Введение к работе
Актуальность проблемы. Поляризационные эксперименты позволяют получать важние сведения о фундаментальной роли спина в природе сильных взаимодействий. В таких экспериментах часто используются поляризованные мишени, в том числе и, так называемые, замороженые поляризованные мишени. В последних неравновесная ядерная поляризация сохраняется достаточно долго без изменений (десятки часов) в слабок магнитной поле: 0,15Т < Но < о,5Т. Несмотря на то, что протонная замороженная мишень использовалась в практике физического экспериыента с 1976г. (ОИЯИ, CERH), на пути создания дейтронной замороженной поляризованной мишени (ДЗПЮ встретились определенные трудности. Парамагнитный комплекс Cr(V), синтезируемый на основе этандиола (СНгОН)2 и пропандиола-1,2 СзНб(ОН)г, удавалось ввести в те ге вещества, но с полным изотопным замеиением Н - D, только путем растворения в них стабильных комплексных соединений. Однахо при растворении происходят реакции с образованной других, отличных от Cr(v), комплексов. Эти последние соярааают время ядерной спин-решеточной релаксации, что обусловливает непригодность вещества для замороженной мишени. Синтез комплекса Cr(V) в полностью дейтерирован-ных диолах удалось осуществить Бунятовой Э.И. э 1984г.
Дальнейшая работа по поиску рабочих вецеств для будущей ДЗПМ состояла в проведении исследований природы динамической поляризации ядер (ДПЯ) дейтерия к релаксации в указанных веществах с целью выяснения оптимальной концентрации парамагнитных центров, требуемых удельной мощности СВЧ-накачки и температуры вещества мишени. Вместе с тем разрабатывалась и совершенствовалась методика определения поляризационных параметров мишени. Достижение максимальной поляризации возможно только при эффективном контроле оптимальных условий накачки, таких как температура раствора в камере смешивания и уровень подводимой свч-мощности. Решению круга задач, связанных с перечисленными проблемами, посвящена диссертация.
Цель работы, таким образом, состояла в следующем:
а) Проведение исследований с целью отбора веществ, перспективных
для их дальнейшего использования в качестве материала для ДЗПМ.
б) Выяснение оптимальных условий получения высокой ядерной
поляризации.
в) Разработка методов определения поляризационных параметров
мишени.
Научная новизна. Проведенный комплекс исследований позволил осуществить выбор рабочих веществ для ДЗПМ, отработать оптимальный режим (температура, частоты и уровень СВЧ-мощности) получения высокой ядерной поляризации в этих веществах, обосновать и внедрить в практику эксперимента оригинальный способ измерения ядерной поляризации.
Практическая ценность: а) Отработана методика комплексных исследований веществ, позволяющая производить отбор наиболее перспективных из них для дальнейшего использования в качестве материала для поляризованной мишени.
в) Разработан пакет программ для расчета поляризационных параметров мишеней с поляризованными ядрами со спином I а 1.
На защиту выносятся следующие положения:
.1.Предложение и реализация способа измерения температуры вещества мишени в различных режимах рефрижератора растворения термометром ЯМР.
2.На основе сформулированного и предложенного комплексного подхода решена проблема измерения поляризационных параметров мишени.
3.Решена задача восстановления спектров поглощения ЯМР по сигналам, формируемым Q-метром.
4.Предложен алгоритм и отлажена программа обработки спектра поглощения ЯМР, позволяющая вычислять поляризационные параметры мишени.
5.Исследована природа релаксационных процессов и ДЛЯ дейтерия в полностью дейтерированных этандиоле и пропандиоле-1,2 с синтезированным комплексом Cr(v).
б. На установке ПЗМ "ПРОЗА" осуществлен оригинальный метод оперативного измерения поляризации ядер мишени.
Апробация диссертации. Результаты работ, изложенные в диссертации, докладывались на научных семинарах Лаборатории ядерных проблем ОИЯИ и Института физики высоких энергий, на VII Международном симпозиуме по поляризационным явлениям в физике высоких энергий (Протвино,1986) на Международном рабочем совещании по твердотельным мишеням (Бонн, 1990). Результаты работ опубликованы также в Сообщениях и Препринтах ОИЯИ 1_4 на русском и английском языках и в
/б 7 /
рецензируемых журналах ' : ЖЭТФ, J. Phys. Е: Rev. Sci. Instrum..
Расположение материала. Диссертация изложина на 120 страницах и состоит из введения, пяти глав и заключения; содержит 16 рисунков и з таблицы, список литературы составлен из 65 пунктов.
