Моделирование экспериментов с ультрахолодными нейтронами
Диссертация
Ультрахолодные нейтроны (УХН) — нейтроны с энергией ~ 10″ 7 эВ. Замечательным свойством УХН является способность испытывать полное отражение от поверхности многих веществ. Благодаря своим особенностям УХН используются для решения многих фундаментальных проблем физики элементарных частиц. Во второй главе диссертации говорится о моделировании эксперимента по измерению времени жизни нейтрона… Читать ещё >
Содержание
- Введение
- Глава 1. Пакет программ для моделирования экспериментов с
- Глава 2. Моделирование эксперимента по измерению времени жизни нейтрона с гравитационной ловушкой и с покрытием из низкотемпературного фомблина
- 2. 1. Введение
- 2. 2. Экспериментальная установка для измерения времени жизни нейтрона с гравитационной ловушкой УХН
- 2. 3. Методы экстраполяции к времени жизни нейтрона
- 2. 4. Вычисление эффективной частоты соударений
- 2. 5. Монте-Карло моделирование эксперимента
- Глава 3. Моделирование мультикамерного ЭДМ спектрометра
- 3. 1. Введение
- 3. 2. Обзор измерений ЭДМ нейтрона
- 3. 3. Предложенная схема эксперимента и ее преимущества
- 3. 4. Компенсация флуктуаций магнитного поля мультикамерным
- ЭДМ спектрометром
- 3. 5. Математическая модель мультикамерного ЭДМ спектрометра
- 3. 6. Схема обработки данных в мультикамерном ЭДМ спектрометре
- 3. 7. Симуляция измерений ЭДМ нейтрона на математической модели в условиях нестабильности магнитного поля с неоднородными флуктуациями
- 3. 8. Сигнал от ЭДМ нейтрона в мультикамерном спектрометре. Подавление возможных фальшь эффектов, вызванных токами утечки
- 3. 9. Рассмотрение других систематических эффектов
- 3. 10. Поляризация УХН в схеме мультикамерного ЭДМ спектрометра. Тестовые эксперименты
- 3. 11. Детектор УХН с анализом поляризации
- 3. 12. Статистическая точность измерений мультикамерным ЭДМ спектрометром
- 3. 13. Сравнение чувствительности существующих экспериментов с проектной чувствительностью предложенного эксперимента
- 3. 14. Сравнение чувствительности существующих ЭДМ спектрометров с чувствительностью предложенного ЭДМ спектрометра в условиях одинаковой плотности УХН
- 3. 15. Модель мультикамерного ЭДМ спектрометра (мини ЭДМ спектрометр)
- 3. 16. План реализации нового ЭДМ эксперимента
Список литературы
- Зельдович Б.Я., Хранение холодных нейтронов // ЖЭТФ, 1959, т.36, с.1952−1953.
- V.I. Lushikov, Yu.N. Pokotilovski, A.V. Strelkov, F.L. Shapiro, JETP Letters 9, 23 (1969).
- L.V. Groshev, N.V. Dvoretsky, A.M. Demidov, Yu.N. Panin et al., Phys. Lett. В 34, 293 (1971).
- F. Atchison, T. Brys, M. Daum, P. Fierlinger, A. Fomin, R. Henneck, K. Kirch, M. Kuzniak, A. Pichlmaier, The simulation of ultracold neutron experiments using GEANT4 // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 552 (2005)513−521.
- M. Daum, A. Fomin, R. Henneck, K. Kirch, A. Murashkin, I. Potapov, A. Serebrov, Mathematical model of the neutron EDM experiment // Paul Scherrer Institut Scientific Report 2001, p. 32.
- E. Aleksandrov, M. Balabas, G. Ban, G. Bison, K. Bodek, Yu. Borisov, T. Brys, M. Daum, S. Dimitriev, N. Dovator, P. Fierlinger, X. Flechard, A. Fomin, P. Geltenbort, St. Groger, R. Henneck, A. Ivanov, V. Kartoshkin, M. Karuzin,
- A. Serebrov, M. Lasakov, A. Fomin, P. Geltenbort, A. Murashkin, I. Krasnoschekova, Yu. Rudnev, A. Vasiliev, Superconducting UCN Polarizer for a New EDM Spectrometer// Preprint PNPI-2570, Gatchina (2004) p.8.
- А.П. Серебров, Измерение времени жизни нейтрона с использованием гравитационных ловушек ультрахолодных нейтронов // УФН, том 175, № 9, 2005, 905−924.
- Particle Data Group, S. Eidelman, et al., Phys. Lett. В 592 (2004) 1.
- H. Abele, M. Astruc, S. Baesler, D. Dubbers, F. Gluck, U. Muller, V. Nesviz-hevsky, J. Reich, O. Zimmer, Is the Unitarity of the Quark-Mixing CKM Matrix Violated in Neutron ?-Decay? // Phys. Rev. Lett. 88 (2002) 211 801, 4 p.
- V.K. Ignatovich, The Physics of Ultracold Neutrons, in: Oxford Series on Neutron Scattering in Condensed Matter, Clarendon Press, Oxford, 1990.
- R. Golub, D.J.Richardson, S.K. Lamoreaux, Ultra-cold Neutrons, Adam Hilger, Bristol, Philadelphia, New York, 1991.
- Pokotilovski Yu.N., Investigation of Liquid Fluoropolymers as Possible Materials for Low-Temperature Liquid Wall Chambers for Ultracold-Neutron Storage IIЖЭТФ, 2003, 123, 203−210.
- Purcell E.M., Ramsey N.F., On the possibility of electric dipole moments for elementary particles and nuclei // Phys. Rev., 1950, v.78, p.807.
- Lee T.D., Yang C.N., Question of parity conservation in weak interactions // Phys. Rev., 1956, v. 104, p.254−258.
- Wu C.S., Ambler E., Hayward R.W., Hoppes D.D., Hudson R.P., Experimental test of parity conservation in beta decay // Phys. Rev., 1957, v.105, p.1413−1415.
- Christenson J.H., Cronin J.W., Fitch V.L., Turlay L., Evidence for the 2n decay of the /<2 meson II Phys. Rev. Lett., 1964, v.13, p.138−140.
- Barr S.M., A review of CP violation in atoms // Int. Journal of Mod. Phys. A, 1993, v.8, No.2, p.209−236.
- Бигги И., Уральцев Н. Г., Эффективные глюонные оперторы и дипольный момент нейтрона //ЖЭТФ, 1992, т. 100, с.363−385.
- Smith J.H., Purcell Е.М., Ramsey N.F., Experimental limit to the electric dipole moment of the neutron//Phys. Rev., 1957, v.108, p.120−122.
- Dress W.B., Miller P.D., Pendlebury J.M., Perrin P., Ramsey N.F., Search for an electric dipole moment of the neutron // Phys. Rev., 1977, v. D15, p.9−20.
- Shull C, Nathans R., Search for a neutron electric dipole moment by a scattering experiment// Phys. Rev. Lett., 1967, v. 19, p.384−386.
- Шапиро Ф.Л., Электрические дипольные моменты элементарных частиц // УФН, 1968, т.95, с.145−158.
- Алтарев И.С., Борисов Ю. В., Боровикова Н. В. и др. // ЯФ, 1996, т.59, № 7, с. 1204. Phys. of At. Nucl., v.59, No.7, p. 1152.
- A.I. Egorov, etal., Yad. Fiz. 19 (1974) 300 (Sov. J. Nucl. Phys. 19, 147).
- Ю.Ю. Косвинцев, Ю. А. Кушнир, В. И. Морозов, Хранение ультрахолодных нейтронов в сосуде с магнитной «стенкой» // Письма в ЖЭТФ, 23 (2) (1976) 135−138.
- A. Serebrov, A. Vasiliev, М. Lasakov, Yu. Rudnev, I. Krasnoshekova, P. Geltenbort, J. Butterworth, T. Bowles, C. Morris, S. Seestrom, D. Smith, A.R. Young, Depolarization of UCN stored in material traps // Nucl. Instr. and Meth. A 440 (2000)717−721.
- A. Steyerl, H. Nagel, F.-X. Schreiber, K.-A. Steinhauser, R. Gahler, W. Glaser, P. Ageron, J.M. Astruc, W. Drexel, G. Gervais, W. Mampe, A new source of cold and ultracold neutrons // Phys. Lett. A 116 (1986) 347−352.
- А. Серебров, Multichamber EDM Spectrometer. Status 2005 // 5я международная конференция «Ультрахолодные и холодные нейтроны: физика и источники» (Петергоф, Россия, 2005) http://cns.pnpi.spb.ru/ucn/articles/serebrov.pdf