Изучение ненуклонных степеней свободы в ядрах и когерентного излучения релятивистских электронов на установке: "Электронный синхротрон "Сириус" (СИРИУС) (рег. № 06-12)".

Из экспериментальных данных реакции 12C(gamma, pi+ p)X ранее была получена оценка числа Delta-изобар в ядрах углерода на основе модели прямого выбивания Delta-изобары из ядра с использованием импульсного распределения Delta-изобар из ядерной материи. При выполнении контракта была разработана более реалистическая модель для импульсных распределений Delta-изобар в s- и p-оболочечных ядрах. Впервые получена теоретические оценки числа Delta-изобар в ядрах гелия, углерода и кислорода. Результаты являются абсолютными и зависят только от констант связи нуклона, пиона и дельты изобары, а также от магнитных моментов протона, Delta и переходного магнитного момента Delta--N. Получены вероятности нахождения изобары в легких ядрах на нуклон: P(гелий) = 0.0273, P(углерод) = 0.0219, P(кислород) = 0.0217. Расчет сечений реакции (gamma, pi+ p) с импульсными распределениями Delta-изобар для ядер углерода и кислорода показал, что модель прямого выбивания Delta-изобары из ядра противоречит результатам расчета с импульсными распределениями Delta-изобар из ядерной материи и данным эксперима. Для устранения этого противоречия в настоящее время разрабатывается модель, в которой импульсное распределение Delta-изобары в ядре находится из волновой функции Delta-N кластера в ядре, который является результатом взаимодействия двух нуклонов ядра. Есть предпосылки для устранения различия между экспериментальными и теоретическими результатами. Кроме эвристической ценности, полученные результаты позволяют углубить наши знания структуры ядер, а также пересмотреть некоторые представления о механизмах взаимодействия фотонов с ядрами.
  Создана экспериментальная установка для изучения связанных Delta-ядерных состояний в ядре углерода в реакции фотообразования отрицательных пионов с вылетом протонов. Установка включает канал регистрации отрицательного пиона и канал регистрации протона в компланарной геометрии. Пионы будут регистрироваться в совпадении с протоном сильнофокусиpующим магнитным анализатоpом. Протонный канал представляет собой протяженный (DeltaE, E)-сцинтилляционный спектрометр для регистрации частиц с энергией в диапазоне 15 - 140 МэВ. Калибровка сцинтилляционных детекторов протонного канала проведена на пучке фотопротонов. Функции отклика детекторов измерены с помощью мюонов космического излучения и радиоизотопного источнике 137Cs. Совместный анализ амплитуд импульсов фотоумножителей DeltaE- и E-детекторов, позволяет идентифицировать протоны с опpеделением их полярного угла с точностью 2.50 и энергии с точностью 2.5 – 4.5 МэВ. Эксперимент в такой постановке задачи будет выполнен впервые. Подтверждение существования -ядер и измерение параметров волновой функции изобары в ядре позволят проводить тестирование моделей -нуклонного и -ядерного взаимодействий.
  Создана экспериментальная установка для работы на выведенном пучке электронов из микротрона-инжектора синхротрона “Сириус”. Для измерения параметров излучения Смита-Парселла используются мишени типа Смита-Парселла, антенна регистрации излучения в миллиметровом диапазоне длин волн, параболическая рефлекторная оптика, позволяющая устранить в плоскости детектора эффект ближней волновой зоны излучения и провести сравнение с теоретическими моделями. Экспериментальная установка в такой модификации выполнена впервые.
  На выведенном пучке электронов из микротрона-инжектора синхротрона “Сириус” проведены исследования характеристик когерентного излучения Смита-Парселла (КИСП) в миллиметровом диапазоне длин волн. Создана теоретическая модель КИСП для ближней волновой зоны, которая показала отличие спектрально-угловых характеристик излучения от предсказываемых моделью для дальней волновой зоны. Для измерения параметров излучения использованы различные мишени типа Смита-Парселла – плоские и объемные решетки.