Физический факультет
Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова
МЕНЮ
Физика атомного ядра и элементарных частиц

Задачи модернизации трековой системы детектора ATLAS

Задачи модернизации трековой системы детектора ATLAS

В. В. Синецкий$^{1,2}$, Л. Н. Смирнова$^1$

Учен. зап. физ. фак-та Моск. ун-та. 2019. № 1. 1910203

В обзоре представлены этапы модернизации трековой системы детектора ATLAS на Большом адронном колайдере (БАК). Рассмотрен период от момента создания детектора до дальнейшей его работы в режиме высокой светимости HL-LHC. Показаны изменения конструкции детектора на разных этапах и разрешения при измерениях треков заряженных частиц, качество восстановления вершин в условиях высокой светимости коллайдера, приводящей к одновременной регистрации в среднем 200 событий с рождением двух и более заряженных частиц при соударениях сгустков протонов. Указаны физические задачи, для решения которых критичны реализуемые и планируемые изменения трековой системы ATLAS.

Показать Аннотацию
PDF
Физика атомного ядра и элементарных частиц

Динамика пучка в разрезном микротроне с гармоническим резонатором

Динамика пучка в разрезном микротроне с гармоническим резонатором

М. А. Борисов, В. И. Шведунов

Учен. зап. физ. фак-та Моск. ун-та. 2019. № 1. 1910201

Одним из главных недостатков как классического, так и разрезного микротрона является малая область устойчивых фазовых колебаний, что непосредственно сказывается на величине выходного тока ускорителя, сильно уменьшая его. Для ее увеличения в данной работе вводится дополнительная гармоника укоряющего поля. Были произведены теоретические расчеты и компьютерное моделирование, показавшие увеличение области при добавлении второй гармоники.

Показать Аннотацию
PDF

Новые достоверные данные о фоторасщеплении ядра 160Gd

Новые достоверные данные о фоторасщеплении ядра 160Gd

В. В. Варламов$^1$, В. Д. Кайдарова$^2$, В. Н. Орлин$^1$

Учен. зап. физ. фак-та Моск. ун-та. 2019. № 1. 1910202

При использовании объективных физических критериев достоверности проанализированы экспериментальные данные по сечениям парциальных фотонейтронных реакций на ядре 160Gd, полученные на пучке квазимоноэнергетических аннигиляционных фотонов и метода разделения нейтронов по множественности. Установлено, что экспериментальные сечения парциальных реакций (γ, 1n), (γ, 2n) и (γ, 3n) введенным критериям не удовлетворяют. В рамках экспериментально–теоретического метода оценки сечений реакций, удовлетворяющих критериям достоверности, получены новые данные о сечениях парциальных и полной фотонейтронной реакций на ядре 160Gd. Обнаружены значительные расхождения экспериментальных и оцененных сечений, обусловленных недостоверными распределениями нейтронов между каналами с различной множественностью.

Показать Аннотацию
PDF

Использование спиноров в представлении Вейля для изучения аномальных Wtb-взаимодействий в процессе t-канального рождения и последующего распада топ-кварка

Использование спиноров в представлении Вейля для изучения аномальных Wtb-взаимодействий в процессе t-канального рождения и последующего распада топ-кварка

А. А. Новохатский$^{1,2}$, Э. Э. Боос$^{1,2}$

Учен. зап. физ. фак-та Моск. ун-та. 2019. № 1. 1910204

В работе исследованы спиновые корреляции в процессе $t$-канального рождения и последующего распада топ-кварка, включающие вклады аномальных $Wtb$-взаимодействий. В работе вычислен квадрат модуля амплитуды описанного процесса путём использования формализма спиноров в представлении Вейля. Показано, что в квадрате амплитуды при каждой комбинации аномальных параметров стоят существенно разные кинематические функции, что может быть использовано для получения новых ограничений на аномальные параметры.

Показать Аннотацию
PDF
Радиофизика, электроника, акустика

Акустические волны в клине кристалла ниобата лития

Акустические волны в клине кристалла ниобата лития

А. И. Коробов$^1$, А. А. Агафонов$^1$, А. И. Кокшайский$^1$, М. Ю. Изосимова$^1$

Учен. зап. физ. фак-та Моск. ун-та. 2019. № 1. 1910301

Проведены экспериментальные исследования особенностей нелинейного распространения акустических волн в остроугольном клине из анизотропного кристалла ниобата лития. Обнаружены эффект быстрой динамики, нелинейное поглощение и генерация второй и третьей гармоник клиновых упругих волн.

Показать Аннотацию
PDF

Возможности использования ультразвуковых фазированных решеток с максимальной плотностью заполнением поверхности элементами для ударно-волнового хирургического воздействия на глубокие структуры головного мозга

Возможности использования ультразвуковых фазированных решеток с максимальной плотностью заполнением поверхности элементами для ударно-волнового хирургического воздействия на глубокие структуры головного мозга

П. Б. Росницкий$^1$, И. Л. Степанов$^1$, П. В. Юлдашев$^1$, Л. Р. Гаврилов$^2$, О. А. Сапожников$^1$, В. А. Хохлова$^1$

Учен. зап. физ. фак-та Моск. ун-та. 2019. № 1. 1910302

Предложены три модели ультразвуковых фазированных решеток с 256-ю, 512-ю и 1024-мя элементами и максимальной плотностью заполнения поверхности элементами для ударно-волнового хирургического воздействия на глубокие структуры головного мозга через неповрежденный череп. В отличие от существующих систем ультразвуковой нейрохирургии, с помощью данных решеток возможна реализация не теплового, а механического способа разрушения пораженных участков мозга (гистотрипсию с кипением). Такой подход позволяет избежать нежелательного теплового перегрева и повреждения костей черепа. Предложенные решетки гораздо более компактны по сравнению с существующими аналогами: они имеют форму сегмента сферы с углом раскрытия 60º и апертурой 200 мм, тогда как существующие решетки – форму полусферической чаши с диаметром 300 мм. Проведена сравнительная оценка пространственных областей эффективного и безопасного электронного перемещения фокуса для предложенных решеток и показана возможность создания объемных разрушений размерами более 20 мм. Расчёты нелинейных эффектов показали возможность формирования в фокусе разработанных решеток ударных фронтов с развитым разрывом амплитудой более 70 МПа, необходимых для реализации механизма гистотрипсии с кипением. При этом, с учетом потерь на прохождение пучка через кости черепа и ткани мозга, значения интенсивности на элементах решеток не превышают технологический предел: 40 Вт/см2.

Показать Аннотацию
PDF
Оптика и спектроскопия. Лазерная физика

In-situ измерение профиля сфокусированного пучка синхротронного излучения флуоресцентным детектором с динамическим диапазоном 1E6

In-situ измерение профиля сфокусированного пучка синхротронного излучения флуоресцентным детектором с динамическим диапазоном 1E6

С. С. Макаров$^{1,2}$, С. А. Пикуз$^3$, А. П. Черняев$^4$

Учен. зап. физ. фак-та Моск. ун-та. 2019. № 1. 1910401

Использование флуоресцентных детекторов считается крайне перспективным для регистрации сверхинтенсивных рентгеновских пучков. Это связано с рядом преимуществ таких детекторов по сравнению с традиционными детекторами (такими как ПЗС-матрицы, диоды, рентгеновские пленки и др.). В частности, данный тип детекторов имеет субмикронное пространственное разрешение, одновременно с большим полем зрения (до нескольких см2). Также известно, что динамический диапазон флуоресцентного детектора кристалла фторида лития (LiF) для мягкого рентгеновского излучения значительно превышает величину динамического диапазона стандартных детекторов 1E4. В рамках данной работы продемонстрирована возможность in-situ измерения профиля сфокусированного пучка со сверхшироким динамическим диапазоном 1E6 при помощи детектора LiF и конфокального лазерного сканирующего микроскопа.

Показать Аннотацию
PDF

Изучение люминесцентно-кинетических свойств различных оптических материалов, легированных редкоземельными элементами Yb и Er

Изучение люминесцентно-кинетических свойств различных оптических материалов, легированных редкоземельными элементами Yb и Er

А. А. Гринёв$^1$, Я. М. Лукьянченко$^1$, А. А. Цема$^1$, В. В. Галуцкий$^1$, Е. В. Строганова$^1$, В. Ф. Шульгин$^2$, А. Н. Гусев$^2$

Учен. зап. физ. фак-та Моск. ун-та. 2019. № 1. 1910402

Изучены люминесцентно-кинетические свойства в области 1,5 мкм градиентно-активированных кристаллов ниобата лития, неоднородно сенсибилизированных оптическими ионами Er3+ и примесными центрами Ce3+, Zn2+, а также рассмотрены синтезированные органические координационные соединения с оптическими центрами ионов Yb3+ и Er3+. В результате исследований было выявлено, что в образцах, сенсибилизированных ионами Ce3+, наблюдается снижение люминесцентного времени жизни возбужденного состояния 4I13/2 оптических центров Er3+. В органических координационных соединениях оптические центры ионов эрбия также демонстрируют снижение люминесцентного времени жизни возбужденного состояния. Установлено, что снижение люминесцентного времени жизни оптического центра Er в области 1.5 мкм для кристаллов LiNbO3:Er,Ce по сравнению с аналогичными значениями в LiNbO3:Er определяется присутствием в матрице ионов-релаксаторов Ce3+ и переносом энергии электронного возбуждения между примесными центрами. Наличие концентрационного профиля ионов Zn2+ в кристаллической матрице ниобата лития может потенциально создавать условия формирования неэквивалентных оптических центров для ионов Er аналогично тому, как оказывают воздействие на оптические центры ионы нефоторефрактивной примеси Mg2+. В органических координационных соединениях снижение времени жизни возбужденного состояния может быть объяснено обменными энергетическими процессами между оптическим центром и координационным окружением органического соединения. В исследуемых органических соединениях снижение люминесцентного времени жизни ионов Er3+ обусловлено наличием координационных соединений и обменными энергетическими процессами между ионами.

Показать Аннотацию
PDF
Методика преподавания

Демонстрация сложного вращательного движения твердого тела

Демонстрация сложного вращательного движения твердого тела

С. С. Кротов$^1$, С. А. Шутеев$^1$, В. Г. Еленский$^1$

Учен. зап. физ. фак-та Моск. ун-та. 2019. № 1. 1911001

Используя простейшее устройство для демонстрации особенностей движения твердого тела, известного как «вращающаяся трубка», предлагаются несколько его усовершенствованных вариантов, позволяющих визуализировать такое понятие кинематики твердого тела, как ось мгновенного вращения. Существенное отличие предложенных в работе устройств от других нелинейных систем состоит в том, что достижение всеми изучаемыми в статье конструкциями стационарных фаз происходит во времени не экспоненциально, а за конечное время – благодаря свойствам сухого трения.

Показать Аннотацию
PDF