Меридианы сотрудничества

Исследования на новой поляризованной мишени в Майнце

В начале июня этого года в Лаборатории ядерных проблем имени В.П.Джелепова с рабочим визитом побывал профессор Андреас Томас - руководитель исследований по физике электромагнитных взаимодействий в Институте ядерных исследований при Университете Майнца (ФРГ). В рамках этого визита на Лабораторном семинаре 8 июня он сделал доклад о состоянии дел и предварительных экспериментальных результатах, полученных в рамках руководимой им коллаборации A2 с использованием новой поляризованной мишени с "замороженными" спинами.

Особый интерес этому выступлению в частности и этому визиту в целом придавали некоторые особенности участия сотрудников ОИЯИ в данной коллаборации.

Во-первых, экспериментальная проверка правила сумм GDH (Герасимова-Дрелла-Херна) является одной из главных задач коллаборации А2. По-существу, в основе этой экспериментальной программы лежат теоретические идеи и результаты, ранее высказанные и полученные в нашем Институте профессором С.Б.Герасимовым. Во-вторых, работы по созданию криостата для новой поляризованной мишени, функционирующей в Майнце, проводились в Дубне в рамках отдельного контракта, практически полностью профинансированного немецкой стороной. Конструкция и качество изготовления этого криостата определяющим образом влияют на параметры всей поляризованной мишени в целом.

Такое "необычное" сочетание значимого участия группы сотрудников ОИЯИ в современном международном эксперименте, как в идейно-теоретическом плане, так и в решении сложных методических задач при минимальных финансовых затратах со стороны ОИЯИ, делает этот пример международного сотрудничества весьма интересным.

Особенно поучителен естественный характер сотрудничества между обеими сторонами, которое осуществлялось без специального привлечения административного ресурса. Перед Университетом в Майнце стояла актуальная задача создания новой поляризованной мишени (ПМ) для исследования поляризационных явлений на модернизованном ускорителе MAMI-C, и он стал искать партнеров для выполнения этих работ. В результате достаточно сложных переговоров в конце 2003 года был подписан контракт между ОИЯИ и Университетом Майнца по разработке и созданию такого криостата для ПМ.

В соответствии с этим контрактом сотрудники ОИЯИ сконструировали, изготовили и в 2008 году поставили в Майнц специальный криостат для получения сверхнизких температур, а затем участвовали в работах по монтажу и наладке экспериментальной установки. Первый короткий тестовый сеанс с использованием новой поляризованной "замороженной" мишени на пучке поляризованных фотонов был проведен в декабре 2009 года. К настоящему времени новая поляризованная мишень успешно отработала в эксперименте уже более 4000 часов.

В своем докладе А.Томас подробно рассказал обо всех проблемах, связанных с подготовкой и реализацией экспериментальной программы коллаборации А2 на модифицированном микротроне Университета Майнца MAMI-C с диапазоном доступных энергий 140-1600 МэВ. В деталях была описана работа ускорителя и системы получения пучка поляризованных фотонов, который используется коллаборацией A2 для измерения односпиновых и двуспиновых асимметрий в фоторождении мезонов на легких ядрах. Отдельно А.Томас остановился на описании фотонного 4-спектрометра Crystal Ball, который состоит из 672 детекторов - 35-сантиметровых кристаллов NaJ.

Андреас Томас за аппаратурой.

Поляризованная мишень.

Особое место в докладе А.Томаса заняло описание устройства и достигнутых рабочих параметров новой поляризованной мишени в Майнце. И если часть оборудования (сверхпроводящий поляризующий магнит, насосная группа откачки Не-3 и Не-4, ЯМР и СВЧ приборы) была закуплена, то разработка и изготовление криостата поляризованной мишени были полностью реализованы в ОИЯИ. Докладчик отметил особую роль в этих работах сотрудника ЛЯП Н.С.Борисова. В ходе создания этого криостата основной задачей сотрудников ОИЯИ был поиск такой принципиальной схемы криостата, которая позволила бы при использовании принятой на Западе "системы П.Рубо" получить минимальную температуру мишени около 30 мК. Практически это требование означало необходимость впервые совместить главные положительные особенности двух различных систем исполнения ПМ без потери основных параметров, что и удалось в итоге реализовать.

Далее докладчик подробно остановился на первых результатах измерений с использованием пучка поляризованных фотонов ускорителя MAMI-C на новой поляризованной мишени по экспериментальной программе, включающей первое измерение поперечных асимметрий T и F в фоторождении ⁰ и -мезонов на протоне и дейтроне в области резонанса S11(1535) с использованием циркулярно поляризованного фотонного пучка и поперечно поляризованной протонной мишени. Первые результаты также получены по программе измерения спиральной зависимости одно- и двухпионного процесса фоторождения и интеграла GDH на нейтроне с использованием циркулярно поляризованных фотонов с энергией до 1450 МэВ и продольно поляризованной дейтронной мишени, а также в исследовании спиновой поляризуемости протона в комптоновском рассеянии.

В настоящее время уже подготовлена к публикации статья о новой замороженной поляризованной мишени и готовится статья о первых результатах измерений T и F в фоторождении ⁰ и -мезонов. В коллаборации А2 принято также решение об участии группы ЛЯП ОИЯИ в разработке и создании так называемой активной поляризованной мишени - Active Target - с целью расширения возможностей экспериментальной установки, а также планируется участие сотрудников Института в наборе, обработке и анализе экспериментальных результатов. Таким образом, ОИЯИ имеет в данном случае прекрасный пример естественного и плодотворного международного сотрудничества.

Вадим БЕДНЯКОВ, Юрий УСОВ.