Сцинтилляционные детекторы комптоновских поляриметров для измерения поляризационных состояний аннигиляционных фотонов

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

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.

Толық мәтін

Рұқсат жабық

Авторлар туралы

А. Баранов

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

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: baranov@inr.ru
Ресей, 108840, Москва, Троицк, ул. Физическая, 27; 115409, Москва, Каширское шоссе, 31

A. Ивашкин

Институт ядерных исследований Российской академии наук

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

С. Мусин

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

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

Г. Салахутдинов

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”

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

A. Стрижак

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

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

Әдебиет тізімі

  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

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу
2. Fig. 1. Schematic diagram of a two-arm experimental setup consisting of Compton polarimeters (a) and a photo of the setup (b).

Жүктеу (217KB)
Метадеректер
3. Fig. 2. Photo of the components of the scattered photon detector (a) and a photo of the intermediate scatterer made of a GAGG scintillator and a matrix of silicon photomultipliers (b).

Жүктеу (161KB)
Метадеректер
4. Fig. 3. Energy spectrum of recoil electrons in the main scatterer for Compton scattering of annihilation photons. Black line – events with all possible scattering angles. Red line – events with registered scattered photons in NaI(Tl) detectors.

Жүктеу (232KB)
Метадеректер
5. Fig. 4. Amplitude spectrum in the NaI(Tl) detector when irradiated by a 22Na gamma source (a) and the energy spectrum of scattered and registered annihilation photons by the NaI(Tl) detector (b). The experimental spectrum is shown in blue, the calculated spectrum in red.

Жүктеу (346KB)
Метадеректер
6. Fig. 5. Amplitude spectra in the intermediate GAGG scatterer obtained by irradiating the detector with different gamma sources: a – spectra for 241Am (blue line) and 57Co (black line) sources, b – spectrum for 137Cs source.

Жүктеу (1MB)
Метадеректер
7. Fig. 6. Amplitude spectrum in the GAGG detector for the 22Na gamma source (a) and the dependence of the energy resolution of the GAGG detector on the energy released in the scintillator (b).

Жүктеу (1MB)
Метадеректер
8. Fig. 7. Energy spectrum in an intermediate GAGG scatterer without the requirement to register a scattered photon in NaI(Tl) (a) and under the condition of registering a scattered photon by a NaI(Tl) counter (b).

Жүктеу (292KB)
Метадеректер

© Russian Academy of Sciences, 2024