cntview opätovným načítaním konfiguračného súboru (ale s rovnakým názvom ako pri spustení modulu). Signál SIGUSR1 sa pozastaví a signál SIGUSR2 obnoví čítanie informácií zo zdieľanej pamäte a ich zobrazovanie. Signál SIGINT presmeruje ďalší dátový výstup na tlačiareň so zostaveným názvom cez utilitu Ipr(1). Signál SIGTERM sa musí použiť na odoslanie požiadavky na normálne ukončenie modulu. Známy konfiguračný súbor objektu modulu cntview môže obsahovať iba deklarácie typu "dent" podporované modulom (podrobnosti nájdete v časti II.3). Pre známy objekt „dent“ má prvé (meno), tretie (typ), piate (udalosť vyplnenia), šieste (podmienka vyplnenia) a siedme (udalosť vyplnenia) dátového reťazca svoju štandardnú hodnotu pre knobj.conf (S), potom polia reprezentujúce argumenty funkcií vytvoriť (druhá), vyplniť (štvrtá), vymazať (ôsma) a zničiť (deviata) musia zodpovedať API zodpovedajúcej rodiny známych funkcií. Napríklad deklarácia jedného známeho objektu typu "dent" je napísaná takto: Obj0041 41;shmid;semid dent 41;3;semid;type_ULong;nht,type_String;4;cnt21:cnt22:cnt23 \ DATA_DAT_0 - NIKDY gen prescfg(l) utility (pozri odsek II.3) generuje deklaráciu známeho objektu "dent" vyššie z prototypu nasledujúceho formulára: dent 41 1 -1 shmid semid 3 ULong nht 4 cnt%2lN DAT_0 - N Operačný systém Obslužný program na riadenie zavádzacieho modulu jadra sa nazýva watcher a má nasledujúce príkazové rozhranie: watcher [-b # ] [-p(- pidfile )] [ sleeptime ] Obslužný program watcher štandardne zhromažďuje informácie o stave v 60-sekundových intervaloch (volaním oper () s podfunkciou HANDGETSTAT) z obsluhy používateľského prerušenia KA -MAK, ktorá je pripojená k 0. vetve CAMAC, analyzuje jej stav, pričom zohľadňuje predtým prijaté podobné informácie a vydáva chybové hlásenia do chybového výstupného toku. Obslužný program watcher teda možno použiť v spojení s grafickým modulom syslog alarm(1) na hlásenie určitých chýb v systéme SPHERE DAQ. Predvolené správanie obslužného programu Watcher je zmenené vyššie uvedenými prepínačmi príkazového riadka. Obslužný program Watcher vráti kód nula pri úspechu a v opačnom prípade kladný. Obslužný program Watcher ignoruje signály SIGHUP, SIGINT a SIGQUTT. Signál SIGUSR1 sa pozastaví a signál SIGUSR2 obnoví zber informácií. Signál SIGTERM sa musí použiť na odoslanie požiadavky na bezproblémové ukončenie modulu. Na ovládanie systému SPHERE DAQ možno použiť supervízor sv(l) popísaný v odseku II.2. Taktiež je možné priamo, bez pomoci supervízora, spustiť utilitu make (1) s rovnakými názvami na príkazy cieľového operátora (target) z konfiguračného súboru supervízora sv.conf. Popíšme účel hlavných príkazov operátora: load - načítanie a konfigurácia načítateľných modulov jadra OS - branchpoint (4) a vlastný obslužný program prerušenia CAMAC sphere (4), spustenie servisného modulu bpget(l) a jeho pripojenie ( v stave BPRUN) do odbočovacieho bodu, inicializácia zariadenia CAMAC. unload (reverse to load command) - deinicializácia hardvéru CAMAC, ukončenie modulu bpget(l), uvoľnenie bodu vetvenia a custom prerušenia CAMAC, loadw - spustenie pracovného modulu zapisovača (1) s požiadavkou na vstup potrebné parametre a pripomenutie možnosti zadať nepovinné a priložiť ho (v stave BPSTOP) k odbočovaciemu bodu. unloadw (späť na príkaz loadw) - koniec modulu zapisovača (1). loads - Spustí statman(l) workera a pripojí ho (v stave BPSTOP) k bodu vetvy. unloads (reverse to loads command) - dokončenie modulu statman (1). loadh - spustí modul grafickej reprezentácie dát histview (1) pomocou utility xterm(l) v samostatnom okne grafického systému XII. unloadh (späť na príkaz loadh) - ukončenie modulu histview (1). loadc - spustí cntview (1) modul reprezentácie textových dát pomocou utility xterm(l) v samostatnom okne grafického systému XII. unloadc (inverzný k príkazu loadc) - koniec modulu cntview (1). start_all - Zmeňte stav všetkých príloh k bodu vetvy na BPRUN. stop_all (späť na príkaz start_all) - zmena stavu všetkých príloh k bodu vetvenia na BPSTOP. init - inicializácia zariadenia CAMAC (je potrebné ju vykonať napr. po zapnutí napájania čítaných prepraviek, je tiež zaradená do záťaže). finish (reverse to init command) - deinicializácia zariadenia CAMAC (treba vykonať napr. pred vypnutím napájania, tiež zahrnuté v unloade). pokračovať - ​​spustiť spracovanie prerušení CAMAC a spustiť obslužný program watcher. pause (reverse to continue command) - koniec obslužného programu watcher a ukončenie spracovania prerušenia CAMAC. cleanall - vyčistenie všetkých informácií nahromadených v zdieľanej pamäti modulom statman (1). clean - vyčistenie informácií nahromadených v zdieľanej pamäti modulom statman (1) v súlade s konfiguračným súborom špecifikovaným pri spustení modulu vo formáte clean.conf(5). pauseh (späť na príkaz conth) - pozastaví vykresľovanie údajov modulom histview (1). pausec (inverzný k príkazu contc) - pozastavenie vykresľovania údajov modulom cntview (1). conth - pokračovanie vizualizácie dát modulom histview (1). contc - pokračovanie vizualizácie dát modulom cntview (1). status - výstup súhrnu stavu načítaných prvkov systému DAQ SPHERE do log súborov démona syslogd(8). seelog - spustenie prezerania správ zo systému DAQ SPHERE zadávaním protokolových súborov démona syslogd(8) pomocou utility tail(l). confs - pozastaviť vizualizáciu údajov modulmi histview (1) a cntview (1), prekonfigurovať moduly statman (1), histview (1) a cntview (1), pokračovať vo vizualizácii údajov (používa sa po zmene zodpovedajúcich konfiguračných súborov). Systém DAQ SPHERE v súčasnosti využíva tieto voľne distribuované softvérové ​​balíky tretích strán (okrem tých „zdedených“ zo systému qdpb): balík satas – implementácia subsystému služby CAMAC. ROOT balík – používa sa ako API grafickej vizualizácie histogramu na implementáciu modulu zobrazenia údajov histview (1).

Golyškov, Vladimír Alekseevič

Deuterón je jadro pozostávajúce z jedného protónu a jedného neutrónu. Štúdiom vlastností tohto najjednoduchšieho jadrového systému (deuterónová väzbová energia, spin, magnetické a kvadrupólové momenty) je možné zvoliť potenciál, ktorý popisuje vlastnosti interakcie nukleón-nukleón.

Vlnová funkcia deuterónu ψ(r) má tvar

je dobrá aproximácia pre celý rozsah r.
Keďže spin a parita deuterónu sú 1 +, nukleóny môžu byť v s-stave (L = 0 + 0) a ich spiny musia byť rovnobežné. Neprítomnosť viazaného stavu so spinom 0 v deuteróne hovorí, že jadrové sily závisia od spinu.
Magnetický moment deuterónu v S-stave (pozri Magnetický moment jadra) μ(S) = 0,8796μ N , je blízky experimentálnej hodnote. Rozdiel možno vysvetliť malou prímesou stavu D (L = 1 + 1) vo vlnovej funkcii deuterónu. Magnetický moment v D-stave
μ(D) = 0,1204 μN. Nečistota v D-stave je 0,03.

Prítomnosť prímesi D-stavu a kvadrupólového momentu v deuteróne svedčí o necentrálnom charaktere jadrových síl. Takéto sily sa nazývajú tenzorové sily. Závisia od veľkosti projekcií spinov s 1 a s 2 , nukleónov na smere jednotkového vektora , smerujúcich od jedného deuterónového nukleónu k druhému. Kladný kvadrupólový moment deuterónu (predĺžený elipsoid) zodpovedá príťažlivosti nukleónov, sploštený elipsoid zodpovedá odpudzovaniu.

Interakcia spin-orbita sa prejavuje v charakteristikách rozptylu častíc s nenulovým spinom na nepolarizovaných a polarizovaných terčoch a v rozptyle polarizovaných častíc. Závislosť jadrových interakcií od toho, ako sú orbitálne a spinové momenty nukleónu navzájom nasmerované, možno nájsť v nasledujúcom experimente. Lúč nepolarizovaných protónov (spiny s rovnakou pravdepodobnosťou smerujú konvenčne „hore“ (modré krúžky na obr. 3) a „dole“ (červené krúžky)) dopadá na cieľ 4 He. Spin 4 He J = 0. Keďže jadrové sily závisia od vzájomnej orientácie vektorov orbitálnej hybnosti a spinu , protóny sa pri rozptyle polarizujú, t.j. protóny so spinom "hore" (modré krúžky), pre ktoré ls, sa rozptyľujú skôr doľava a protóny so spinom "dole" (červené kruhy), pre ktoré ls, sa skôr rozptýlia doprava. Počet protónov rozptýlených vpravo a vľavo je rovnaký, avšak pri rozptyle na prvom cieli dochádza k polarizácii lúča - prevahe častíc s určitým smerom spinu v lúči. Ďalej pravý lúč, v ktorom prevládajú protóny so spinom „dole“, dopadá na druhý cieľ (4 He). Rovnako ako v prvom rozptyle, protóny so spinom "hore" sa väčšinou rozptyľujú doľava a tie so spinom "dole" sa väčšinou rozptyľujú doprava. Ale odvtedy v sekundárnom zväzku prevládajú protóny so spinom „dole“, pri rozptyle na druhom terči bude pozorovaná uhlová asymetria rozptýlených protónov voči smeru zväzku dopadajúceho na druhý terč. Počet protónov, ktoré zaregistruje ľavý detektor, bude menší ako počet protónov, ktoré zaregistruje pravý detektor.
Výmenný charakter interakcie nukleón-nukleón sa prejavuje rozptylom vysokoenergetických neutrónov (niekoľko stoviek MeV) protónmi. Prierez diferenciálneho rozptylu neutrónov má maximum pre spätný rozptyl v cm, čo sa vysvetľuje výmenou náboja medzi protónom a neutrónom.

Vlastnosti jadrových síl

1. Krátky dosah jadrových síl (a ~ 1 fm).
2. Veľká hodnota jadrového potenciálu V ~ 50 MeV.
3. Závislosť jadrových síl na spinoch interagujúcich častíc.
4. Tenzorový charakter interakcie nukleónov.
5. Jadrové sily závisia od vzájomnej orientácie spinových a orbitálnych momentov nukleónu (sily spin-orbit).
6. Jadrová interakcia má vlastnosť saturácie.
7. Požiadajte o nezávislosť jadrových síl.
8. Výmenný charakter jadrovej interakcie.
9. Príťažlivosť medzi nukleónmi na veľké vzdialenosti (r > 1 fm) je nahradená odpudzovaním na krátke vzdialenosti (r< 0.5 Фм).

Nukleón-nukleónový potenciál má tvar (bez výmenných podmienok)