【摘要】：對核子之間相互作用的的理解是整個核物理以及強子物理的基礎(chǔ)。核子 核子(NN)散射是研究核力的理想工具。對核子 核子散射的完整描述需要足夠的實驗觀測量,對這些觀測量進行相移分析(PSA)可以得到核子 核子的散射振幅。測量完整的核子 核子散射觀測量需要極化實驗。通過分析現(xiàn)有的實驗數(shù)據(jù)可以得到質(zhì)子 質(zhì)子散射在2 GeV以下的振幅。而對中子 質(zhì)子系統(tǒng),在單核子能量800 MeV以上實驗數(shù)據(jù)很少。德國于利希研究中心的ANKE-COSY合作組長期致力于一個通過氘核 質(zhì)子電荷交換反應(yīng)dp→{pp}sn提取中子 質(zhì)子散射振幅的系統(tǒng)研究。在第一階段的研究中,ANKE合作組利用極化氘束流和氫靶,成功地測量了核子實驗室系動能在1.135 GeV以下的中子 質(zhì)子散射振幅。受COSY最大磁剛度的限制,1.135 GeV是利用氘束所能達到的最高單核子能量。采用逆運動學(xué)方法,利用質(zhì)子束流轟擊氘靶,可以將ANKE的中子 質(zhì)子散射研究擴展到COSY的最高能量2.8 GeV。在產(chǎn)出反應(yīng)之前,需要首先驗證逆運動學(xué)方法的可靠性。本論文描述的原理驗證實驗利用COSY 600 MeV的非極化質(zhì)子束流轟擊氘靶,出射粒子由位于靶點附近的一組硅徑跡望遠鏡和ANKE的前端探測器測量。實驗利用了ANKE極化內(nèi)靶裝置提供的四種模式的氣體極化氘靶。為了增加有效靶厚極,極化內(nèi)靶裝置產(chǎn)生的極化氘原子被注入一個內(nèi)靶儲存腔中,與穿過儲存腔的束流發(fā)生碰撞。此外,實驗還利用非極化氘靶和氮靶采集了數(shù)據(jù);非極化氘靶數(shù)據(jù)用于和極化數(shù)據(jù)對比提取不對稱度,氮靶數(shù)據(jù)用于扣除由束流和內(nèi)靶儲存腔碰撞產(chǎn)生的本底。實驗以質(zhì)子 氘核彈性散射為參考反應(yīng)測量了氘靶極化度,并以此為基礎(chǔ)提取了質(zhì)子 氘核電荷交換反應(yīng)p?d→n{pp}s在三動量轉(zhuǎn)移q 160 MeV/c的運動學(xué)區(qū)域內(nèi)的矢量分析本領(lǐng)Ay和張量分析本領(lǐng)Ayy。測量結(jié)果與第一階段研究中利用極化氘束流測量的q 140 MeV/c的數(shù)據(jù)光滑銜接,并且和基于SAID數(shù)據(jù)庫中質(zhì)子 中子散射振幅的沖量近似計算一致。原理驗證實驗表明在高能區(qū)通過質(zhì)子 氘核電荷交換反應(yīng)研究中子 質(zhì)子散射具有可行性和科學(xué)意義。
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：O571.1

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1 勾伯興;在ANKE-COSY上利用極化氘靶對中子—質(zhì)子散射的初步研究[D];蘭州大學(xué);2015年

本文編號：2806236