Научная сессия-конференция секции ЯФ ОФН РАН «Физика фундаментальных взаимодействий». 26 - 30 ноября 2007, ИТЭФ, г. Москва Определение времени жизни нейтрона. - презентация

1 Научная сессия-конференция секции ЯФ ОФН РАН «Физика фундаментальных взаимодействий» ноября 2007, ИТЭФ, г. Москва Определение времени жизни нейтрона методом настройки шкалы распада. В.В. Васильев ИТЭФ

2 Модель экстремальной асимметрия испускания электронов Вылет электрона под углами, отличными от 0 и, не измеряли Вылет электрона под углами, отличными от 0 и, не измеряли Поэтому достаточно предположения, что вылет электрона строго параллелен или строго противоположен направлению спина нейтрона Поэтому достаточно предположения, что вылет электрона строго параллелен или строго противоположен направлению спина нейтрона

3 Модель экстремальной асимметрии распада Джексон, Трейман, Уайльд, 1957 год Джексон, Трейман, Уайльд, 1957 год Вероятность распада нейтрона Вероятность распада нейтрона dW(E e, e ) =W {1+A(S n p e ) V e /c} dE e d e = A,,,.

4 Устройство магнитной ловушки

5 Метод настройки шкалы распада. N j - «нейтронные числа». Пусть. N j =m j N, где j – номер ступени, m j –кратность j –той ступени потока, т.е. целое число. Полагая =1/ N, где - фактор кратности или масштабный фактор, и = 1/, где - наблюдаемое в направлении детектора время жизни нейтрона, R j = m j, где j=1,.., k.

6 Требуем минимума в точке = 0 для функционала ошибок F P (, ), который определим следующим образом: Условие минимума ____ ± (2 ). Теорема соответствия функционалов ошибки разных степеней приближения

7 Условия верификации Точное решение дает наилучшее приближение во всех порядках точности: Точное решение дает наилучшее приближение во всех порядках точности: 2 в диапазоне ( 2 ) в точке минимума функционала ошибки 2 в диапазоне ( 2 ) в точке минимума функционала ошибки соответствие функционалов для разных P степеней приближения в зависимости от заданного времени жизни для оптимального фактора корреляции соответствие функционалов для разных P степеней приближения в зависимости от заданного времени жизни для оптимального фактора корреляции симметрия функционала относительно точки решения для среднего арифметического значения симметрия функционала относительно точки решения для среднего арифметического значения

8 Поиск «второго» среднего Функционал ошибки для оптимального фактора кратности симметричен относительно среднего арифметического значения времени жизни Функционал ошибки для оптимального фактора кратности симметричен относительно среднего арифметического значения времени жизни Функционал средневзвешенного решения имеет максимум в точке среднего арифметического и находится слева на оси времени жизни Функционал средневзвешенного решения имеет максимум в точке среднего арифметического и находится слева на оси времени жизни В точке решения для средневзвешенного также можно ожидать соответствия 2 числу степеней свободы В точке решения для средневзвешенного также можно ожидать соответствия 2 числу степеней свободы

9 Магнитная ловушка УХН ИТЭФ

10 Поинтервальный счет детектора при удержании нейтронов и сливе на детектор

11

12 Вариации скорости счета фона в длительном эксперименте по магнитному хранению нейтронов Numbers of background count rates in rising order. Data obtained in the background measurement in the magnetic storage experiment.

13 Error functionals of the second degree of accuracy (p=2) at =17,18, 20 immovable point

14 Correspondence of the error functionals of different degrees of accuracy for the optimal -value ( =11/3)

15 The best correspondence of different functionals for the optimal step at the central point. 0 = 11/3, 2 [138, 169] for = 151 mean = s

16 Поиск взвешенного среднего для времени жизни

17 Поиск средневзвешенного значения времени жизни

18 Соответствие функционалов при поиске значения среднего взвешенного. Условие симметрии.

19 Радиус сходимости приближений для оптимального шага шкалы w = s 2( 18 2 ) при P=2

20 Проверка значения w =883.3 с A=

21 Сравнение с наиболее точными результатами c (A.P.Serebrov) c (A.P.Serebrov) c (V.I.Morozov) c (V.I.Morozov) c (W.Mampe) c (W.Mampe) this result : lifetime shift this result : lifetime shift weighted = s weighted = s mean = s mean = s A= = 813 s. + = 987 s. - = 813 s. + = 987 s.

22 Выводы Метод настройки шкалы распада применим в диапазоне нейтронных чисел первого и второго порядка Метод настройки шкалы распада применим в диапазоне нейтронных чисел первого и второго порядка Возможность точного определения оптимального шага шкалы без измерения нейтронных чисел Возможность точного определения оптимального шага шкалы без измерения нейтронных чисел Новый способ определения погрешности по минимуму радиуса сходимости приближений Новый способ определения погрешности по минимуму радиуса сходимости приближений Обеспечивает рекордную точность за счет многих ступеней вариации Обеспечивает рекордную точность за счет многих ступеней вариации Полученный результат соответствует мировым данным по времени жизни нейтрона и коэффициенту корреляции А (электрон-спин)и превосходит их по точности Полученный результат соответствует мировым данным по времени жизни нейтрона и коэффициенту корреляции А (электрон-спин)и превосходит их по точности

23 Значения 2 в точках минимумов для всех степеней приближения при оптимальном факторе кратности. ( =151), s, s 2 P=0P=1P=2P=3P=4 Mean value search for life time совпадение минимумов всех степеней точности 11/ соответствие 2 2 соответствие / Weighted value for life time совпадение минимумов с P 1 54/ /

24 Определение времени жизни нейтрона методом настройки шкалы распада. Модель экстремальной асимметрии распада Модель экстремальной асимметрии распада Метод вариации потока и настройка шкалы распада Метод вариации потока и настройка шкалы распада Экспериментальные данные по распаду нейтрона. Экспериментальные данные по распаду нейтрона. Результаты по времени жизни нейтрона. Результаты по времени жизни нейтрона. Отличие средних и связь с электрон- спиновой корреляцией. Отличие средних и связь с электрон- спиновой корреляцией.

25 Параметры магнитной Ловушки

26 Измерительный цикл ловушки