1 XIII летняя школа молодых учёных и специалистов ОИЯИ Источник позитронов низкой энергии. Проект LEPTA Кобец А.Г., Мешков И.Н., Пивин Р.В., Рудаков А.Ю., - презентация

1 1 XIII летняя школа молодых учёных и специалистов ОИЯИ Источник позитронов низкой энергии. Проект LEPTA Кобец А.Г., Мешков И.Н., Пивин Р.В., Рудаков А.Ю., Соболева Л.В., Яковенко С.Л. ОИЯИ ЛЯП СЭО

2 2 А.Ю.Рудаков, Источник позитронов низкой энергии. Проект LEPTA. СОДЕРЖАНИЕ: 1. Установка LEPTA 2. Основные задачи проекта 3. Проектные параметры 4. Инжектор позитронов 5. Накопитель 6. Экспериментальный канал 7. Заключение XIII летняя школа молодых учёных и специалистов ОИЯИ

3 3 Секция охлаждения Позитронная ловушка септум кокер 10E6 100sec=10E8 e+ e-пушка Спиральный квадруполь Ps детектор 10E4 o-Ps / сек 22 Na 10E6 e+ / сек 1. Установка LEPTA XIII летняя школа молодых учёных и специалистов ОИЯИ А.Ю.Рудаков, Источник позитронов низкой энергии. Проект LEPTA.

4 4 Источник е + е + ловушка Канал ввода е + Септумные соленоиды е - пушка коллектор Прямолинейная секция Ps

5 5 2. Основные задачи проекта 1. Электронное охлаждение позитронов и генерация позитрония 2. Проверка СРТ - теоремы, сохранения CP и P 2.1. Сравнение зарядов e+ / e Редкие и запрещённые каналы распада o-Ps и p-Ps 2.3. p-Ps =>γ γ, поиск циркулярно поляризованных фотонов 2.4. p-Ps => ν ν~ 3. Квантовая электродинамика в системе позитрония Спектроскопия позитрония 3.2. Время жизни p-Ps 3.3. Время жизни o-Ps 4. Поиск лёгких, нейтральных бозонов (лёгкого акциона) 5. Проверка гипотезы Зеркальной вселенной(Тёмная материя) XIII летняя школа молодых учёных и специалистов ОИЯИ А.Ю.Рудаков, Источник позитронов низкой энергии. Проект LEPTA.

6 6 3. Проектные параметры установки LEPTA Периметр, м 17.2 Энергия позитронов, кэВ 4 10 Радиус траектории в торах, м 1.45 Продольное магнитное поле, Гс 400 Радиус позитронного пучка, см 0.5 Число циркулирующих позитронов 1E8 Давление остаточного газа, н Тор<0.1 Параметры пучка ортопозитрония Скорость атомов o-Ps, м/сек (3.8 6)E7 (β ) Угловой разброс пучка, мрад 1.0 Разброс по скоростям 1E-4 Диаметр пучка на выходе, см 1.1 XIII летняя школа молодых учёных и специалистов ОИЯИ А.Ю.Рудаков, Источник позитронов низкой энергии. Проект LEPTA.

7 Инжекция e+ 4. Инжектор позитронов 7–участок инжекции позитронов в накопитель 8–шибер (быстрая задвижка) 9-магниторазрядный насос 10-турбомолекулярный насос 11 –сосуд Дьюара (He) 1-источник позитронов 22 Na 2-радиационная защита 3-шибер 4-вакуумный пост 5-позитронная ловушка 6–проходной изолятор XIII летняя школа молодых учёных и специалистов ОИЯИ А.Ю.Рудаков, Источник позитронов низкой энергии. Проект LEPTA.

8 8 22 Na Ne e+e+ T ~ 5 K e+e+ e+e+ 4. Инжектор позитронов Криогенный замедлитель позитронов XIII летняя школа молодых учёных и специалистов ОИЯИ А.Ю.Рудаков, Источник позитронов низкой энергии. Проект LEPTA.

9 9 4. Инжектор позитронов Энергия позитронов, эВ Замедленные позитроны Спектр позитронов из 22 Na Выход позитронов Спектр позитронов 130 мкм 90 мкм 50 мкм 30 мкм E pos, eV dN/dE e+ XIII летняя школа молодых учёных и специалистов ОИЯИ А.Ю.Рудаков, Источник позитронов низкой энергии. Проект LEPTA.

10 10 4. Инжектор позитронов Криогенный замедлитель позитронов XIII летняя школа молодых учёных и специалистов ОИЯИ А.Ю.Рудаков, Источник позитронов низкой энергии. Проект LEPTA.

11 11 4. Инжектор позитронов XIII летняя школа молодых учёных и специалистов ОИЯИ А.Ю.Рудаков, Источник позитронов низкой энергии. Проект LEPTA.

12 12 4. Инжектор позитронов XIII летняя школа молодых учёных и специалистов ОИЯИ А.Ю.Рудаков, Источник позитронов низкой энергии. Проект LEPTA.

13 13 e-e I III II IV V VI VIIVIII V V Инжектор позитронов Эксперимент по накоплению электронов XIII летняя школа молодых учёных и специалистов ОИЯИ А.Ю.Рудаков, Источник позитронов низкой энергии. Проект LEPTA.

14 14 4. Инжектор позитронов Фазовый фильтр B -V(x) (а) (б) (в) Генератор Метод вращающегося электрического поля XIII летняя школа молодых учёных и специалистов ОИЯИ А.Ю.Рудаков, Источник позитронов низкой энергии. Проект LEPTA.

15 15 Кривая накопления после оптимизации распределения давления и напряжениях на электродах (1), поперечного магнитного поля (2), частоты и амплитуды вращающегося электрического поля (3). Оптимальная частота вращения составляет 650 к Гц, амплитуда 1В. ε = 0.4, τ life = 25 с 4. Инжектор позитронов XIII летняя школа молодых учёных и специалистов ОИЯИ А.Ю.Рудаков, Источник позитронов низкой энергии. Проект LEPTA.

16 16 4. Инжектор позитронов Инжектор е +

17 17 Электронная пушка Люминофор 5. Накопитель XIII летняя школа молодых учёных и специалистов ОИЯИ А.Ю.Рудаков, Источник позитронов низкой энергии. Проект LEPTA.

18 18 5. Накопитель Септум XIII летняя школа молодых учёных и специалистов ОИЯИ А.Ю.Рудаков, Источник позитронов низкой энергии. Проект LEPTA.

19 19 5. Накопитель Система электронного охлаждения XIII летняя школа молодых учёных и специалистов ОИЯИ А.Ю.Рудаков, Источник позитронов низкой энергии. Проект LEPTA. e- Ie- 2 kV1…2.5 kV накал катод анод репеллер коллектор 10 kV 4a 3 kV

20 20 5. Накопитель Параметры источников СЭО XIII летняя школа молодых учёных и специалистов ОИЯИ А.Ю.Рудаков, Источник позитронов низкой энергии. Проект LEPTA. Источник Напряжение, в Выходно й ток, ма Стабильност ь Возможная модель источника Катод HCN Анод SL8PN10, MP10P Коллектор SA3PN4 Репеллер± Накал катода

21 21 5. Накопитель Монтажная схема источников СЭО XIII летняя школа молодых учёных и специалистов ОИЯИ А.Ю.Рудаков, Источник позитронов низкой энергии. Проект LEPTA. БП коллектор БП накал БП анод БП репеллер Устройство передачи мощности (развязка потенциалов) БП катод Пе ре да ча данных HV connectors

22 22 Установка коллектора 5. Накопитель

23 23 Охлаждение коллектора XIII летняя школа молодых учёных и специалистов ОИЯИ Источники питания СЭО

24 24 6. Экспериментальный канал Мишень 130 мм PMTube BGO-crystal 1 м NbTi Fe СП соленоид Fe NbTi 150 мм o-Ps o-Ps/p-Ps o-Ps Pick-off annihilation XIII летняя школа молодых учёных и специалистов ОИЯИ А.Ю.Рудаков, Источник позитронов низкой энергии. Проект LEPTA. 4π detector BGO Ball

25 25 XIX конференция по Фундаментальной Атомной Спектроскопии 6. Экспериментальный канал Мишень 130 мм PMTube BGO-crystal СП соленоид А.Ю.Рудаков, Новое развитие экспериментальных исследований физики позитрония. Вакуумная камера ФЭУ NbTi Fe Сцинтилятор СВЧ резонатор o-Ps (2 3 S 1 ) (2 3 S 1 ) -> (2 1 P 0(1) ) (2 1 P) -> (1 1 S 0 )p-Ps f / f, 1E-5 N_counts / N_max f / f, 1E-5 N_counts

26 26 Заключение А.Ю.Рудаков, Новое развитие экспериментальных исследований физики позитрония. Статус проекта: Источник позитронов XIII летняя школа молодых учёных и специалистов ОИЯИ

27 27 А.Ю.Рудаков, Новое развитие экспериментальных исследований физики позитрония. Статус проекта: Установка источника XIII летняя школа молодых учёных и специалистов ОИЯИ

28 28 А.Ю.Рудаков, Новое развитие экспериментальных исследований физики позитрония. Статус проекта: Установка источника XIII летняя школа молодых учёных и специалистов ОИЯИ

29 29 Заключение Статус проекта: Канал ввода XIII летняя школа молодых учёных и специалистов ОИЯИ

30 30 Заключение Статус проекта: Время жизни циркулирующего е - -пучка LifeTime vs Energy Energy, keV LifeTime, ms 2008, 480G 2008, 400G 2005, 350G 2005, 510G 2009_06, 510G Дата, Поле в септуме XIII летняя школа молодых учёных и специалистов ОИЯИ А.Ю.Рудаков, Источник позитронов низкой энергии. Проект LEPTA.

31 31 Спасибо за внимание XIII летняя школа молодых учёных и специалистов ОИЯИ А.Ю.Рудаков, Источник позитронов низкой энергии. Проект LEPTA.