Спецкурс «Методология фотоядерных экспериментов».

Программа:

1.	Характерные особенности электромагнитных проб при   
     исследовании структуры ядер и нуклонов.    
     Реальные и виртуальные фотоны. 
-	преимущества фотонов для изучения физики средних  
     энергий, объединяющей физику ядра и элементарных  
     частиц,
-	энергетическая шкала взаимодействия фотонов с 
     ядрами и полные сечения фотопоглощения,
-	амплитуды рассеяния фотонов и дисперсионные 
     соотношения,
-	методы измерения полных сечений взаимодействия  
     фотонов с ядрами,
-	наблюдаемые величины при изучении взаимодействия 
     поляризованных фотонов с ядрами,
-	основные процессы взаимодействия фотонов с 
     нуклонами при средних энергиях,
-	спектры тормозных и виртуальных фотонов.
2.	Обзор современных фотоядерных проектов. 
-	общие схемы экспериментов с реальными и  
     виртуальными фотонами,
-	основные параметры пучков и программы 
     экспериментов:
     Argonne, Bates, TJLAB – рассеяние электронов,
     TJLAB, MAMI – рассеяние фотонов,
     LEGS, LADONE, GRAAL, ROKK – комптоновские фотоны.
3.	Методы монохроматизации пучков гамма - квантов  
     средних энергий. Параметры  пучков, получаемых  
     разными методами.
-	мечение фотонов,
-	аннигиляция ускоренных позитронов,
-	обратное комптоновское рассеяние лазерных фотонов 
     на электронах,
-	излучение фотонов из ориентированных 
     монокристаллов,
-	методы регуляризации и разности фотонов.
4.	Метод обратного комптоновского рассеяния лазерных 
     фотонов на электронах высокой энергии. 
     Преимущества по отношению к другим методам.
-	дифференциальное сечение обратного комптоновского 
     рассеяния, спектр комптоновских фотонов, связь    
     между энергией и углом рассеяния,
-	поляризация пучка комптоновских фотонов,
-	электромагнитный фон.
5.	Общая схема фотоядерного эксперимента по изучению 
     структуры нуклонов. Роль основных компонентов.
-	пучок фотонов (источник, коллиматоры, мониторы, 
     защита от фона),
-	мишень,
-	детектор продуктов взаимодействия,
-	система сбора и предварительной обработки данных,
-	программное обеспечение (управление и обработка).
6.	Методы формирования и измерения основных 
     параметров пучка гамма-квантов при средних 
     энергиях. 
-	Основные элементы схемы получения пучка 
     комптоновских фотонов,
-	Назначение коллиматоров,
-	Устройство системы мечения,
-	Измерение энергии и положения пучка.
7.	Требования к детектору для регистрации процессов 
     фоторождения мезонов.
-	главные части детектора,
-	параметры широкоапертурного детектора,
-	параметры регистрации в переднем направлении,
-	нейтральная часть детектора,
-	регистрация заряженных частиц.
8.	Общие принципы организации системы сбора и 
     обработки данных. Формирование триггера. 
-	схема каналов регистрации сигналов с элементов 
     детектора,
-	структура NTPL – файла, основные переменные 
     записи,
-    понятие элемента детектора и кластера,
-	формирование жесткого и софт-триггера,
-	предварительная обработка событий.
9.	Основные компьютерные программы, используемые для 
     сбора и предварительной обработки данных. 
     Калибровки. 
-	общая схема программного обеспечения, роль 
     программ DECODE, LAGDIG, PREAN.
-	Калибровки шкал,
-	Графическое отображение данных в 
     многопараметрическом режиме.
10.	Моделирование изучаемых процессов и его роль в  
     получении экспериментальных данных.
-	Программа GEANT и генератор событий,
-	Кинематическая эффективность регистрации,
-	Аппаратурная эффективность регистрации.
11.  Основные источники фона и методы его подавления.
-	Источники электромагнитного фона, аппаратурные и  
     программные способы его подавления,
-	случайные совпадения и методы борьбы с ними,
-	адронный фон и методы его подавления.
12.	Идентификация мезонов и нуклонов. 
-	Метод регистрации энергетических потерь и метод 
     времени пролета.
-	Различия в параметров кластеров для мезонов, 
     нуклонов и гамма-квантов.
13.	Основные критерии отбора событий фоторождения 
     мезонов на нуклоне.  
-    Отбор нейтральных и заряженных кластеров,
-	Инвариантная и недостающая масса.  
-	Энергетический баланс,
-	Кинематика и сохранение импульса.
14.	Алгоритм определения сечений и асимметрии реакций 
     фоторождения нейтральных пионов на протоне. 
-	отбор двух нейтральных кластеров и определение 
     вероятности их наложений,
-	Энергетический баланс,
-	Кинематика и сохранение импульса,
-	Инвариантная и недостающая масса,
-	Определение дозы облучения,
-	Расчет сечения по выходу реакции,
-	Определение поправок и расчет абсолютных значений 
     дифференциальных и полных сечений,
-    расчет асимметрии от поляризации гамма-пучка.
15.	Алгоритм определения сечений  и асимметрии 
     реакций фоторождения заряженных пионов на 
     протоне.
-	отбор кластеров для регистрации нейтрона и пиона, 
-	определение эффективности детектора,
-	Энергетический баланс,
-	Кинематика и сохранение импульса,
-	Определение дозы облучения,
-	Расчет сечения по выходу реакции,
-	Определение поправок и расчет абсолютных значений 
     дифференциальных и полных сечений,
-    расчет асимметрии от поляризации гамма-пучка.
16.	Алгоритм определения сечений  и асимметрии 
     реакций фоторождения эта-мезонов на протоне. 
-	выбор каналов распада для регистрации эта-
     мезонов,
-	отбор кластеров и определение вероятности их 
     наложений,
-	Энергетический баланс,
-	Кинематика и сохранение импульса,
-	Инвариантная и недостающая масса,
-	Определение дозы облучения,
-	Расчет сечения по выходу реакции,
-	Определение поправок и расчет абсолютных значений 
     дифференциальных и полных сечений,
-    расчет асимметрии от поляризации гамма-пучка.
17.	Алгоритм определения сечений  и асимметрии 
     реакций фоторождения омега - мезонов на протоне. 
-	выбор каналов распада для регистрации омега- 
     мезонов,
-	отбор кластеров и определение вероятности их 
     наложений,
-	Энергетический баланс,
-	Кинематика и сохранение импульса,
-	Инвариантная и недостающая масса,
-	Определение дозы облучения,
-	Расчет сечения по выходу реакции,
-	Определение поправок и расчет абсолютных значений 
     дифференциальных и полных сечений,
-	расчет асимметрии от поляризации гамма-пучка.
18.	Общие отличия в изучении процессов фоторождения 
     на свободных и внутриядерных нуклонах.
-	Проявление эффектов ядерной среды в полных 
     сечениях фотопоглощения,
-	ЕМС - эффект и рассеяние электронов,
-	Структурные константы нуклона,
-	Квазиупругое рассеяние фотонов,
-	Особенности отбора событий фоторождения мезонов 
     на связанных нуклонах.
19.	Роль и функции дежурного по смене в процессе 
     работы на пучке. 
-	Запуск программы набора и записи данных,
-	Проверки работы аппаратуры.
20.	Новые направления исследования фотоядерных 
     Реакций.
-    Кулоновская диссоциация релятивистских ионов.
-    Встречные пучки электронов и тяжелых ионов. 
21.  Прикладные работы на ускорителях электронов.
-    Использование синхротронного излучения, 
     электронных и гамма – пучков  в материаловедении, 
     медицине и других отраслях.

Литература:

1.	В.Г.Недорезов, Ю.Н.Ранюк. Монография. «Фотоделение ядер за гигантским резонансом» .Изд.Наукова Думка , 1989 г., 190 стр.
2.	В.Г.Недорезов. Научные отчеты ИЯИ РАН 1996-2003 г. (Изд.отд.ИЯИ РАН).