Denumirea Proiectului:
Download
1 / 40

Denumirea Proiectului: CERCETARI EXPLORATORII IN FIZICA - PowerPoint PPT Presentation


  • 83 Views
  • Uploaded on

Denumirea Proiectului: CERCETARI EXPLORATORII IN FIZICA DEZINTEGRARILOR EXOTICE NUCLEARE SI SUBNUCLEARE DE TIP SUPER-CERENKOV. Director de Proiect Prof. Dr. Dumitru B. ION. ID-52-283/2007. Obiectivele Proiectului.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' Denumirea Proiectului: CERCETARI EXPLORATORII IN FIZICA ' - slade-hooper


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript

Denumirea Proiectului:

CERCETARI EXPLORATORII IN FIZICA

DEZINTEGRARILOR EXOTICE NUCLEARE SI SUBNUCLEARE

DE TIP SUPER-CERENKOV

Director de Proiect

Prof. Dr. Dumitru B. ION

ID-52-283/2007

Obiectivele Proiectului

1. Descrierea efectelor cuantice de tip Super-Cerenkov pe baza principiilor de simetrie si optimalitate (2007)

2. Investigarea emisiei spontane mezoni prin mecanisme de tip Super-Cerenkov (2008)

3. Investigarea efectelor gluonice de tip SCR-duale (2009)

4. Investigarea emisiei Pulsarilor pe baza radiatiei de tip Super-Cerenkov (2010)


Bibliography for Introduction in

Super-Cerenkov Radiation

[8] D. B. Ion and W. Stocker, Nuclear gamma Čerenkov radiation from charged leptons, Phys. Lett. B 323 (1994) 446.

[1] D. B. Ion, Mesonic Čerenkov-like Effect as Possible Mechanism of Meson Production in Hadronic Interactions,DSc Thesis, Bucharest University, 1971.

[9] D. B. Ion and W. Stocker,Quantum theoretical approach to meson production in nuclear media via Čerenkov mechanisms, Phys.Rev. C 48 (1993) 1172.

[2]D. B. Ion, The classical theory of mesonic Čerenkov radiation in nuclear media, St. Cerc. Fiz. 22 (1970) 125.

[10]W. Stocker and D. B. Ion,Electromagnetic and mesonic Čerenkov effects in nuclear media, In "Topics in Atomic and Nuclear Collisions, edited by B. Remaud, A. Calboreanu and V. Zoran, NATO ASI Series B Vol. 321, Plenum Press,New York, 1994, p.443.

[3] D. B. Ion and F. Nichitiu, A possible Čerenkov mechanism for single pion production in hadron-hadron interactions at high energy, Nucl. Phys. B 29 (1971) 547.

[11] D. B. Ion and W. Stocker, Nuclear pionic Čerenkov-like radiation from high energy nucleons in nuclear media, Phys. Lett. B 346 (1995) 172.

[4] D. B. Ion and W. Stocker, Possibility of coherent gamma-Čerenkov radiation, Phys. Lett. B 258 (1991)262

[12] D. B. Ion and W. Stocker,Nuclear mesonic Čerenkov-like radiation from high energy nucleons in nuclear media, Phys.Rev. C 52 (1995) 3332.

[5] D. B. Ion and W. Stocker,Coherent pion production via a mesonic Čerenkov mechanism in relativistic proton-nucleus collisions, Phys. Lett. B 273 (1991) 20.

[13] D. B. Ion and W. Stocker,VHEGR/UHEGR produced by Čerenkov mechanisms in cosmic sources, Astropart. Phys. 2 (1994) 21.

[6] D. B. Ion and W. Stocker, Nuclear gamma Cherenkov radiation from charged projectiles as a coherent effect in nuclear media, Ann. Phys.(N.Y.) 213 (1992) 355.

[14] D. B. Ion and M. L. D. Ion,Super-Čerenkov Radiation a new phenomenon useful for RICH detectors, Rom. Journ. Phys. 51 (2006) 867(2006).

[7] D. B. Ion and W. Stocker, High energy nuclear gamma-Čerenkov radiation, Phys. Lett. B 311 (1993) 339.

[15] D. B. Ion,Generalized Super-Čerenkov Radiations in Nuclear and Hadronic Media, Romanian Reports in Physics Vol 59 , No 4 (2007) 1033-1044.


CONTENTS

1. Mach Effect

2. Cherenkov Radiation (CR) (m=0)

3. Generalized CR (m>0)

4. Super-Cerenkov Radiation (SCR)

5. Generalized SCR

6. Astrophysical Implications

7. Super-Mach Effect?


Heaviside cerenkov radiation
Heaviside-Cerenkov Radiation?

[1] O. Heaviside,

The Electric. November 9 (1888) 23;

The Electric. November 23 (1888) 83;

The Electric. December 7 (1888) 147


1971

Mesonic Cherenkov-like Effects

In 1971, in his Doctoral Thesis [9], D. B. Ion developed a general classical and quantum theory of the mesonic Čerenkov-like radiation in hadronic media [see D. B. Ion, Mesonic Čerenkov-like Effect as Possible Mechanism of Meson Production in Hadronic Interactions, DSc Thesis, Bucharest University, 1971].

Predicted completely all the properties of the pionic Čerenkov-like radiation in the case when the pionic refractive index is given by a single pole approximation.

Obtained a good agreement with the integrated cross section of the single meson production in the hadronic collisions (see D. B. Ion and F. Nichitiu, Nucl. Phys. B 29 (1971) 547-556).

1991


ID-52-283/2007

ID-52-283/2007

Etapa 1

1. Descrierea efectelor cuantice de tip Super-Cerenkov pe baza principiilor de simetrie si optimalitate (2007)

  • Lucrari Publicate:

  • Generalized Super-Cerenkov Radiation in Nuclear and Hadronic Media, Rom. Rep. Phys. Vol 59, Nr.4 (2007) 1033-1044.

  • Radiatia Super-Cerenkov, (Teorie si Experiment), Conferinta AOSR 25 Aprilie 2007.

  • Radiatia Super-Cerenkov , Cuvantare de Receptie la AOSR, 5 Martie 2008


γ

Ce este Radiatia Super-Cerenkov ?

The beam SČR-Ring

1

2

γ

1

2

1

γ

Anomalous SČR-Ring

γ

2


2002

Super-Coherence conditions

  • From energy-momentum conservation laws:

  • E1=ω+E2, p1=k+p2, we obtain

  • SČR-angle theta(1k):

  • SČR-angle theta(12) and theta(2k):


2003

An experimental test of the SČR

  • An experimental test of the SČR can be obtained using RICH detectors. For this accurate measurements of the SČR-ring radius are needed

  • As is well known, in an usual RICH detector a spherical mirror focuses all photons emitted at a Čerenkov angle along the particle trajectory at the same radius on the focal plane. Photon sensitive detectors placed at the focal plane detect the resulting ring image.

  • Then, a fundamental test of SČR can be based on SČR-prediction on ring radii:

Radiator

Fig.6


1995

BNL

Published in: Nucl. Instr. Meth. A 362, 253 (1995).

Ring radius (cm)

Particle momentum GeV/c


BNL

The experimental data are from Debbe et. al., Nucl. Instr. Meth. A 362, 253 (1995).


Observation of Anomalous Cerenkov Rings

A.S.Vodopianov, V. P. Zrelov, and A. A. Tyapkin [14] . They studied the anomalous Cherenkov radiation obtained in the relativistic lead ion beam at SPS-CERN. Observed 7 anomalous rings with unusual properties which, apparently, are produced by tahions [see: S. Vodopianov et al., Nucl. Instr. Meth. B 201, 266 (2003) A.S. Vodopianov, V.P. Zrelov and A.A. Tyapkin, Part. and Nucl. Lett. 2 [99]-2000.


2005

Fermionic-Antifermionic Boom?

Muons long track, slows down via SCR-cascade as follows:


Matter structure
Matter Structure

The matter around us is made up of “quarks” and “leptons”

The marriage of quantum mechanics and special relativity required that antiparticles exist.

Helium Atom

Fig.1: The matter structure composed from “quarks” and “leptons”. As example we choosen the Helium Atom.


Elementary Super-Cerenkov-like Effects

  • Gamma Super-Cerenkov Radiation

  • Gluonic Super-Cerenkov-like Radiation

  • Z-bosonic Super-Cerenkov-like Radiation

  • W-bosonic Super-Cerenkov-like Radiation


γ

Low -energy limit (LE)

1

2

γ

1

2

γ

High -energy limit (HE)

1

2


ID-52-283/2007

Etapa 2

2. Investigarea emisiei spontane mezoni prin mecanisme de tip Super-Cerenkov

10 Decembrie 2007-30 Septembrie 2008

  • Articole Publicate in 2008:

  • D.B.Ion, From Cherenkov Radiation to Generalized Super-Cherenkov Exotic Decays, Ann. Rom. Acad. Sci. Vol. 1 (2008) No.1, arXiv:0801.0804 ( 2008).

  • 2. D.B.Ion si L. Rusu, Quantum Crossing Symmetry as Heart of Ghost Imaging, Ghost Imaging Mistery Discovered?,Romanian Reports in Physics Vol 60, (2008) 1151-1158.


Nuclear pionic cerenkov radiation npicr
Nuclear Pionic Cerenkov Radiation (NPICR)

  • LMU Munchen University Colaborator

  • Prof. Dr. Wilhelm Stocker

  • COSY-Projects

  • (1990-1996)

  • D. B. Ion and W. Stocker, Phys. Lett. B 273 (1991) 20-25

  • D. B. Ion and W. Stocker, Phys. Rev. C 48 (1993) 1172-1177

  • D. B. Ion and W. Stocker, Phys. Lett. B 346 (1995) 172-177

  • D. B. Ion and W. Stocker, Phys. Rev. C 52 (1995) 3332-3342



1999

Experimental evidences for NPICR

E.K.Sarkisyan et al., Phys. Lett. B 471 (1999) 257

  • In 1999, G.L.Gogiberidze, L.K. Gelovani and E.K. Sarkisyan performed the first experimental tests [Phys. Lett. B 471 (1999) 257)] of the pionic Čerenkov-like effect in Mg-Mg collisions at 4.3GeV/c/nucleon.

  • Obtained a good agreement with the position and width of the first pionic Čerenkov band predicted by D.B. Ion and W. Stocker [Phys. Rev. C 52, 3332 (1995)].

E.K.Sarkisyan


Low -energy limit (LE)

1

2

1

2

High -energy limit (HE)

1

2


ID-52-283/2007

Etapa 3

3. Investigarea efectelor gluonice de tip radiatie Super-Cerenkov (2009)

  • Articole Publicate in 2009

  • D.B.Ion si L. Rusu, Quantum Mirrors and Crossing Symmetry as Heart of Ghost Imaging, Romanian Reports in Physics Vol 61 , No 3, 609–623, 2009

  • D.B.Ion si M.L.D. Ion, R. Ion-Mihai, T. Angelescu, A.A.Radu. Evidence for Optimal Resonances from Pion-Nucleus Scattering in Δ(3,3) Resonance Region

  • Rom. Journ. Phys., Vol. 54, Nos. 7–8, P. 601–611,2009

  • D.B.Ion si M.L.D. Ion, R. Ion-Mihai, Saturation of Optimal Resonance Limits in Pion-Nucleus Scattering, Rom. Journ. Phys., Vol. 54, Nos. 9–10, P. 985–988, 2009


g

Low g-energy limit (LE)

1

2

g

1

2

g

High g-energy limit (HE)

1

2


ID-52-283/2007

ID-52-283/2007

Etapa 4

Investigarea emisiei gamma a Pulsarilor pe baza radiatiei de tip SCR (2010)

  • Articole Publicate in 2010

  • D.B.Ion M.L.D. Ionsi L. Rusu, Quantum Mirrors and Crossing Symmetry as Heart of Ghost Imaging, Optics Communications, Vol 283, No 6, P. 1026-1031, 2010

  • D.B.Ion si M.L.D. Ion, R. Ion-Mihai, T. Angelescu,. Evidence for Optimal Resonances from Pion-Nucleus Scattering in Δ(3,3) Resonance Region

  • Rom. Journ. Phys., Vol. 55, Nos. 3-4, P.??,2010.


Nuclear gamma cerenkov radiation ngcr
Nuclear Gamma Cerenkov Radiation (NGCR)

  • LMU Munchen University Colaborator

  • Prof. Dr. Wilhelm Stocker

  • COSY-Projects

  • (1990-1996)

  • D. B. Ion and W. Stocker, Phys. Lett. B 258 (1991) 262-265

  • D. B. Ion and W. Stocker, Ann. of Phys. (N.Y.) 213 (1992) 355-377

  • D. B. Ion and W. Stocker, Phys. Lett. B 311 (1993) 339-342

  • D. B. Ion and W. Stocker, Phys. Lett. B 323 (1994) 446-452

  • D. B. Ion and W. Stocker, Astroparticles Physics 2 (1994) 21-27


SCR-Astrophysical Implications

D. B. Ion and W. Stocker, VHEGR/UHEGR produced by Cherenkov mechanism in cosmic sources, Astropart. Phys. 2 (1994) 21-27



Elemente de performanta
ELEMENTE DE PERFORMANTA?

  • Citare permanenta pe Siteul Institutului IIaI-RAN (vezi varianta din 2 Aprilie 2009 care este atasata in urmatoarele pagini).


Acesta este conţinutul din memoria cache de la Google pentru http://www.inr.ru/rus/mmf/ideljap.html. Este un instantaneu al paginii, aşa cum arăta ea în 2 Apr 2009 21:28:20 GMT. Este posibil ca pagina curentă să se fi modificat între timp. Aflaţi mai multeVersiune numai text

Sunt evidenţiaţi următorii termeni de căutare: iondbivascumandionmihair

ИЯИ РАН - Исследования деления ядер протонами, сопровождающегося рождением пионов

Экспериментальное обнаружение и исследование свойств теоретически предсказанного канала деления тяжелых ядер протонами средних энергий, сопровождающегося рождением пиона, может составить новое важное направление в области изучения деления атомных ядер.

С помощью разработанной каскадно-испарительно-делительной модели был предсказан весь набор характеристик канала вынужденного деления ядер с эмиссией пиона протонами с энергией 150-600 МэВ, необходимый для проведения эксперимента по поиску этого процесса на Московской мезонной фабрике. Модель основана на предположении о рождении пиона вблизи порога на первой каскадной стадии процесса во взаимодействии налетающего протона с внутриядерным нуклоном с последующем делением возбужденного остаточного ядра. Эта модель предсказывает полные сечения канала деления ядер U-238 с рождением пиона 8.43, 43.8 и 119.4 мб для энергий протонов 250, 325 и 400 МэВ, соответственно. Кроме того, были проведены теоретические исследования другого возможного механизма деления с вылетом пиона, когда часть энергии осколков деления уже на завершающей стадии процесса расходуется на рождение пиона. Такой когерентный механизм может давать существенный вклад в подпороговой области при энергии протонов менее 290 МэВ, когда элементарный процесс рождения пиона на отдельном внутриядерном нуклоне энергетически запрещен. За основу для предсказания относительных вероятностей такого механизма была выбрана статистическая модель, использованная авторами работы[Ion D.B., Ivascu M. and Ion-Mihai R.// Ann.of Phys.-1986.P.171, 237].

2009


Такой статистический подход не требует каких-либо предположений о конкретной динамике процесса реакции деления с вылетом пиона и знания соответствующих матричных элементов. Ограничением метода является невозможность предсказания абсолютных сечений процесса, тем не менее, метод позволяет оценить отношение вероятностей деления с вылетом пиона и обычного деления для случаев спонтанного и вынужденного процессов. Расчеты статистических факторов для каналов деления, сопровождаемого подпороговой эмиссией пиона, были выполнены для случаев: (1) деления остаточного ядра, возникающего в результате протон-ядерного взаимодействия и (2) спонтанного деления. Результаты расчетов для случая деления U-226 на два осколка Рd-112 и Pd-114 приведены в таб.1. Массы исходных ядер и осколков деления брались в соответствии с работой [Wapstra A.H. and Audi G.//Nucl.Phys.-1985.-A432/-P.1.].

Как видно из приведенного примера, отношение статистических факторов возрастает в 10-100 раз для случая вынужденного деления. В предположении, что матричные элементы процесса слабо зависят от энергии протона, это будет означать, что деление с вылетом пиона становится в 10-100 раз более вероятным, если делящееся ядро возникло в результате протон-ядерного взаимодействия. Это подтверждает перспективность экспериментов на ускорителях по поиску деления, сопровождаемого испусканием пиона, в частности, на ММФ ИЯИ с помощью спектрометра "СПИДЭК". Этот спектрометр состоит из двух камер рассеяния, расположенных последовательно друг за другом, и позволяет проводить измерения в двух различных постановках эксперимента с регистрацией заряженных пионов установкой PLASMAS и нейтральных пионов по их распаду на два у-кванта установкой PINOT, Регистрация осколков деления осуществляется с помощью системы на основе ППД (два блока детекторов по 9 ППД диаметром 2 см каждый, устройства старта для время пролетных измерений массы осколков на основе двух МКП и регистрирующей электроники в стандарте "КАМАК"). Полученное временноеразрешение (400 пс на МКП и 1 нc на стоповых ППД) позволяет получать разрешение по массам осколков в 2-4 массовых единицы. Эксперимент планируется проводить при следующих требованиях к пучку протонов:

1.Энергетическая область измерений     160-400 МэВ2. Разрешение по импульсу     Δp/p~10-33. Средний ток протонов пучка     1 - 50 мкА4. Частота макроструктуры пучка     1- 50 Гц5. Длительность макроимпульса     до 240 мкс

Изготовлена также система дистанционной смены мишеней (3 мишени, исследуемая - 0.3-0.5мг/см2, фоновая - подложка и калибровочная - Cf-252) и смонтирована на вакуумной камере "СПИДЕК". Схема расположения спектрометра на пучке протонов показана на рисунке.


http://www.inr.ru/rus/mmf/ideljap.html требует каких-либо предположений о конкретной динамике процесса реакции деления с вылетом пиона и знания соответствующих матричных элементов. Ограничением метода является невозможность предсказания абсолютных сечений процесса, тем не менее, метод позволяет оценить отношение вероятностей деления с вылетом пиона и обычного деления для случаев спонтанного и вынужденного процессов. Расчеты статистических факторов для каналов деления, сопровождаемого подпороговой эмиссией пиона, были выполнены для случаев: (1) деления остаточного ядра, возникающего в результате протон-ядерного взаимодействия и (2) спонтанного деления. Результаты расчетов для случая деления U-226 на два осколка Рd-112 и Pd-114 приведены в таб.1. Массы исходных ядер и осколков деления брались в соответствии с работой [Wapstra A.H. and Audi G.//Nucl.Phys.-1985.-A432/-P.1.].


ID-52-283/2007 требует каких-либо предположений о конкретной динамике процесса реакции деления с вылетом пиона и знания соответствующих матричных элементов. Ограничением метода является невозможность предсказания абсолютных сечений процесса, тем не менее, метод позволяет оценить отношение вероятностей деления с вылетом пиона и обычного деления для случаев спонтанного и вынужденного процессов. Расчеты статистических факторов для каналов деления, сопровождаемого подпороговой эмиссией пиона, были выполнены для случаев: (1) деления остаточного ядра, возникающего в результате протон-ядерного взаимодействия и (2) спонтанного деления. Результаты расчетов для случая деления U-226 на два осколка Рd-112 и Pd-114 приведены в таб.1. Массы исходных ядер и осколков деления брались в соответствии с работой [Wapstra A.H. and Audi G.//Nucl.Phys.-1985.-A432/-P.1.].

Super-Cerenkov Radiation

Dr. E.K. Sarkisyan CERN-Geneva

Prof. Dr. D. B. Ion NIPNE-Bucharest

Prof Dr. W. Stocker LMU-Muenchen

In 2003 all three was nominated for the Nobel Price in Physics


ad