Способ определения асимметрии вылета заряженных частиц в бета-распаде поляризованных нейтронов Советский патент 1990 года по МПК G01T1/38 

Изобретение относится к физике элементарных частиц, а точнее к технике исследования нейтронного расЦель изобретения - повышение --Z-.™

р:зГг„ :т. зГ:гггг - -- -Р-пада). ПРЯНОЙ ПРОВОД 3, ПРОХОДЯЩИЙ по оси Области 2, детекторы 4

гг---

разом° ™ следующим об.ро ::гггп-ггт--г-

нения нейтронов, помещенную в ное поле-Н --- .„ка, реализованное, например, с помощью прямого проО

СП

;о

31601594

вода 3, г - расстояние от оси облас- 1ти 2 (контролируемой области распа- да). Нейтроны накапливают в области г хранешш до равновесного состояния -Электроны распада за счет дрейфа iвыводят вдоль оси из области 2 хранения нейтронов (с помощью магнитно- :го поля) и регистрируют детекторами

расположению установки вдали от прямых пучков за надежной защитой от возможного фона. Снижение фона также приводит к- повышению точности эксперимента.

Введение в электрическую цепь источника Э питания прямого провода 3 переключателя 7 направления тока

го поля; и pelии ii i Hi - -. . «; „ „о тто4 и 5, причем каждьм детектор регист-,(, позволяют поочередно собирать на де .,„ гро„.тпг,ы Д и 5 то электроны, то прорирует частицы одного направления вращения вокруг оси системы. Детек- торы расположены вьше границы 6 об- ласти 2 хранения нейтронов. По коли- i честву электронов определяют коэффициент корреляции А на частицах одного знака. Для дополнительного повы шения точности периодически направление магнитного поля изменяют на

15

текторы 4 и 5, то электроны, то протоны. Это способствует лучшему учету систематической погрешности.

Если в момент.распада нейтрона со спином, ориентированным вдоль направления магнитного поля, вылетела.заряженная частица с определенным знаком аксиальной составляющей скорости,то такое направление этой составляющей,

Гс вГпГоГо; „ „Г„о™;-епь„о реп,- ,„ а з„„„.. «-„«---, „., иыя nnx-nvr оси системы сохраняются

25

стрируют количество протонов,вылетающих из области 2 по и против направления магнитного поля.

Сущность способа сводится к следующему .

Область 2 хранения ультрахолодных нейтронов (контролируемая область распада) позволяет накапливать ультрахолодные нейтроны за счет их полного отражения от стенок области .. Накопление нейтронов с постоянным притоком приводит к повьш1ению статистической точности измерений.

Прямой провод 3, расположенный по оси области 2, создает при протекании по нему тока аксиально-симметричное радиально-неоднородное магнитное поле вида H-vl/r во всей области 2. В таком поле заряженные частицы, образованные при распаде нейтрона, дрейфуют вдоль прямого провода 3, причем эффекта магнитного зеркала не возникает. Таким образом устраняется источник систематической погрешности.

Расположение детекторов 4 и 5 за- ряженных частиц в радиальной плоскос- кости вплотную друг к другу позволяет регистрировать частицы, вылетевшие по и против направления спина поляризованных нейтронов и совершающие в процессе дрейфа вращательное движение, по и против часовой стрелки вокруг оси прямого провода 3.

30

ния вокруг оси системы сохраняются на всем пути к детекторам 4 и 5.Имен ное это свойство позволяет измерять асимметрию в распаде нейтрона.Сочетание накопления ультрахолодных нейт ронов в области 2 хранения, являющей ся контролируемой областью распада

с магнитным полем , позволяю щим осуществить регистрацию заряженных частиц раздельно по знаку заряда и по направлению вращения,позволяет получить положительньй эффект,

Изоб;ретение позволяет повысить 35 точность измерений, сократить время измерений,.экономить ресурсы (электроэнергию, хладагент и т.д.). Формула изобретения 1. Способ определения асимметрии 40 вьшета заряженных частиц в бета- распаде поляризованных нейтронов, включающий поляризацию нейтронов, ввод нейтронов в контролируемую область распада, вывод электронов рас 45 пада из контролируемой области распада с помощью магнитного поля и регистрацию количества электронов, вылетающих по и против направления магнитного поля, по которому опре- 50 деляют асимметрию вьшета заряженных частиц, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения точност в контролируемую область.распада вводят ультрахолодные нейтроны,пред варительно выполнив ее в виде осе- симметричной области хранения ульт- рахблодньпс нейтронов, накапливают в ней нейтроны до равновесной плот ности, а вывод электронов осущестРасположение детекторов 4 и 5 выше области 2 хранения нейтронов предотвращает взаимодействие нейтронов с детекторами 4 и 5, а использование ультрау.олодных нейтронов способствует

расположению установки вдали от прямых пучков за надежной защитой от возможного фона. Снижение фона также приводит к- повышению точности эксперимента.

Введение в электрическую цепь источника Э питания прямого провода 3 переключателя 7 направления тока

- -. . «; „ „о ттопозволяют поочередно собирать на де гро„.тпг,ы Д и 5 то электроны, то пропозволяют поочередно собирать на де гро„.тпг,ы Д и 5 то электроны, то про

текторы 4 и 5, то электроны, то протоны. Это способствует лучшему учету систематической погрешности.

Если в момент.распада нейтрона со спином, ориентированным вдоль направления магнитного поля, вылетела.заряженная частица с определенным знаком аксиальной составляющей скорости,то такое направление этой составляющей,

а з„„„.. «-„«---, иыя nnx-nvr оси системы сохраняются

„ а з„„„.. «-„«---, иыя nnx-nvr оси системы сохраняются

5

0

т

ния вокруг оси системы сохраняются на всем пути к детекторам 4 и 5.Имен-, ное это свойство позволяет измерять асимметрию в распаде нейтрона.Сочетание накопления ультрахолодных нейтронов в области 2 хранения, являющейся контролируемой областью распада

с магнитным полем , позволяющим осуществить регистрацию заряженных частиц раздельно по знаку заряда и по направлению вращения,позволяет получить положительньй эффект,

Изоб;ретение позволяет повысить 35 точность измерений, сократить время измерений,.экономить ресурсы (электроэнергию, хладагент и т.д.). Формула изобретения 1. Способ определения асимметрии 40 вьшета заряженных частиц в бета- распаде поляризованных нейтронов, включающий поляризацию нейтронов, ввод нейтронов в контролируемую область распада, вывод электронов рас- 45 пада из контролируемой области распада с помощью магнитного поля и регистрацию количества электронов, вылетающих по и против направления магнитного поля, по которому опре- 50 деляют асимметрию вьшета заряженных частиц, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения точности, в контролируемую область.распада вводят ультрахолодные нейтроны,предварительно выполнив ее в виде осе- симметричной области хранения ульт- рахблодньпс нейтронов, накапливают в ней нейтроны до равновесной плотности, а вывод электронов осущест55

1601594

меняют направление магнитного йоля на противоположное и дополнительно регистрируют количество протонов

оси контролируемой области распада. распада, вылетающих из контролируе- о 1 „ г. II .т о .„ vfoii пйпягти пяспапа по И ПРОТИВ на

вляют с помощью магнитного поля вида Нл.-, где. г - расстояние от

2. Способ поп.1,отличаю- щ и и с я тем, что периодически измой области распада по и против на равления магнитного поля.

распада, вылетающих из контролируе- vfoii пйпягти пяспапа по И ПРОТИВ на

мой области распада по и против направления магнитного поля.

Изобретение относится к физике элементарных частиц и может быть использовано при исследовании нейтрона. Цель изобретения - повышение точности, которая достигается использованием нейтронов заданного энергетического интервала и магнитного поля особого вида. Способ определения симметрии вылета заряженных частиц при бета-распаде поляризованных нейтронов включает поляризацию ультраколодных нейтронов, введение их в контролируемую область распада, являющуюся одновременно областью хранения нейтронов, и накопление их до равновесной плотности, вывод продуктов распада электронов и протонов из контролируемой области с использованием магнитного поля вида H @ 1/V и регистрацию продуктов распада, вылетающих по и против направления магнитного поля, по которым определяют асимметрию. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

Фиг.г

8

Ч-