Введение к работе
Основная цель работы состояла в намерении электрического дипольного момента (ЭДМ) нейтрона на уровне точности, превосходящем предыдущие эксперименты^ в получении статистически обоснованного результата. Чтобы решить задачи достаточного подавления помех от возмущений магнитного поля в условиях работы параллельно с другими экспериментальными установками, стабильности высокого напряжения с низкими токами утечки, контроля возможных систематических эффектов, необходимо было усовершенствовать имеющуюся установку для поиска ЭДМ нейтрона. Для обеспечения большей надежности результата требовалось выполнить обработку экспериментальных данных с использованием различных статистических методов, в частности^провести исследование с помощью корреляционного анализа.
Актуальность проблемы. Существование ненулевого ЭДМ нейтрона означает нарушение Р- и Т-шшариантности в фундаментальных взаимодействиях. Из СРТ-теоремы следует, что нарушение Т-инвариантно-сти связано с СР-несохранением. Вперрые СР-несохрансние было обнаружено в каонной системе. Тем не менее^о сих пор нет других экспериментальных свидетельств этого явления. Стандартная Модель (СМ) дает основу для описания этого явления, но одного факта недостаточно для установления механизма нарушения Т-пнзариантностн. В настоящее время успешно развиваются калибровочные теории со спонтанно нарушенной симметрией, которые включают расширения СМ и в которых разработан ряд механизмов СР-несохранения. Величина ЭДМ нейтрона в этих теориях может быть наблюдаема на современном экспериментальном уровне. Поэтому измерение ЭДМ нейтрона на новом уровне точности важно для поиска явлений за рамками Стандартной Модели.
Научная новизна. В результате усовершенствования улановки для поиска ЭДМ нейтрона с помощью ультрахолодных нейтронов (УХН) уменьшено влияние помех от возмущений магнитного поля до уровня, приемлемого для длительных измерений с максимальной достигнутой чувствительностью. На универсальном канале холодных и ультрахолодных нейтронов реактора ВВР-М проведены измерения ЭДМ інчі-
трона, в которых получено новое ограничение на его величину на уровне в 2,4 раза ниже, чем в предыдущих измерениях. Исследованы возможные источники систематических эффектов в данной схеме эксперимента и выполнен корреляционный анализ полученных экспериментальных данных.
На защиту выносятся результаты:
1. Осуществлено усовершенствование экспериментальной установки
для попска ЭДМ нейтрона:
а) Создана вакуумная система для предварительного обезгаживания
камер хранения УХН с прогревом в потоке чистого гелия.
б) Вакуумная система спектрометра дополнена сорбционной системой
откачки с возможностью пропускания чистого гелия через спектро
метр.
в) Испытан трехканальцый стабилизатор резонансных условий.
г) Отдельные узлы нейтроноводной системы усовершенствованы с по
мощью технологии металлических реплик со стеклянной поверхности
высокого качества (узел анализатора детекторов D^,Dh входной ней-
троновод).
д) Рассчитана система колец Гельмгольца внутри дополнительного ма
гнитного экрана для пояученпя максимально однородного по рабочему
объему постоянного магнитного поля.
2. Проведены измерения ЭДМ нейтрона и выполнена обработка экс
периментальных данных:
а) Получена новая верхняя экспериментальная граница на величину
ЭДМ нейтрона dn < 1,1 х ,10~27е м на уровне достоверности 95%, ко
торая в 2.4 раза ниже, чем в предыдущих измерениях.
б) Выполнен корреляционный анализ экспериментальных данных.
в) Исследовано влияние токов утечки на измеренную величину ЭДМ
нейтрона.
г) Получены оценки на возможные систематические эффекты, могу
щие имитировать ЭДМ нейтрона: эффект х Е\ изменение градиента
магнитного поля, скоррелированное с переключением высокого напря
жения.
Апробация работы. Материалы, представленные в диссертации, докладывались: 1) На 10-ом Международном симпозиуме по спиновой физике высоких
энергий.
2) На XXVII Зимней школе ЛИЯФ (Ленинград, 1992 г.).
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, отключения, двух приложений и списка литературы но 109 наименований. Общий объем диссертации составляет 95 страниц^ключая 8 таблиц и 12 рисунков.
