Лаборатория адронной физики 301
Эксперимент ФРАГМ

В эксперименте ФРАГМ на ускорительном комплексе ТВН (Тераваттный накопитель) ИТЭФ изучаются выходы ядерных фрагментов при взаимодействии ускоренных ионов с внутренней ядерной мишенью. Основная цель эксперимента – получение данных при больших импульсах фрагментов (в глубоко кумулятивной области). Использование тяжелых ионов открывает новые возможности для изучения кумулятивного эффекта, природа которого до сих пор представляет предмет дискуссии, несмотря на большие усилия, предпринятые при измерениях и анализе данных нуклон-ядерных столкновений. Современные теоретические подходы связывают интерпретацию кумулятивного эффекта, наблюдающегося в указанной кинематике в нуклон-ядерных и ядро-ядерных столкновениях, с вкладом многокварковых состояний. Эти состояния (прежде всего шестикваркового типа) привлекаются при рассмотрении фазовых переходов ядерной материи при высоких плотностях. Для описания полученных данных планируется использовать модель кварк-глюонных струн (КГС), предполагающей существование многокварковых конфигураций в ядрах.

Экспериментальная установка создана на базе двухступенчатого магнитооптического канала, расположенного под углом θ = 3.5° к внутреннему пучку ионов в ускорительном кольце.Фрагменты разделяются по заряду с помощью измерения ионизационных потерь в сцинтилляционных детекторах и по массе путем измерения времени пролета. Первые результаты получены в реакции фрагментации 12C на бериллиевой мишени при начальной кинетической энергии T0 = 0.3 ГэВ/нуклон для быстрых фрагментов – изотопов водорода и гелия. В условиях нашего эксперимента легко реализуется измерение спектров фрагментов как в испарительной, так и в кумулятивной области. Подобные измерения крайне трудно выполнить в области фрагментации мишени из-за малых импульсов фрагментов в испарительной области. Особый интерес представляет процесс фрагментации с протоном-фрагментом

12C + Be → p + X ,

поскольку он является основным для понимания механизма образования и других легких фрагментов.

Спектры протонов будут проанализированы в широком диапазоне энергий налетающего иона от 0.2 до 3.2 ГэВ/нуклон, что даст возможность проследить энергетическую зависимость параметров спектров как для испарительной, так и для кумулятивной областей. В рамках модели КГС, в которой фрагментация ядра рассматривается как фрагментация системы, состоящей из отдельных нуклонов с примесью двух- и трех-нуклонных кластеров, будет оценена вероятность существования таких кластеров в ядре углерода.


Схема установки ФРАГМ