1 / 34

* Э ксперимент по поиску ПЕ нта К варка в У пругом Р ассеянии (и реакции  – p K S 0  )

Развитие барионной спектроскопии на ускорителе ИТЭФ. Эксперимент ЭПЕКУР. И.Г. Алексеев , И.Г. Бордюжин, Д.В. Калинкин, В.П. Канавец , Л.И. Королева, Б.В. Морозов, В.М. Нестеров, В.В. Рыльцов, Д.Н. Свирида, П.С. Смирнов, А.Д. Сулимов, Д.А. Федин, М.М. Шестакова, Б.М. Шурыгин ИТЭФ, Москва

cairo-woods
Download Presentation

* Э ксперимент по поиску ПЕ нта К варка в У пругом Р ассеянии (и реакции  – p K S 0  )

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Развитие барионной спектроскопии на ускорителе ИТЭФ. Эксперимент ЭПЕКУР. • И.Г. Алексеев, И.Г. Бордюжин, Д.В. Калинкин, В.П. Канавец , Л.И. Королева, • Б.В. Морозов, В.М. Нестеров, В.В. Рыльцов, Д.Н. Свирида, П.С. Смирнов, • А.Д. Сулимов, Д.А. Федин, М.М. Шестакова, Б.М. Шурыгин • ИТЭФ, Москва • В.А. Андреев, В.В. Голубев, А.Б. Гриднев, А.И. Ковалев , Н.Г. Козленко, В.С. Козлов, • А.Г. Крившич, В.А. Кузнецов, Д.В. Новинский, В.В. Сумачев, В.И. Тараканов, • В.Ю. Траутман, Е.А. Филимонов • ПИЯФ, Гатчина • M. Sadler • ACU, Abilene • Спектроскопия легких барионов • Установка ЭПЕКУР – первые результаты • Этап 2 эксперимента *Эксперимент по поиску ПЕнтаКварка в Упругом Рассеянии (и реакции –pKS0) Семинар секции №3 Ученого совета ИТЭФ, 30 октября 2012 года

  2. PDG 2012 До энергии 2.4 ГэВ предсказывается 45 N-резонансов, наблюдается меньше половины. QM - кварковая модель - S. Capstick and W. Roberts,Phys. Rev. D49, 4570; D57, 4301; D58, 074011. Ускоритель ИТЭФ единственный в мире с действующими пионными пучками соответствующих энергий. И.Г. Алексеев (ИТЭФ)

  3. Антидекуплет пентакварков Original prediction – N***(1710) From modified PWA – 1680 or 17301 ? 1) R. Arndt et al., Phys.Rev. C69 (2004) 035208 И.Г. Алексеев (ИТЭФ)

  4. M.J Amaryan et al. Phys.Rev. C85 (2012) 035209 • The same CLAS statistics of 2004 (g11a run period) as in R. De Vita et al., [CLAS Collaboration], Phys. Rev. D74, 032001 (2006) • A narrow structure at KS missing mass MX(KS) = 1.543 GeV with a Gaussian width = 0.006 GeV for the reaction γp→pKSKL when M(KSKL) = mϕ and −tΘ<0.45 GeV2 with 5.4σ statistical significance. S+MCcor MCcor MC И.Г. Алексеев (ИТЭФ)

  5. PDG 2012 И.Г. Алексеев (ИТЭФ)

  6. GRAAL γ+d→(ηn)+p

  7. ELSA

  8. arXiv:1001.3840 [nucl-ex] MAMI

  9. and ЭПЕКУР: • “Formation”–type experiment. • Extremely high invariant mass resolution (~0.6 MeV), provided by high momentum resolution of the magneto-optic channel 0.1%. • High statistical precision: 0.5% for elastic scattering and 1% for K-production. • Magnetless spectrometer with drift chambers. • Liquid hydrogen target. • Very small amount of matter on the particle paths. Resonance parameters within safe reach by the experiment: This provides a good coverage of both theoretical and experimental expectations. Не только узкие резонансы… • Precise cross section measurements: • p p: d/d –0.5% statistical precision and 1 MeV momentum step • p  K0: REAC–1% statistical precision and the same step •  Very important data for PWA • Usual resonaceP11 N(1710)*** • -polarizationin the reaction p  K0 - an order of magnitude better precision then the best data available now - NIMROD (78) И.Г. Алексеев (ИТЭФ)

  10. Setup for elastic scattering • Proportional chambers with 1mm pitch and 40 um aluminum foil potential electrode in the first focus (1FCH1-4) and in front of the target (2FCH1-4). • Liquid hydrogen target with beryllium outer shell and mylar hydrogen container. The target diameter is 40 mm and the length along the beam ~250 mm. • 8 modules of drift chambers with hexagonal structure to measure tracks of particles produced. • Trigger scintillation counters S1, S2, A1. • NMR system for measurement field in the magneto-optic channel dipoles with precision better 0.1%. • Triggers: • Main = S1∙1FCH ∙S2 ∙2FCH ∙(!A1) • With prescale: • Mom1F = S1∙1FCH ∙S2 ∙2FCH • BeamPos = S1∙1FCH∙2FCH ∙ A1 pp И.Г. Алексеев (ИТЭФ)

  11. Proportional chambers with 1 mm pitch • Manufactured and tested: • 8two-coordinatechambers 200х200 mm • 40 um aluminum foil was used for potential electrodes • Magic gas mixture • 3200 channels of front-end electronics 100-channel front-end board, including signal amplification and shaping, digital delay line, trigger block recording and sending via USB 2.0 interface A prototype chamber with one coordinate and 2 mm pitch. The beam Magnetic quadruple Two coordinate chambers with 1 mm pitch. Proportional chambers in the first focus of the magneto-optic channel Test with -source И.Г. Алексеев (ИТЭФ)

  12. Drift chambers with hexagonal structure 1 м The beam 0.5 м • Efficiency > 99% • Precision  < 0.2 mm Front-end electronics: 6 24-channel boards 0 Drift chamber module “X” (wires along the short side) under test at ITEP accelerator. A “Y” module could be seen behind the “X” module. И.Г. Алексеев (ИТЭФ)

  13. Платы - Nucl.Instrum.Meth.A578:289-297, 2007 Питание и триггер Входы USB 2.0 FPGA CPU Входы Усилители Компараторы И.Г. Алексеев (ИТЭФ)

  14. Liquid hydrogen target • The mylar container L=25 cm, 40 mm. • Beryllium outer shell • Tested with liquid neon and hydrogen. While filling with hydrogen Н2 H2 Gas OUT Lq H2 IN Mylar container Heat exchange block Liquid level gas liquid LqHe Pion beam mylar container Liquid hydrogen Благодарим лабораторию 301 за предоставленные теплообменник и пульт. И.Г. Алексеев (ИТЭФ)

  15. Калибровка импульса канала по импульсу ускорителя Пропорциональные камеры 2й фокус Поворотный магнит Датчик ЯМР 1й фокус Пропорциональные камеры Разрешение по импульсу 0.06%. первое возбуждение p + 7Be  p + 7Be* Внутрненняя бериллиевая мишень Импульсы ускорителя: 1.06, 1.20 и 1.30 ГэВ/с. И.Г. Алексеев (ИТЭФ)

  16. Engineering run (December 2008) 7 millions of triggers were written with the liquid hydrogen target Hodoscope Drift chambers Liquid hydrogen target heat exchanger Proportional chambers И.Г. Алексеев (ИТЭФ) I.G Alekseev (ITEP) 17

  17. Триггер Основной триггер – срабатывание камер и пучковых счетчиков плюс отсутствие сигнала в антисчетчике – очень мягкий триггер. ~10 тысяч триггеров за сброс при способности системы принять более 100 тысяч. Счетчик перед мишенью Антисчетчик Мажоританое совпадение 3 из 8 пропорциональных камер Упругие события – около 2% И.Г. Алексеев (ИТЭФ)

  18. Набор статистики Особая благодарность коллективу ускорителя ИТЭФ! π-p, 0.46 млрд. π-p, 1.25 млрд. π+p, 0.67 млрд. π+p, 0.28 млрд. π-p, 0.29 млрд. И.Г. Алексеев (ИТЭФ)

  19. Resonances and channel thresholds in the differential cross section Resonance influence on the cross section Any wave Energy N(1685) – Minv=1685 МэВ → Pbeam= 1024MeV/c Other channel threshold influence on the cross section S-wave only А.И. Базь, Я.Б. Зельдович, А.М. Переломов π-p→K0Σ0– Minv=1690.2 MeVPbeam=1033 MeV/c π-p→K+Σ-– Minv=1691.1 MeVPbeam= 1035 MeV/c π-p→ωn – Minv=1722.3 MeVPbeam= 1092MeV/c π+p→K+Σ+ – Minv=1683.1 MeVPbeam= 1021 MeV/c И.Г. Алексеев (ИТЭФ)

  20. Введен резонанс в волне P11 Г=6 МэВ, Гупр/Г = 0.05 Предварительно Наблюдается узкая особенность при Plab=1020-1040 МэВ/с. Для выяснения природы и квантовых чисел на март 2012 года был запланирован набор большой статистики в узкой области Plab=1000-1060 МэВ/с. И.Г. Алексеев (ИТЭФ)

  21. Основные типы событий для KΛ: • 4 частицы вперед • протон и 2 пиона вперед, один пион вбок или вверх (вниз). ЭПЕКУР – этап 2 Реакции: , , Время-проекционная камера Имеющиеся ДК Широкоформатные ДК Времяпролетный годоскоп Нейтронный счетчик Временное разрешение 50-80 пс И.Г. Алексеев (ИТЭФ) 22

  22. Испытание широкоформатной дрейфовой камеры И.Г. Алексеев (ИТЭФ)

  23. Испытание криорефрижератора вакуумметр крирефрижератор компрессор турбомолекулярный насос криостат контроллер вакуумметра контроллер турбомолекулярного насоса контроллер термостатирования И.Г. Алексеев (ИТЭФ)

  24. Статус и планы • Собрана и запущена установка по прецизионному измерению упругого • пион-протонного рассеяния. Достигнуты: • эффективность регистрации треков в дрейфовых камерах – выше 99%. • точность измерения импульса частиц пучка не хуже 0.1% • качество нормировки не хуже 0.7% • Набрана статистика 2.95 млрд. событий. Ведется обработка. • Предварительные результаты демонстрируют особенность в области импульсов 1020-1040 МэВ/с. • Установка практически не пострадала от пожара. Ведется очистка электроники и камер от копоти. • ЭПЕКУР – этап 2 • План - за два года собрать установку для измерения реакций π-p→KΛ, π-p→ηn и др. • Сконструирован и изготовлен новый теплообменник мишени для работы от криорефрижератора. Ведутся сборка и испытания. • Изготовлена первая камера в 4 раза большей площади. Начато изготовление 2ой и 3ей. Нужно 4 камеры. • Изготовлена вся электроника для дрейфовых камер. • Закуплено около половины необходимых для времяпролетного годоскопа ФЭУ 9814В ET Enterprises, ведется изготовление механических элементов. • Начато конструирование времяпроекционной камеры и нейтронного счетчика. И.Г. Алексеев (ИТЭФ)

  25. Если переносить эксперимент, то куда? • Нуклотрон ОИЯИ – нет готового пучка, время работы ускорителя на потребителей – несколько недель в году; • У70 ИВФЭ – нет готового пучка, время работы ускорителя – 1.5 месяца в году; • SIS18 GSI – недостаточная энергия (4.5 ГэВ) => недостаточная интенсивность пионного пучка; • AGS BNL – на 100% задействован как инжектор RHIC, закрыты все fixed-target программы. • Main Injector synchrotron, Fermilab – можно рассматривать после завершения первой стадии реконструкции в 2016 году. • JPARK – большая конкуренция за пучки, которые должны быть полностью запущены в 2015 году. • PS CERN – нет готового пучка. Ускоритель ИТЭФ – оптимален для нашего эксперимента. И.Г. Алексеев (ИТЭФ)

  26. Предварительно И.Г. Алексеев (ИТЭФ)

  27. Предварительно И.Г. Алексеев (ИТЭФ)

  28. Предварительно И.Г. Алексеев (ИТЭФ)

  29. Предварительно • Наблюдается некоторая нерегулярность. • Мы планируем набрать еще статистику в узкой области для ее исследования. И.Г. Алексеев (ИТЭФ)

  30. Предварительно И.Г. Алексеев (ИТЭФ)

  31. Предварительно И.Г. Алексеев (ИТЭФ)

  32. Предварительно И.Г. Алексеев (ИТЭФ)

  33. Предварительно И.Г. Алексеев (ИТЭФ)

More Related