1 / 40

Denumirea Proiectului: CERCETARI EXPLORATORII IN FIZICA

Denumirea Proiectului: CERCETARI EXPLORATORII IN FIZICA DEZINTEGRARILOR EXOTICE NUCLEARE SI SUBNUCLEARE DE TIP SUPER-CERENKOV. Director de Proiect Prof. Dr. Dumitru B. ION. ID-52-283/2007. Obiectivele Proiectului.

natala
Download Presentation

Denumirea Proiectului: CERCETARI EXPLORATORII IN FIZICA

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. Denumirea Proiectului: CERCETARI EXPLORATORII IN FIZICA DEZINTEGRARILOR EXOTICE NUCLEARE SI SUBNUCLEARE DE TIP SUPER-CERENKOV Director de Proiect Prof. Dr. Dumitru B. ION ID-52-283/2007 Obiectivele Proiectului 1. Descrierea efectelor cuantice de tip Super-Cerenkov pe baza principiilor de simetrie si optimalitate (2007) 2. Investigarea emisiei spontane mezoni prin mecanisme de tip Super-Cerenkov (2008) 3. Investigarea efectelor gluonice de tip SCR-duale (2009) 4. Investigarea emisiei Pulsarilor pe baza radiatiei de tip Super-Cerenkov (2010)

  2. Bibliography for Introduction in Super-Cerenkov Radiation [8] D. B. Ion and W. Stocker, Nuclear gamma Čerenkov radiation from charged leptons, Phys. Lett. B 323 (1994) 446. [1] D. B. Ion, Mesonic Čerenkov-like Effect as Possible Mechanism of Meson Production in Hadronic Interactions,DSc Thesis, Bucharest University, 1971. [9] D. B. Ion and W. Stocker,Quantum theoretical approach to meson production in nuclear media via Čerenkov mechanisms, Phys.Rev. C 48 (1993) 1172. [2]D. B. Ion, The classical theory of mesonic Čerenkov radiation in nuclear media, St. Cerc. Fiz. 22 (1970) 125. [10]W. Stocker and D. B. Ion,Electromagnetic and mesonic Čerenkov effects in nuclear media, In "Topics in Atomic and Nuclear Collisions, edited by B. Remaud, A. Calboreanu and V. Zoran, NATO ASI Series B Vol. 321, Plenum Press,New York, 1994, p.443. [3] D. B. Ion and F. Nichitiu, A possible Čerenkov mechanism for single pion production in hadron-hadron interactions at high energy, Nucl. Phys. B 29 (1971) 547. [11] D. B. Ion and W. Stocker, Nuclear pionic Čerenkov-like radiation from high energy nucleons in nuclear media, Phys. Lett. B 346 (1995) 172. [4] D. B. Ion and W. Stocker, Possibility of coherent gamma-Čerenkov radiation, Phys. Lett. B 258 (1991)262 [12] D. B. Ion and W. Stocker,Nuclear mesonic Čerenkov-like radiation from high energy nucleons in nuclear media, Phys.Rev. C 52 (1995) 3332. [5] D. B. Ion and W. Stocker,Coherent pion production via a mesonic Čerenkov mechanism in relativistic proton-nucleus collisions, Phys. Lett. B 273 (1991) 20. [13] D. B. Ion and W. Stocker,VHEGR/UHEGR produced by Čerenkov mechanisms in cosmic sources, Astropart. Phys. 2 (1994) 21. [6] D. B. Ion and W. Stocker, Nuclear gamma Cherenkov radiation from charged projectiles as a coherent effect in nuclear media, Ann. Phys.(N.Y.) 213 (1992) 355. [14] D. B. Ion and M. L. D. Ion,Super-Čerenkov Radiation a new phenomenon useful for RICH detectors, Rom. Journ. Phys. 51 (2006) 867(2006). [7] D. B. Ion and W. Stocker, High energy nuclear gamma-Čerenkov radiation, Phys. Lett. B 311 (1993) 339. [15] D. B. Ion,Generalized Super-Čerenkov Radiations in Nuclear and Hadronic Media, Romanian Reports in Physics Vol 59 , No 4 (2007) 1033-1044.

  3. CONTENTS 1. Mach Effect 2. Cherenkov Radiation (CR) (m=0) 3. Generalized CR (m>0) 4. Super-Cerenkov Radiation (SCR) 5. Generalized SCR 6. Astrophysical Implications 7. Super-Mach Effect?

  4. Heaviside-Cerenkov Radiation? [1] O. Heaviside, The Electric. November 9 (1888) 23; The Electric. November 23 (1888) 83; The Electric. December 7 (1888) 147

  5. 1971 Mesonic Cherenkov-like Effects In 1971, in his Doctoral Thesis [9], D. B. Ion developed a general classical and quantum theory of the mesonic Čerenkov-like radiation in hadronic media [see D. B. Ion, Mesonic Čerenkov-like Effect as Possible Mechanism of Meson Production in Hadronic Interactions, DSc Thesis, Bucharest University, 1971]. Predicted completely all the properties of the pionic Čerenkov-like radiation in the case when the pionic refractive index is given by a single pole approximation. Obtained a good agreement with the integrated cross section of the single meson production in the hadronic collisions (see D. B. Ion and F. Nichitiu, Nucl. Phys. B 29 (1971) 547-556). 1991

  6. ID-52-283/2007 ID-52-283/2007 Etapa 1 1. Descrierea efectelor cuantice de tip Super-Cerenkov pe baza principiilor de simetrie si optimalitate (2007) • Lucrari Publicate: • Generalized Super-Cerenkov Radiation in Nuclear and Hadronic Media, Rom. Rep. Phys. Vol 59, Nr.4 (2007) 1033-1044. • Radiatia Super-Cerenkov, (Teorie si Experiment), Conferinta AOSR 25 Aprilie 2007. • Radiatia Super-Cerenkov , Cuvantare de Receptie la AOSR, 5 Martie 2008

  7. γ Ce este Radiatia Super-Cerenkov ? The beam SČR-Ring 1 2 γ 1 2 1 γ Anomalous SČR-Ring γ 2

  8. 2002 Super-Coherence conditions • From energy-momentum conservation laws: • E1=ω+E2, p1=k+p2, we obtain • SČR-angle theta(1k): • SČR-angle theta(12) and theta(2k):

  9. 2003 An experimental test of the SČR • An experimental test of the SČR can be obtained using RICH detectors. For this accurate measurements of the SČR-ring radius are needed • As is well known, in an usual RICH detector a spherical mirror focuses all photons emitted at a Čerenkov angle along the particle trajectory at the same radius on the focal plane. Photon sensitive detectors placed at the focal plane detect the resulting ring image. • Then, a fundamental test of SČR can be based on SČR-prediction on ring radii: Radiator Fig.6

  10. 1995 BNL Published in: Nucl. Instr. Meth. A 362, 253 (1995). Ring radius (cm) Particle momentum GeV/c

  11. BNL The experimental data are from Debbe et. al., Nucl. Instr. Meth. A 362, 253 (1995).

  12. Observation of Anomalous Cerenkov Rings A.S.Vodopianov, V. P. Zrelov, and A. A. Tyapkin [14] . They studied the anomalous Cherenkov radiation obtained in the relativistic lead ion beam at SPS-CERN. Observed 7 anomalous rings with unusual properties which, apparently, are produced by tahions [see: S. Vodopianov et al., Nucl. Instr. Meth. B 201, 266 (2003) A.S. Vodopianov, V.P. Zrelov and A.A. Tyapkin, Part. and Nucl. Lett. 2 [99]-2000.

  13. 2005 Fermionic-Antifermionic Boom? Muons long track, slows down via SCR-cascade as follows:

  14. Matter Structure The matter around us is made up of “quarks” and “leptons” The marriage of quantum mechanics and special relativity required that antiparticles exist. Helium Atom Fig.1: The matter structure composed from “quarks” and “leptons”. As example we choosen the Helium Atom.

  15. Elementary Super-Cerenkov-like Effects • Gamma Super-Cerenkov Radiation • Gluonic Super-Cerenkov-like Radiation • Z-bosonic Super-Cerenkov-like Radiation • W-bosonic Super-Cerenkov-like Radiation

  16. γ Low -energy limit (LE) 1 2 γ 1 2 γ High -energy limit (HE) 1 2

  17. ID-52-283/2007 Etapa 2 2. Investigarea emisiei spontane mezoni prin mecanisme de tip Super-Cerenkov 10 Decembrie 2007-30 Septembrie 2008 • Articole Publicate in 2008: • D.B.Ion, From Cherenkov Radiation to Generalized Super-Cherenkov Exotic Decays, Ann. Rom. Acad. Sci. Vol. 1 (2008) No.1, arXiv:0801.0804 ( 2008). • 2. D.B.Ion si L. Rusu, Quantum Crossing Symmetry as Heart of Ghost Imaging, Ghost Imaging Mistery Discovered?,Romanian Reports in Physics Vol 60, (2008) 1151-1158.

  18. Nuclear Pionic Cerenkov Radiation (NPICR) • LMU Munchen University Colaborator • Prof. Dr. Wilhelm Stocker • COSY-Projects • (1990-1996) • D. B. Ion and W. Stocker, Phys. Lett. B 273 (1991) 20-25 • D. B. Ion and W. Stocker, Phys. Rev. C 48 (1993) 1172-1177 • D. B. Ion and W. Stocker, Phys. Lett. B 346 (1995) 172-177 • D. B. Ion and W. Stocker, Phys. Rev. C 52 (1995) 3332-3342

  19. 1995

  20. 1999 Experimental evidences for NPICR E.K.Sarkisyan et al., Phys. Lett. B 471 (1999) 257 • In 1999, G.L.Gogiberidze, L.K. Gelovani and E.K. Sarkisyan performed the first experimental tests [Phys. Lett. B 471 (1999) 257)] of the pionic Čerenkov-like effect in Mg-Mg collisions at 4.3GeV/c/nucleon. • Obtained a good agreement with the position and width of the first pionic Čerenkov band predicted by D.B. Ion and W. Stocker [Phys. Rev. C 52, 3332 (1995)]. E.K.Sarkisyan

  21. Low -energy limit (LE) 1 2 1 2 High -energy limit (HE) 1 2

  22. ID-52-283/2007 Etapa 3 3. Investigarea efectelor gluonice de tip radiatie Super-Cerenkov (2009) • Articole Publicate in 2009 • D.B.Ion si L. Rusu, Quantum Mirrors and Crossing Symmetry as Heart of Ghost Imaging, Romanian Reports in Physics Vol 61 , No 3, 609–623, 2009 • D.B.Ion si M.L.D. Ion, R. Ion-Mihai, T. Angelescu, A.A.Radu. Evidence for Optimal Resonances from Pion-Nucleus Scattering in Δ(3,3) Resonance Region • Rom. Journ. Phys., Vol. 54, Nos. 7–8, P. 601–611,2009 • D.B.Ion si M.L.D. Ion, R. Ion-Mihai, Saturation of Optimal Resonance Limits in Pion-Nucleus Scattering, Rom. Journ. Phys., Vol. 54, Nos. 9–10, P. 985–988, 2009

  23. g Low g-energy limit (LE) 1 2 g 1 2 g High g-energy limit (HE) 1 2

  24. ID-52-283/2007 ID-52-283/2007 Etapa 4 Investigarea emisiei gamma a Pulsarilor pe baza radiatiei de tip SCR (2010) Articole Publicate sau in curs de aparitie in 2010 1. D.B.Ion M.L.D. Ionsi L. Rusu, Quantum Mirrors and Crossing Symmetry as Heart of Ghost Imaging, Optics Communications, Vol 283, No 6, P. 1026-1031, 2010 2. D.B.Ion si M.L.D. Ion, R. Ion-Mihai, T. Angelescu,. Evidence for Optimal Resonances from Pion-Nucleus Scattering in Δ(3,3) Resonance Region Rom. Journ. Phys., Vol. 55, Nos. 3-4, 2010. 3. D.B.Ion si M.L.D. Ion,Super-Cerenkov Radiation as New Exotic Decay in Refractive Media,, Rom. Journ. Phys., Vol. 55, Nos. 5-6, 2010. 4. D.B.Ion si M.L.D. Ion,Mesonic Super Čerenkov-like effects in hadronic and nuclear media, Rom. Journ. Phys., Vol. 55, Nos. 7-8, 2010.

  25. Nuclear Gamma Cerenkov Radiation (NGCR) • LMU Munchen University Colaborator • Prof. Dr. Wilhelm Stocker • COSY-Projects • (1990-1996) • D. B. Ion and W. Stocker, Phys. Lett. B 258 (1991) 262-265 • D. B. Ion and W. Stocker, Ann. of Phys. (N.Y.) 213 (1992) 355-377 • D. B. Ion and W. Stocker, Phys. Lett. B 311 (1993) 339-342 • D. B. Ion and W. Stocker, Phys. Lett. B 323 (1994) 446-452 • D. B. Ion and W. Stocker, Astroparticles Physics 2 (1994) 21-27

  26. SCR-Astrophysical Implications D. B. Ion and W. Stocker, VHEGR/UHEGR produced by Cherenkov mechanism in cosmic sources, Astropart. Phys. 2 (1994) 21-27

  27. 1994

  28. ELEMENTE DE PERFORMANTA? • Citare permanenta pe Siteul Institutului IIaI-RAN (vezi varianta din 2 Aprilie 2009 care este atasata in urmatoarele pagini).

  29. Acesta este conţinutul din memoria cache de la Google pentru http://www.inr.ru/rus/mmf/ideljap.html. Este un instantaneu al paginii, aşa cum arăta ea în 2 Apr 2009 21:28:20 GMT. Este posibil ca pagina curentă să se fi modificat între timp. Aflaţi mai multeVersiune numai text Sunt evidenţiaţi următorii termeni de căutare: iondbivascumandionmihair ИЯИ РАН - Исследования деления ядер протонами, сопровождающегося рождением пионов Экспериментальное обнаружение и исследование свойств теоретически предсказанного канала деления тяжелых ядер протонами средних энергий, сопровождающегося рождением пиона, может составить новое важное направление в области изучения деления атомных ядер. С помощью разработанной каскадно-испарительно-делительной модели был предсказан весь набор характеристик канала вынужденного деления ядер с эмиссией пиона протонами с энергией 150-600 МэВ, необходимый для проведения эксперимента по поиску этого процесса на Московской мезонной фабрике. Модель основана на предположении о рождении пиона вблизи порога на первой каскадной стадии процесса во взаимодействии налетающего протона с внутриядерным нуклоном с последующем делением возбужденного остаточного ядра. Эта модель предсказывает полные сечения канала деления ядер U-238 с рождением пиона 8.43, 43.8 и 119.4 мб для энергий протонов 250, 325 и 400 МэВ, соответственно. Кроме того, были проведены теоретические исследования другого возможного механизма деления с вылетом пиона, когда часть энергии осколков деления уже на завершающей стадии процесса расходуется на рождение пиона. Такой когерентный механизм может давать существенный вклад в подпороговой области при энергии протонов менее 290 МэВ, когда элементарный процесс рождения пиона на отдельном внутриядерном нуклоне энергетически запрещен. За основу для предсказания относительных вероятностей такого механизма была выбрана статистическая модель, использованная авторами работы[Ion D.B., Ivascu M. and Ion-Mihai R.// Ann.of Phys.-1986.P.171, 237]. 2009

  30. Такой статистический подход не требует каких-либо предположений о конкретной динамике процесса реакции деления с вылетом пиона и знания соответствующих матричных элементов. Ограничением метода является невозможность предсказания абсолютных сечений процесса, тем не менее, метод позволяет оценить отношение вероятностей деления с вылетом пиона и обычного деления для случаев спонтанного и вынужденного процессов. Расчеты статистических факторов для каналов деления, сопровождаемого подпороговой эмиссией пиона, были выполнены для случаев: (1) деления остаточного ядра, возникающего в результате протон-ядерного взаимодействия и (2) спонтанного деления. Результаты расчетов для случая деления U-226 на два осколка Рd-112 и Pd-114 приведены в таб.1. Массы исходных ядер и осколков деления брались в соответствии с работой [Wapstra A.H. and Audi G.//Nucl.Phys.-1985.-A432/-P.1.]. Как видно из приведенного примера, отношение статистических факторов возрастает в 10-100 раз для случая вынужденного деления. В предположении, что матричные элементы процесса слабо зависят от энергии протона, это будет означать, что деление с вылетом пиона становится в 10-100 раз более вероятным, если делящееся ядро возникло в результате протон-ядерного взаимодействия. Это подтверждает перспективность экспериментов на ускорителях по поиску деления, сопровождаемого испусканием пиона, в частности, на ММФ ИЯИ с помощью спектрометра "СПИДЭК". Этот спектрометр состоит из двух камер рассеяния, расположенных последовательно друг за другом, и позволяет проводить измерения в двух различных постановках эксперимента с регистрацией заряженных пионов установкой PLASMAS и нейтральных пионов по их распаду на два у-кванта установкой PINOT, Регистрация осколков деления осуществляется с помощью системы на основе ППД (два блока детекторов по 9 ППД диаметром 2 см каждый, устройства старта для время пролетных измерений массы осколков на основе двух МКП и регистрирующей электроники в стандарте "КАМАК"). Полученное временноеразрешение (400 пс на МКП и 1 нc на стоповых ППД) позволяет получать разрешение по массам осколков в 2-4 массовых единицы. Эксперимент планируется проводить при следующих требованиях к пучку протонов: 1.Энергетическая область измерений     160-400 МэВ2. Разрешение по импульсу     Δp/p~10-33. Средний ток протонов пучка     1 - 50 мкА4. Частота макроструктуры пучка     1- 50 Гц5. Длительность макроимпульса     до 240 мкс Изготовлена также система дистанционной смены мишеней (3 мишени, исследуемая - 0.3-0.5мг/см2, фоновая - подложка и калибровочная - Cf-252) и смонтирована на вакуумной камере "СПИДЕК". Схема расположения спектрометра на пучке протонов показана на рисунке.

  31. http://www.inr.ru/rus/mmf/ideljap.html

  32. ID-52-283/2007 Super-Cerenkov Radiation Dr. E.K. Sarkisyan CERN-Geneva Prof. Dr. D. B. Ion NIPNE-Bucharest Prof Dr. W. Stocker LMU-Muenchen In 2003 all three was nominated for the Nobel Price in Physics

More Related