ГРУППА МЕЗОЯДЕРНЫХ РЕАКЦИЙ Вед.н.с. к.н. - Семенчук Г.Г. Ст.н.с. к.н. - Маев Е.М. Ст.н.с. - Петров Г.Е. Н.с. к.н. - Воропаев Н.И. Н.с. - Балин Д.В. Н.с. - презентация

1 ГРУППА МЕЗОЯДЕРНЫХ РЕАКЦИЙ Вед.н.с. к.н. - Семенчук Г.Г. Ст.н.с. к.н. - Маев Е.М. Ст.н.с. - Петров Г.Е. Н.с. к.н. - Воропаев Н.И. Н.с. - Балин Д.В. Н.с. - Смиренин Ю.В. Н.с. - Садецкий СМ. Н.с. - Маев О.Е. Инж. пр. - Фотиева Е.В. Инж.оп.пр. - Дубограй B.C. Инж. - Семенчук А.Г. Монт. р/а - Еремеев А.Д.

2 Группа занимается исследованиями реакций, происходящих в среде изотопов водорода и гелия под действием - - мезонов. К ним относятся реакции мюонного катализа dd, pd и dt- синтеза, реакции перезарядки мезоатомов и реакции -захвата как на гелии, так и на изотопах водорода. Основной методикой при исследовании данных реакций является использование работающих на водороде (или гелии) ионизационных камер высокого давления (до ~ 160 атм), совмещающих в себе свойство живой мишени по регистрации остановившихся мюонов и детектора заряженных продуктов реакций. Данный метод был предложен и развит в ОФВЭ ПИЯФ более 25 лет назад и до сих пор остается уникальным в своей области. В последние 5лет совместно с Отделом трековых детекторов разрабатывается водородная время - проекционная камера (ТРС) для прецизионного измерения скорости реакции - захвата на водороде.

3 Cap ПИЯФ ГМР Группа Шапкина Протий-газ Хим. очистка и анализ примесей Лаборатория Алексеева (ОНИ) Протиевая вода ФТИ им. Иоффе Анализ примесей D2 Лаборатория Чернова Система рециркуляции Отдел Крившича MWPCs, TPC

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14 ОТВЕТСТВЕННОСТЬ ПИЯФ В КОЛЛАБОРАЦИИ muСAP Разработка и изготовление MWPCs (3 набора) и ТРС (3 набора) из стекла. Полный цикл тестирования и достижение рабочих параметров по напряжению (совместно с PSI) Оснащение их электроникой приема сигналов Помощь в восстановлении проп-камеры SINDRUM5 (в PSI) Изготовление входного окна для пучка из Ве Обеспечение работы систем химической очистки водорода и контроля чистоты в процессе эксперимента Обеспечение работы установки по производству протия Разработка и изготовление установки циркуляционной очистки водорода Разработка установки по производству протиевой воды с уровнем примесей дейтерия ~ 1 ppm (0.3 ppm) Анализ уровня примесей дейтерия в протии

15

16 Итоги 2003 года 1. Отладка и запуск установки по производству протиевой воды в ОНИ ПИЯФ Апрель 2003 – 40 литров, ~11 ppm дейтерия; Июль 2003 – 8 литров, расчетная чистота < 0,5 ppm дейтерия; 2. Отладка и запуск установки по наработке газообразного протия. В феврале 2003 года установка доставлена из PSI Май 2001 – 6 ppm Декабрь 2001 – 2% D2 (загрязненная вода из Канады) Ноябрь 2002 – 28 ppm Июнь 2003 – 14 ppm, наработано более 600 литров протия Чистота воды определяется по реакции Н2O + Na -> NaOH + ½ H2; 3. Завершено изготовление полного набора стеклянных рамок для TPC 2 – детектора по новой технологии; сборка в чистой комнате 4. Работа в PSI по изготовлению новой цилиндрической пропорциональной камеры (SINDRUM5) для внешнего детектора электронов; Камера имеет размеры: Длина – 800 мм, диаметр – 640 мм, Vраб ~2,8 кВ, ~ 1600 каналов 5. Участие в сменах в PSI по запуску на пучке установки CAP. Детектор TPC 1 работал лишь при напряжении Vраб ~4,8 кВ. Впервые измерен на пучке уровень чистоты газа по сигналам - захвата. 6. Измерен уровень примеси дейтерия в газе TPC 1 – детектора. Cd = 5,5 ppm. 7. Изготовление в ЦЭО ПИЯФ корпуса TPC 2 – детектора с окном из Ве. 8. Покупка вакуумного оборудования для сверхчистой откачки ~ 6000 EUR 9. Изготовлены основные узлы циркуляционной системы очистки водорода Заказано оборудование на ~10000 $ через фонд CRDF

17

18

19

20 Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment Volume 515, Issues 1-2, 1 December 2003, Pages Proceedings of the International Workshop on Aging Phenomena in Gaseous Detectors doi: /j.nima Copyright © 2003 Elsevier B.V. All rights reserved. Study of aging properties of a wire chamber operating with high-pressure hydrogen E. M. Maev, V. A. Andreev, A. A. Fetisov, V. A. Ganzha, G. E. Gavrilov, A. G. Krivchitch, E. V. Kouznetsova, O. E. Maev, G. E. Petrov, G. N. Schapkin, G. G. Semenchuk and A. A. Vorobyov. High Energy Physics Division (HEPD), St. Petersburg Nuclear Physics Institute (PNPI), Orlova Roscha, Gatchina , Russia

21 Задачи 2004 года 1. Провести сборку «чистой» вакуумной системы откачки (январь - февраль) 2. Завершить изготовление корпуса и начать сборку TPC – детектора в «чистой» комнате (январь - май) 3. Осуществить запуск системы циркуляционной очистки водорода (январь - май) 4. Наработать необходимое количество протия для тестовых испытаний (~ 1м 3 ) (январь - февраль) 5. Запустить установку в полном объеме на пучке PSI. Добиться не менее 20 кГц остановок мюонов в объеме TPC – детектора (август - октябрь)

22 Финансирование в 2003 году Грант РФФИ: 150 Т. руб. Миннаука «Мюон»: 190 Т. руб. РАН: 600 Т. руб Т. руб. Командировки: 14 чел/мес