Корреляции легких фрагментов в ион-ионных взаимодействиях К. Михайлов, ИТЭФ. 17 ноября 2004

План Введение Методика эксперимента Е286 Корреляционные функции легких фрагментов Пространственно-временные характеристики Выводы

Корреляционная функция Относительный импульс в системе центра масс двух частиц: Инвариантная масса пары: Вклaды в КФ: Интерференция(бозоны,фермионы) Кулоновское и Сильное взаимодействие в конечном состoянии Р.Ледницкий, В.Л.Любошиц, ЯФ 35 (1982) с.1316

Варшава 2003, конференция STAR, Р.Ледницкий

Эксперимент Е Ar (77 МэВ/нуклон) + 58 Ni n, p, d, T, 3 He, 4 He + X Data on light-fragment correlations in 4 0 Ar+ 58 Ni at 77MeV/nucleon Eur. Phys. J. A18 (2003) p Коллаборация Е286. K.Mikhailov 1, A. Stavinskiy 1, J.C.Angelique 2, B.Benoit 3, E. de Goes Brennand 3, G.Bizard 2, J.Colin 2, G.Costa 4, P.Desesquelles 5, O.Dorvaux 4, D.Durand 2, B.Erazmus 6, Yu.Grishuk 1, F.Hanappe 3, A.Kieliszek 7, S.Kuleshov 1, C.Lebrun 6, R.Lednicky 8, G.Leksin 1, P.Leszczynski 7, M.Marques 2, Th.Materna 3, K.Miller 7, G.Papatheofanous 3, T.Pawlak 7, J.Pluta 7, M.Przewlocki 7, A.Staranowicz 7, L.Stuttge 4, B.Tamain 2, A.Vlasov 1, L.Vorobyev 1, K.Wosinska 7 1 Institute of Theoretical and Experimental Physics 2 Laboratoire de Physique Corpusculaire,IN2P3,CNRS/ISMRA 3 Universite Libre de Bruxelles,Belgium 4 IRES,IN2P3-CNRS/Universite Louis Pasteur,France 5 ISN,IN2P3/CNRS, et Univ.J.Fourier,France 6 SUBATECH,UMR Univ.,EMN,IN2P3/CNRS, France 7 Faculty of Physics,Warsaw University of Technology, Poland 8 Institute of Physics ASCR, Czech Republic

Схема установки DEMON в эксперименте Е286 (DEtecteur MOdulaire de Neutron)

DEMON (вид со стороны пучка)

Эффект кросс-токов в нейтрон-нейтронных корреляциях J.Pluta et al. NIM A411(1998) 417 Yu.Bayukov et al. Phys. Lett. B189(1987)291 кросс-ток d2d2 d2d2 d2d2 d1d1 d1d1 d1d1 d 1 =d 2 d 1 E 2 и ΔEΔd

Схема одного модуля установки DEMON (вид сбоку) Детектор DEMON совместно с детектором SYPEP

Схема одного модуля установки DEMON (вид спереди) Детектор DEMON совместно с детектором SYPEP

DEMON в эксперименте Е286

40 Ar+ 58 Ni 77 МэВ/нуклон Сеанс – 1998г. GANIL (Франция), DEMON Триггер – одновременное срабатывание двух любых каналов установки Набрано около событий Cтатистика по количеству пар, взятых в анализ n 4 He pT p 4 HenTp 3 He n 3 HedTd 3 He Разрешение по времени пролета для всех вторичных частиц 300пс Разрешение по относительному импульсу было менее 8 МэВ/с 40 Ar + 58 Ni n, p, d, T, 3 He, 4 He + X

Идентификация частиц p d T Z=+2 Z=+1 TDC

Z=0 Z=+1 Z=+2 TDC

Инвариантные инклюзивные сечения нейтронов и протонов для одного модуля установки (θ=6 O )

Распределение числа событий для одного детектора (6 O ) Угол вылета в антилабораторной системе (градусы) Кин.энергия в антилабораторной системе (МэВ) 110 O

Кинематические области

Средние кинетические энергии на нуклон (E 1, E 2 ) и углы вылета (θ 1, θ 2 ) частиц пары в области корреляционного эффекта (k * < 0.1 ГэВ/с) в лабораторной системе отсчета. В скобках – те же величины в системе покоя налетющего ядра 40 Ar (антилабораторная система). E286: 40 Ar (77 МэВ/нуклон) + 58 Ni n, p, d, T, 3 He, 4 He + X Частицы, взятые в анализ корреляций

4 He и p из разных событий Экспериментальная корреляционная функция p 4 He 4 He и p из одного и того же события G.I.Kopylov Phys.Lett. 50B, p.472

k* или М 12 ? 8 пар 4 изодублета

Диаграмма энергетических уровней ядер 5 He и 5 Li. Nucl. Phys. A490 (1988)

Модель независимых источников Копылова-Подгорецкого Независимые одночастичные источники Задается пространственно-временное распределение источников: Среднеквадратичные значения радиуса области генерации: и момента излучения: [фм] [фм/с~0.33· сек] Г.И.Копылов,М.И.Подгорецкий.ЯФ 15(1972)392 Г.И.Копылов,М.И.Подгорецкий.ЯФ 18(1973)656

Кулоновская корреляционная функция для p 4 He r 0

Отношение корреляционных функций p 4 He/n 4 He *(C 1 +C 2 *M 12 ) Неполная факторизация Кулон ядра-остатка Трехчастичные распады

Оценка кулоновского взаимодействия ядра-остатка с легкими фрагментами Кулон р с ядром Z: Учет заряда частиц: Кулон фрагмента с ядром Z: Z=18 ( 40 Ar) Если есть искажение корреляционных функций, то оно одинаковое.

Нарушение равновесия? 4 Li и 4 H рождаются реже, чем p, 3 He, n и T. W.A.Friedman, Phys.Rev.C60(1999)014601

nnnp (Паули?) R~1-0.5exp(-k *2 P 2 2 /h 2 c 2 ) Г.И.Копылов, М.И.Подгорецкий.ЯФ 15(1972)392

Кулон p 3 He

Возможна переоценка τ из-за разного вклада возбужденных уровней 4 He

E286 Zhi Yong He et al., Nucl.Phys.A620(1997)214 D.Fox et al.,Phys.Rev.C47(1993)R421 Y.D.Kim et al.,Phys.Rev.Lett.67(1991)14 Сравнение времен эмиссии (τ), полученных в разных экспериментах

Фрагментация 40 Ar r RMS =2.1фм τ=1500фм/с Нейтрон-нейтронная корреляционная функция в Е286 Acta Phys. Pol. B Vol.33 (2002) p.507 Nucl.Phys.A674(2000)277: 58 Ni+ 27 Al at 45MeV/A. nn,np,pp. τ n ~τ p ~500фм/с Phys.Rev.C48(1993)2874: 40 Ar+ 197 Au at 60MeV/A and 20 Ne+ 59 Cu at 30MeV/c. τ n ~600fm/c, τ p ~180fm/c Модель слияния (H.Sato,K.Yazaki,Phis.Lett.B98(1981)153): W N ~e -t/τ, W D ~W N 2 ~e -2t/τ τ D ~0.5τ N τ легких фрагментов в 2-4 раза меньше T n >40МэВ

Выводы Оригинальный подход – совместный анализ изосимметричных пар, позволяет определить простраственно-временные характеристики при неизвестном сильном взаимодействии Кулоновское взаимодействие не разрушает корреляционную картину в парах частиц, обладающих различным зарядом Впервые измерена корреляционная функция nT и обнаружен эффект деструктивных корреляций. Предложена интерпретация – системы с избыточным количеством тождественных барионов могут проявлять эффекты Ферми- статистики. Проведенный анализ корреляционных функций легких фрагментов, p4He, n4He, d 3 He, dT, p 3 He, nT, n 3 He и pT, измеренных в 40 Ar+ 58 Ni взаимодействиях при 77МэВ/А, показал, что величина времени протекания процесса масштаба фм/с и она находится в согласии с результатами других экпериментов

Корреляции фрагментов средней массы Phys.Rev. C52(1995) 818

Равновесие, Вильям А. Фридман