Сцинтилляционные детекторы комптоновских поляриметров для измерения поляризационных состояний аннигиляционных фотонов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Рассматриваются конструкция и параметры сцинтилляционных детекторов комптоновских поляриметров для измерения фотонов, образующихся при аннигиляции электрон-позитронных пар в покое. Обсуждаемая установка позволяет измерять и сравнивать поляризационные корреляции рассеянных аннигиляционных фотонов в двух (запутанном и декогерентном) квантовых состояниях. Приводятся амплитудные параметры рассеивателей и детекторов рассеянных фотонов, полученные из предварительных тестов данных детекторов с помощью радиоактивных гамма-источников, а также в процессе набора экспериментальных данных. Показана возможность измерять и сравнивать поляризационные корреляции рассеянных аннигиляционных фотонов.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. Г. Баранов

Институт ядерных исследований Российской академии наук; Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”

Автор, ответственный за переписку.
Email: baranov@inr.ru
Россия, 108840, Москва, Троицк, ул. Физическая, 27; 115409, Москва, Каширское шоссе, 31

А. П. Ивашкин

Институт ядерных исследований Российской академии наук

Email: baranov@inr.ru
Россия, 108840, Москва, Троицк, ул. Физическая, 27

С. А. Мусин

Институт ядерных исследований Российской академии наук; Московский физико-технический институт (Национальный исследовательский университет)

Email: baranov@inr.ru
Россия, 108840, Москва, Троицк, ул. Физическая, 27; 141701, Долгопрудный, Московская обл., Институтский пер., 9

Г. Х. Салахутдинов

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”

Email: baranov@inr.ru
Россия, 115409, Москва, Каширское шоссе, 31

А. О. Стрижак

Институт ядерных исследований Российской академии наук; Московский физико-технический институт (Национальный исследовательский университет)

Email: baranov@inr.ru
Россия, 108840, Москва, Троицк, ул. Физическая, 27; 141701, Долгопрудный, Московская обл., Институтский пер., 9

Список литературы

  1. Bohm D., Aharonov Y. // Phys. Rev. 1957. V. 108. P. 1070. https://doi.org/10.1103/PhysRev.108.1070
  2. Langhoff H. // Z. Physik. 1960. V. 160. P. 186. https://doi.org/10.1007/bf01336980
  3. Kasday L.R., Ullman J., Wu C.S. // Nuovo Cim. 1975. V. 25. P. 633. https://doi.org/10.1007/bf02724742
  4. Hiesmayr B., Moskal P. // Sci. Rep. 2019. V. 9. P. 8166. https://doi.org/10.1038/s41598-019-44570-z
  5. Abdurashitov D., Baranov A., Borisenko D., Guber F., Ivashkin A., Morozov S., Musin S., Strizhak A., Tkachev I., Volkov V., Zhuikov B. // JINST. 2022. V. 17. P. 03010. https://doi.org/10.1088/1748-0221/17/03/P03010
  6. Ivashkin A., Abdurashitov D., Baranov A., Guber F., Morozov S., Musin S., Strizhak A., Tkachev I. // Sci. Rep. 2023. V. 13. P. 7559. https://doi.org/10.1038/s41598-023-34767-8
  7. Zhuikov B.L., Kokhanyuk V.M., Konyakhin N.A., Vincent J. // Nucl. Instrum. and Methods. 1999. V. 438. P. 173. https://doi.org/10.1016/S0168-9002(99)00672-5
  8. AFI electronics webpage, https://afi.jinr.ru.
  9. Agostinelli S., Allison J., Amako K., Apostolakis J., Araujo H., Arce P., Asai M., Axen D., Banerjee S., Barrand G., Behner F., Bellagamba L., Boudreau J., Broglia L., Brunengo A. // Nucl. Instrum. and Methods. 2003. V. 506. P. 250. https://doi.org/10.1016/S0168-9002(03)01368-8
  10. Yu H., Xiangyu M., Shumin Y., Jun Z., Xiangjun Z., Renzhong T. // Nucl. Instrum. and Methods. 2022. V. 1032. P. 166653. https://doi.org/10.1016/j.nima.2022.166653

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схема двухплечевой экспериментальной установки, состоящей из комптоновских поляриметров (а), и фото установки (б).

Скачать (217KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Фото компонентов детектора рассеянных фотонов (а) и фото промежуточного рассеивателя из GAGG-сцинтиллятора и матрицы кремниевых фотоумножителей (б).

Скачать (161KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Энергетический спектр электронов отдачи в основном рассеивателе при комптоновском рассеянии аннигиляционных фотонов. Черная линия – события со всеми возможными углами рассеяния. Красная линия – события с зарегистрированными рассеянными фотонами в NaI(Tl)-детекторах.

Скачать (232KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Амплитудный спектр в NaI(Tl)-детекторе при его облучении гамма-источником 22Na (а) и энергетический спектр рассеянных и зарегистрированных NaI(Tl)-детектором аннигиляционных фотонов (б). Экспериментальный спектр показан синим цветом, расчетный – красным.

Скачать (346KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Амплитудные спектры в промежуточном GAGG-рассеивателе, полученные при облучении детектора различными гамма-источниками: а – спектры для источников 241Am (синяя линия) и 57Co (черная линия), б – спектр для источника 137Cs.

Скачать (1MB)
Метаданные
7. Рис. 6. Амплитудный спектр в GAGG-детекторе для гамма-источника 22Na (а) и зависимость энергетического разрешения GAGG-детектора от энергии, выделенной в сцинтилляторе (б).

Скачать (1MB)
Метаданные
8. Рис. 7. Энергетический спектр в промежуточном GAGG-рассеивателе без требования регистрации рассеянного фотона в NaI(Tl) (а) и при условии регистрации рассеянного фотона NaI(Tl)-счетчиком (б).

Скачать (292KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024