Научная тема: «ПОЛЯРИЗОВАННЫЕ ПУЧКИ В ПРЕЦИЗИОННЫХ ЭКСПЕРИМЕНТАХ НА КОЛЛАЙДЕРЕ ВЭПП-4М С ДЕТЕКТОРОМ КЕДР»
Специальность: 01.04.20
Год: 2011
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  1. Выбраны и изучены условия для получения поляризованных электронного и позитронного пучков на ВЭПП-4М и их применения для абсолютной калибровки энергии по частоте прецессии спина с точностью 10-6 в экспериментах с детектором КЕДР по измерению масс частиц пси-семейства и тау лептона.
  2. Развит подход к расчету интенсивности регистрации тушековских электронов в борновском приближении для одномерной и двумерной моделей столкновений частиц внутри сгустка с учетом релятивизма в системе центра масс и спиновой зависимости. Экспериментально изучены в сравнении с теоретическими оценками особенности метода наблюдения поляризации по тушековскому рассеянию.
  3. Выполнен расчет эффективности деполяризатора с поперечным полем в различных условиях, включая режим "тонкого" сканирования, для описания которого предложена теоретическая модель. Вычислена функция спинового отклика деполяризатора, модифицированная для применения в области малых значениях параметра спиновой частоты. Сделан выбор параметров сканирования частоты и оптимальных вариантов расположения деполяризатора в кольце накопителя в экспериментах по измерению масс.
  4. C помощью созданного с участием автора принципиально нового поляриметра, основанного на наблюдении спиновой зависимости интенсивности синхротронного излучения, изучен процесс резонансной спиновой диффузии под влиянием деполяризатора с поперечным полем. Впервые измерена сильно меняющаяся с азимутом в накопителе с жесткой фокусировкой величина функции спинового отклика.
  5. Измерена степень радиационной поляризации электронов в бустере-накопителе ВЭПП-3 как функция его энергии. Поляризация в накопителе впервые наблюдена по асимметрии меллеров-ского рассеяния на внутренней поляризованной мишени, для чего по предложению автора использованы возможности установки Дейтрон.
  6. Предложен и реализован сценарий применения поляризованных пучков для измерения массы тау в области энергии пучка на пороге рождения этой частицы - в условиях, резко ограничивающих возможности получения и сохранения радиационной поляризации из-за близости целого спинового резонанса.
  7. С использованием развитой автором методики проведены расчеты деполяризующего влияния различных возмущений поля ВЭПП-4М, включая погрешность компенсации продольного магнитного поля детектора КЕДР. Измерено время жизни поляризации инжектированного в коллайдер поляризованного пучка в зависимости от его энергии вблизи тау-порога и предложены меры по его увеличению.
  8. Метод резонансной деполяризации, как наиболее точный, применен для отладки нового метода мониторирования энергии пучка по положению края спектра обратного комптоновского рассеяния (ОКР) лазерных фотонов.
  9. Экспериментально и теоретически изучены вопросы точности метода резонансной деполяризации при определении энергии пучка, энергии в системе центра масс сталкивающихся пучков, а также при сравнении частот прецессии спина электронов и позитронов.
  10. В методических экспериментах на электронных пучках и с помощью теоретических оценок показана возможность повышения точности проверки CPT теоремы при сравнении частот прецессии спина электронов и позитронов в накопителе методом резонансной деполяризации.
  11. Проведен новый цикл измерений масс на комплексе ВЭПП-4 с достигнутой лучшей в мире точностью по массам J/ф-, ф´-мезонов и тау-лептона, в которых применены основные результаты диссертационной работы.
Список опубликованных работ
1.Анчугов О.В., Блинов В.Е.,..., Никитин С.А. и др. Эксперименты по физике пучков заряженных частиц на электрон-позитронном кол-лайдере ВЭПП-4М // ЖЭТФ т. 136, вып. 4 (2009) 690-702.

2.S.A. Nikitin, E.L. Saldin, M.V. Yurkov. Calculation of the depolarizing effect of the field imperfections in electron positron storage rings//Nucl. Instr. and Meth. A 1983, v.216, N3, pp.317-328.

3.S.A. Belomestnykh, A.E. Bondar, M.N. Egorychev, V.N. Zhilich, G.A. Kornyukhin, S.A. Nikitin, E.L. Saldin, A.N. Skrinsky, G.M. Tumaikin. An observation of the spin dependence of synchrotron radiation intensity//Nucl. Instr. And Meth. A 227(1), (1983) 173-181.

4.V.E.Blinov, A.V.Bogomyagkov, N.Yu.Muchnoi, S.A.Nikitin, I.B.Nikolaev, A.G.Shamov, V.N.Zhilich. Review of beam energy measurements at VEPP-4M colider KEDR/VEPP-4M//Nucl. Instr. and Meth. A598(2009)23.

5.О.В.Анчугов, В.Е.Блинов, ... , С.А.Никитин и др. Применение методов ускорительной физики в экспериментах по прецизионному измерению масс частиц на комплексе ВЭПП-4 с детектором КЕДР// Приборы и техника эксперимента, 2010, є1, с. 1-14.

6.M.V. Dyug, A.V. Grigoriev, ... , S.A. Nikitin et al. MЁoller polarimeter for VEPP-3 storage ring based on internal polarized gas jet target//Nucl. Instr. and Meth. A, 536(3), (2005)338-343.

7.V.E. Blinov, A.V. Bogomyagkov, ... , S.A. Nikitin et al. Analysis of errors and estimation of accuracy in the experiment on precise mass measurement of J/Psi and Psi’ mesons and tau-lepton on the VEPP-4M collider//Nucl. Instr. and Meth. A 494(1-3), pp. 68-74, 2002.

8.V.M. Aulchenko, V.Balashov,... , S.Nikitin et al. New precision measurement of the J/psi and psi’ meson masses//Physics Letters B573(2003)63-79.

9.V.V.Anashin, V.M. Aulchenko, ... , S.Nikitin et al. Results on J/psi, psi(2S),psi(3770) from KEDR//Nuclear Physics B (Proc. Suppl.) 181-182 (2008)353.

10.V.V. Anashin, V.M. Aulchenko, ... , S.Nikitin et al. Measurement of D0 and D+ meson masses with the KEDR detector//Physics Letters B 686 (2010) 84-90.

11.В.Е. Блинов, А.В. Богомягков, ... , С.А. Никитин и др. Начало эксперимента по абсолютной калибровке энергии частиц на ВЭПП-4М вблизи порога рождения тау-лептона//Атомная энергия, т.93, вып.6, 432-437 (2002).

12.V.V. Anashin, V.M. Aulchenko, ... , S.A.Nikitin et al. New precise determination of the tau lepton mass at KEDR detector//Nucl.Phys.Proc.Suppl.169(2007)125-131 (e-Print: hep-ex/0611046).

13.V.V.Anashin, V.M. Aulchenko, ... , S.A.Nikitin et al. Measurements of the tau lepton mass at KEDR detector//Pis’ma v ZhETF, 85(2007)429-434.

14.V.V.Anashin, V.M. Aulchenko, ... , S.A.Nikitin et al. Tau mass measurement at KEDR//Nuclear Physics B (Proc. Suppl.) 181-182 (2008)311.

15.V.V.Anashin, V.M. Aulchenko, ... , S.A.Nikitin et al. Tau mass measurement at KEDR//Nuclear Physics B (Proc. Suppl.) 189(2009)21-23.

16.V. Blinov, A. Bogomyagkov, G. Karpov, V. Kiselev, E. Levichev, S. Nikitin, I. Nikolaev, E. Shubin, G. Tumaikin. Study of the Possibility of Increasing the Accuracy of CPT Invariance Test at Electron-Positron Storage Rings//ICFA Beam Dynamics Newsletter, No.48, April 2009, 207-217.

17.A.E. Bondar, M.N. Egorychev, ... S.A. Nikitin et al. Polarization measurement in storage rings of the Institute of Nuclear Physics (Novosibirsk)/Proceedings of the 12th International Conference on High-Energy Accelerators. Fermi National Accelerator Laboratory, Batavia, Illinois, 1983, p.p. 179-182.

18.V.E. Blinov, A.V. Bogomyagkov, ..., S.A. Nikitin, I.B. Nikolaev. High-efficiency polarimeter based on intra-beam scattering/ Proceedings of EPAC 2002, pp.1954-1956, 2002.

19.S.A. Nikitin, I.B. Nikolaev. Dependence of the Electron Beam Polarization Effect in the Intra-beam Scattering Rate on the Vertical Beam Emittance/Proceedings of the EPAC 06, p.p. 1184-1186

20.A.V.Bogomyagkov , S.A.Nikitin, A.G.Shamov. Influence of the vertical closed orbit distortions on accuracy of the energy calibration done by resonant depolarization technique/Proc. of RUPAC 2006, p.153.

21.O. Anchugov, V. Blinov, ... , S. Nikitin et al. Record-high Resolution Experiments on Comparison of Spin Precession Frequencies of Electron Bunches Using the Resonant Depolarization Technique in the Storage Ring/Proc. of EPAC 2006, p. 2787.

22.A.V. Bogomyagkov, S.A. Nikitin, V.I. Telnov, G.M. Tumaikin. Estimation of errors in definition of central mass energy in high precision experiments on colliding beams/Proceedings of the 3rd Asian Particle Accelerator conference (APAC 2004), TUP-11002.

23.A. Bogomyagkov, S. Nikitin, I. Nikolaev, A. Shamov, A. Skrinsky, G.Tumaikin. Central Mass Energy Determination in High Precision Experiments on VEPP4-M/Proceedings of the 22nd PAC (PAC 2007).

24.A.Bogomyagkov, V.Kiselev, E.Kremyanskaya, E.Levichev, S.Nikitin, I.Nikolaev, E.Simonov, A.Skrinsky. Research of possibility to use beam polarization for absolute energy calibration in high-precision measurement of tau-lepton mass at VEPP-4M/EPAC 2004 Proceedings,pp.737-739.

25.A. Bogomyagkov, V.E. Blinov, ... , S.Nikitin et al. Beam Energy Calibration in Experiment on Precise Tau Lepton Mass Measurement at VEPP-4M with KEDR Detector/EPAC 2006 Proceedings, Edinburgh, Scotland, 2006, p.p.625-627.

26.S.A. Nikitin. Influence of errors in KEDR detector field compensation on the spin tune shift and the beam polarization lifetime in VEPP-4M collider at energy of tau lepton production threshold/Proc. of RUPAC 2006, p.p.150-152.

27.N.Yu. Muchnoi, S.A. Nikitin, V.N. Zhilich. Fast and precise beam energy monitor based on the Compton Backscattering at the VEPP-4M collider/EPAC 2006 Proceedings, Edinburgh, Scotland, 2006, p.p.1181-1183.

28.V.E. Blinov, A.V. Bogomyagkov, ... , S.A. Nikitin, et al., Development of resonance depolarization method at VEPP-4 for high precision measurement of tau lepton mass/PAC 2001 Proceedings (Chicago, Illinois, USA, 2001), vol.5 of 5, p.p.3317-3319.

29.С.А.Никитин, И.Б.Николаев. Расчет интенсивности тушековских электронов в накопителе ВЭПП-4М/Препринт ИЯФ 2010-42, 2010.

30.Д.Ю. Голубенко, С.А. Никитин. Эффект Тушека в приближении двумерных столкновений. Препринт ИЯФ 99-110 (1999); D.Yu. Golubenko, S.A. Nikitin. Touschek effect in approximation of two dimensional collisions/Proc. of the PAC 2001 (Chicago, Illinois, USA, June 18-22, 2001), vol.4 of 5, p.p.2845-2847.

31.S.A. Nikitin, A.B. Temnykh. Study of intra-beam scattering effect at CESR and VEPP-4M storage rings at 1.8 GeV energy. Preprint Budker INP 2004-56. Novosibirsk, 2004

32.S.A. Nikitin. Quantum lower limit on scattering angle in the calculation of multiple Touschek-effect. Preprint INP 2007-36.

33.С.А. Никитин, Е.Л. Салдин, М.В. Юрков. О возможности получения продольно поляризованных встречных пучков на накопителе ВЭПП-4 в области энергий ипсилон-резонансов/Препринт ИЯФ СО АН СССР 81-116, 1981.