Способ получения пучка высокоэнергетичных антипротонов Советский патент 1991 года по МПК H05H5/00 

частиц из мишени, как нейтральных, таксп нию ускоренного протонного пучка и

и отрицательно заряженных с импульсами, отличными от выбранного значения для полезных антигиперонов. Отрицательные вторичные частицы с импульсом полезных антигиперонов не захва- тываются в отбираемый со свободной базы пучок распадных антипротонов, так как импульс последних ниже. В то же

составляла

л ,

пада - гиперонов

л 40 м при длине полурасLi-ч- (м) .4. (ГэВ/с, .- импульс антигиперонов.

Антигипероны требуемого импульса РО кинематически образуются в распаГ I /Ч Л

дах 2 - р it антигиперонов, импульсы которых находятся лищь в интервале

время выходы JE.+- и Д° -гиперонов () Поэтому на свосоставляла

л ,

пада - гиперонов

л 40 м при длине полурасLi-ч- (м) .4. (ГэВ/с, .- импульс антигиперонов.

Антигипероны требуемого импульса РО кинематически образуются в распаГ I /Ч Л

дах 2 - р it антигиперонов, импульсы которых находятся лищь в интервале

() Поэтому на сво51621187

оодную базу установкой соответствующего режима питания диспергирующих электромагнитов отклонялся пучок отрицательных вторичных частиц из мишени , К7о и др о) . с центральным им- 5

( в т

пульсом Р Р§-4- 1,31 Р р и небольшим разбросом ± U.P/P. Соотношение . 1,31 РЈ- обеспечивает отбор со свободной базы неполяризованного антипротонного пучка с требуемым импульсом P-g tuP jy . Этот полезный пучок вместе с вторичными частицами со свободной базы проходит щель коллиматора поглотител я и захватывается за ним объективом из 4 квадрупольных линз с градиентом 3 кг/см. Фоновые частицы вне свободной базы поглощаются в веществе коллиматора-поглотителя.

Объектив квадрупольнБ1х линз фокусирует через зазор типовых отклоняющих анализирующих электромагнитов с минимальным полем 14 кГс пучок антипротонов ко свободной базы с импульсами PS + ДР в щель-коллиматор, за которым этот пучок формируется по геометрии и транспортируется на экспериментальную установку. При этом фоновые вторичные частицы со свободной базы и возможные продукты их распадов ( ft , о - А 1 с импульсами вне интервала Р Ј iAP J фокусируются на щеки щели-коллиматора и поглощаются в них.

Рассчитанные в описанных условиях интенсивности неполяризованных антипротонных пучков и примесей фоновых частиц в них, которые могут быть получены предлагаемым способом при энер- гии ускоренных протонов 3000 ГэВ Ј /РЈ+ 1,31, UP /Р-р +8%, +12% иллюстрируются фиг.2. На фиг. 2 кривая 1 соответствует интенсивности I неполяризованных анти

Выделяя координатным детектором (или экранированием с помощь вещества) в поперечной плоскости антипротонного пучка лить антипротоны в верхней (или нижней) полуплоскости, получают поперечно поляризованный антипро- тонныи пучок с пониженной в два разз интенсивностью и степенью поляризации 50-70%. Отбирая на свободную

базу

4-

гипероны с центральным им

0

0

5

0

пульсом P«ri- 1,31 Р Я (в пределах -(1,31-1,55)Р«), получают продольно поляризованный пучок антипротонов этого же импульса Р со степенью поляризации (65-70)%.

Предлагаемый способ получения высо- коэнергетичных антипротонов но сравнению с прототипом позволяет получать чистые (с фоновой примесью адронов не более 10%) антнпротонные пучки с достаточными для экспериментов интенсив- костями. Способ технически прост и экономичен, может Оыть реализован в 5 любом типовом канале частиц на мощном протонном ускорителе, способствуя универсализации каналов частиц и расширяя возможности экспериментальной установки. Такие частицы-пучки могут быть получены с импульсам до 0,5 от значения импульса ускоренных протонов (импульс протонов около или более 1000 ГэВ). Чистый антипротонныи пу-- чок оперативно может быть получен и ,. одном из трех поляризационных состояний: неполяризованном, поперечно поляризованном и продольно поляризованном. При программном управлении реяи- мом работы диспергирующих магнитов канала частиц можно иметь в одном сеансе измерений чистый антипротонныи. пучок с мигающей поляризацией, т.е. меняющей поляризационное состояние в последовательных циклах работы про

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано для получения пучков высоко- энергетичных антипротонов на выходе ускорителей протонов на энергии около тысячи ГэВ и выше. Целью изобретения является повышение чистоты антипротонного пучка. Первичный ускоренный пучок протонов направляют на мишень 1, а из вторичного пучка за мишенью с помощью отклоняющего магнита 2 выделяют на свободную базу частицы с отрицательным зарядом, содержащим анти-сиг- ма-плюс-гипероны, из которых рождаются антипротоны. За свободной базой осуществляется сепарация нужных частиц по импульсу в системе коллимнрующих и отклоняющих элементов 4, 5, 6 и 7. 2 ил. ,

протонов, кривая 2 - интенсивности фо- д5 тонного ускорителяа

новых ц -мезонов в пучке антипротонов (ло оси абсцисс отложены значения , центрального импульса пучка, по оси ординат-интенсивности частиц),

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать от ускоренных протонов с энергией 3000 ГэВ чистые неполяризованные пучки антипротонов с импульсами в диапазоне Р (200 - 1300 ГэВ/с и интенсивностями (10 - 2°10 ) Р/Ю 4 ускоренных протонов и примесью и /Р (2-10)%, что на два порядка лучше, чем в прототипе,

0

Формула изобретения

Способ получения пучков высокоэнер- гетичных антипротонов, включающий генерацию ускорения пучкч вторичных- частиц на мишени, выделение направленного пучка этих частиц на свободную базу и отбор с нее монохроматичкых антипротонов, отличающийся тем, что, с целью повышения чистоты антипротонного пучка, вторичные частицы за мишенью диспергируют магнитным полем пространственно по их знаку заряда и импульсом и выделяют на свободную ба

зу монохроматичный пучок вторичных отрицательных частиц, содержащий анти- сигматтюс-гипероны, а высокоэкерге тичные антипротоны отбирают ео свобод-5 ной базы, при этом выполняются условия;

LC Ь-. s LM/2,

Е Ms+

-г- т -31

.7

5 10б

Ъ.

§

WO 800 120Q Р,ГэВ/с

Фиг. 2

где L - протяженность свободной базы, м:

ьм

протяженность диспергирующего магнитного поля, м;

L&.,.- длина полураспада анти-сиг- ма-плюс-гиперонов, м;

«зг+- импульс антипротонов,кг.

- 1,65-10 энергия покоя антипротона, Дж

1, масса покоя анти- сигма-плюс-гиперона, кг: 3-

,с

М

jj

10 - скорость света, м 1,67-ИГ27, кг.