Презентация Открытие антипротона онлайн

Содержание слайда: Открытие антипротона Волосников Владимир Сергеевич МФТИ ФОПФ 1 курс 727 группа

Содержание слайда: План Теоретические предпосылки Экспериментальная установка Результат

Содержание слайда: Теоретические предпосылки Мотивация проведения эксперимента Спин Теория Дирака

Содержание слайда: Мотивация проведения эксперимента

Содержание слайда: Теория Дирака Появление квантовой Механики Появление специальной теории относительности П. Дирак обобщает уравнение Шредингера на случай релятивистских частиц Из решения его уравнения возникали частицы с отрицательными энергиями Возникшую проблему решает гипотеза о существовании античастиц Античасти́ца — частица-двойник некоторой другой элементарной частицы, обладающая той же массой и тем же спином, отличающаяся от неё знаками всех других характеристик взаимодействия

Содержание слайда: Экспериментальная установка Беватрон Установка Плюсы

Содержание слайда: Беватрон Беватро́н (Bevatron, от BeV — Billion ElectronVolt) — ускоритель, слабофокусирующий протонный синхротрон на энергию 6 ГэВ, работавший в Национальной лаборатории им.Лоуренса (LBNL, Калифорния) в 1954-1971 годы для проведения экспериментов в области физики высоких энергий и элементарных частиц, а в 1971-2009 годы в качестве бустера тяжёлых ионов для линейного ускорителя SuperHILAC.

Содержание слайда: T – медная мишень; М1, М2 – отклоняющие магниты; С1, С2 – сцинтилляционные счетчики; Ч1, Ч2 – Черенковские счетчики; Л1, Л2 – квадрупольные фокусирующие магниты T – медная мишень; М1, М2 – отклоняющие магниты; С1, С2 – сцинтилляционные счетчики; Ч1, Ч2 – Черенковские счетчики; Л1, Л2 – квадрупольные фокусирующие магниты

Содержание слайда: Особенности установки С помощью отклоняющих магнитов М1 и М2 из всех вторичных частиц, образующихся при взаимодействии ускоренного пучка протонов  с мишенью, выделялись частицы с единичным отрицательным зарядом и импульсом 1.19 ГэВ/с. Для выделения антипротонов из большого фона отрицательных пионов (1 антипротон на ≈105 пионов) использовалось их разное время пролета расстояния ≈ 12 м между быстродействующими сцинтилляционными счетчиками С1 и С2. Ч2-счетчик Черенкова специальной конструкции, который подсчитывает только частицы в узком интервале скоростей, 0. 75 < V/C < 0.78. Счетчик Ч1 регистрировал частицы со скоростями пионов (V/C > 0.79).

Содержание слайда: Экспериментальные данные Измерение времени полета Измерение массы Измерение пороговой энергии выхода

Содержание слайда: Известны импульсы частиц проходящих через магниты М1, М2 - 1.19 ГэВ/с Известны импульсы частиц проходящих через магниты М1, М2 - 1.19 ГэВ/с известны массы мезонов и антипротона, => известны скорости частиц - 0.99 с и 0.78 с соответственно Известно расстояние между счетчиками С1 и С2 – 12м Теоретическое время полета мезона и антипротона - 40·10-9 с и 51·10-9 с соответственно

Содержание слайда: Измерение времени полета Счетчик Ч1 регистрировал частицы, двигающиеся со скоростью >0,79c Счетчик Ч2 регистрировал частицы со скоростью 0,75c < V/c < 0,78c Счетчик С3 регистрировал частицы, которые не отклонились от заданной траектории Счетчики С1, С2, С3 и Ч2 были включены на совпадение Показания счетчика Ч1 исключались из показаний С1, С2, С3 и Ч2

Содержание слайда: Измерение времени полета

Содержание слайда: Измерение времени полета

Содержание слайда: Измерение массы Скорость мезонов и антипротонов постоянна С помощью изменения параметров M1, M2, Q1 и Q2 изменяли импульс частицы Таким методом получали зависимость количества частиц, приходящихся на 10^5 мезонов от массы частицы

Содержание слайда: Кривая получена с помощью протонов Кривая получена с помощью протонов Точки получены для отрицательных частиц Масса отрицательной частицы совпадает с массой протона в пределах 5%

Содержание слайда: Измерение выхода измерение выхода отрицательно заряженных частиц с массой равной протону в зависимости от энергии падающего на мишень пучка ускоренных протонов. Измеренное пороговое значение выхода реакции - 4,3 МэВ

Содержание слайда: Выводы

Содержание слайда:

Содержание слайда: Немного о спине (спиновом числе) Спин (от англ. spin, буквально — вращение, вращать(-ся)) — собственный момент импульса элементарных частиц, имеющий квантовую природу и не связанный с перемещением частицы как целого. Вектор спина является единственной величиной, характеризующей ориентацию частицы в квантовой механике целого. Деление частиц на бозоны (с целым спином) и фермионы (с полуцелым спином)

Содержание слайда: Немного о спине (спиновом числе) Фермионы - электроны, мюоны, нейтрино, протоны, кварки Бозоны – фотон, глюон, гравитон

Содержание слайда: Сцинтилляционные счетчики

Содержание слайда: Квадрупольная линза

Содержание слайда: Черенковский счетчик