Projekti / Programi
Struktura hadronskih sistemov
01. januar 2009
- 31. december 2014
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 1.02.00 |
Naravoslovje |
Fizika |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| P220 |
Naravoslovno-matematične vede |
Jedrska fizika |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 1.03 |
Naravoslovne vede |
Fizika |
elektromagnetna in spinska struktura hadronskih sistemov, elektronski koincidencni poskusi s polariziranimi zarki in tarcami, programabilni logicni moduli, detektorji RICH, jedrske reakcije, struktura jeder blizu Sn-100, visokolocljivostni detekcijski sistemi za zarke gama
Raziskovalci (19)
Organizacije (2)
Povzetek
Raziskave strukture in dinamicnih procesov na nukleonih (kvarkovska struktura nukleonov, ujetje kvarkov, zgradba jeder); devteron (fundamentalna jedrska interakcija, efektivna nevtronska tarca); jedro 3He (nevtronska tarca, primerjava s teoreticnimi rezultati); tezja jedra (spektroskopija, razvoj detekcijskih sistemov, razvoj ab-initio modelov); simulacije detektorjev (kalibracije).
Pomen za razvoj znanosti
Raziskovalni rezultati skupine so praviloma v svetovnem vrhu. Eksperimentalni centri, v katerih izvajamo program, na področju hadronske fizike srednjih energij nimajo konkurence. Predvsem dva vodilna laboratorija, Jefferson Laboratory, ZDA in MAMI, Nemčija, sta v obdobju programa nadgradila svoje pospeševalnike elektronov k višjim energijam v okviru največjih državnih investicij v fiziko jeder in osnovnih delcev. Laboratorij Jefferson Lab sodi med osnovne srednjeročne znanstvene prioritete ZDA. Laboratorij FAIR v centru GSI (Nemčija) je trenutno največja nacionalna investicija v hadronsko fiziko. Meritve elektromagnetnih oblikovnih faktorjev protona in nevtrona pri visokih prenosih gibalne količine, kjer prihajajo do izraza močni dvofotonski popravki in polarizacijski efekti, ter pri nizkih vrednostih, kjer prevladujejo učinki mezonskega oblaka, že zdaj kažejo presenetljivo obnašanje, v okviru predlaganih meritev pa načrtujemo razširitev na povsem kinematična območja, kjer stopamo na neznana tla prehoda med perturbativno kvantno kromodinamiko in hadronsko fiziko v območju zamejitve kvarkov. Meritev aksialnega in psevdoskalarnega oblikovnega faktorja je ključnega pomena za razumevanje aksialne (in posredno spinske) strukture nukleona pri nizkih Q2. Aksialni oblikovni faktor, četudi gre za fundamentalno količino, je izjemno slabo poznan, medtem ko za inducirani psevdoskalarni oblikovni faktor velja nepreverjena aproksimacija pionskega pola. Med posameznimi meritvami so tudi velika odstopanja. Meritev v okviru kolaboracije A1 uporablja posebej oblikovan spektrometer s kratko potjo preleta, tako da lahko minimiziramo sistematične napake zaradi pionskega razpada in mionske kontaminacije. Tako je mogoče natančneje kot doslej določiti aksialni oblikovni faktor. Meritve enojnih in dvojnopolarizacijskih asimetrij s polarizirano He3 tarčo, ki jo uporabljamo kot efektivno nevtronsko tarčo, so izjemnega pomena za hadronsko fiziko, posebej za tista prizadevanja, ki zadevajo nevtron. Prosti nevtroni ne obstajajo in meritve nevtronskih opazljivk so bistveno težje kot meritve protonskih. Tehnologija priprave polariziranih He3 tarč je v zadnjem času tako napredovala, da so statistične napake meritev na nevtronih že primerljive s sistematičnimi napakami, ki izvirajo iz nepopolnih modelov strukture He3, ki smo jih še do nedavna uporabljali za interpretacijo meritev na He3 kot nevtronskih meritev. Naši poskusi bistveno bogatijo kvantitativno razumevanje spinske structure jedra He3, kot se kaže v enojno polariziranih opazljivkah, občutljivih na transverzalno polarizacijo kvarkov, in v dvojno polariziranih opazljivkah, občutljivih na majhne komponente v valovni funkciji osnovnega stanja He3. Glavna orientacija meritev z novim spektrometrom KAOS, ki smo ga zgradili v okviru kolaboracije A1 v centru MAMI, je produkcija čudnih mezonov in spektroskopija hiperjeder, ki nam daje informacije o hiperonsko-nukleonski in hiperonsko-hiperonski interakciji. Območje enojnih ali dvojnih hiperjeder na jedrskem zemljevidu je skoraj popolnoma neznano območje z le minimalnim naborom podatkov. Z meritvami s spektrometrom KAOS, za katerega smo zgradili detektor Čerenkova, z velikimi obeti vstopamo na to območje. Kolaboracija A1 v centru MAMI ima tu edinstveno izhodišče za preboj: odlično uglašen spektrometrski sistem za določitev elektronskega vozlišča in posebej oblikovan spektrometer KAOS za detekcijo kaonov pri izjemno majhnih kotih in visokih števnih hitrostih.
Pomen za razvoj Slovenije
V programu močno ojačujemo sodelovanje z industrijskimi partnerji, ki je neposredno pomembno za posamezna podjetja. V to delo usmerjamo predvsem tisti del naše skupine, ki se posveča zasnovi in izvedbi algoritmov in elektronskih sklopov za zajemanje in obdelavo podatkov v kolaboraciji FreeDAC (FAIR) in v sodelovanju z odsekom E6 IJS. Za potrebe eksperimentalnih kolaboracij v centru FAIR tako pospešujemo razvoj stroke in inženirske prakse.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2009,
2010,
2011,
2012,
2013,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2009,
2010,
2011,
2012,
2013,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
