Recoil proton distribution in high energy photoproduction processes

For high energy linearly polarized photon--proton scattering we have calculated the azimuthal and polar angle distributions in inclusive on recoil proton experimental setup. We have taken into account the production of lepton and pseudoscalar meson charged pairs. The typical values of cross sections are of order of hundreds of picobarn. The size of polarization effects are of order of several percents. The results are generalized for the case of electroproduction processes on the proton at rest and for high energy proton production process on resting proton.Comment: LaTeX2e, 4 pages, 3 figure

A possibility to measure the linear polarization of photons by using triplet photoproduction

A review of currently available high-energy photon polarimeters, which use the effect of asymmetry of recoil electron yield during triplet photoproduction, is presented. The influence of both multiple scattering of electrons and d-electron production in the target medium on the decrease of the experimentally observed asymmetry is considered. The graphs of effective asymmetry and the figure of merit versus target thickness are given

Features of behavior of electrons of plasma in open trap in condition of transverse input of powerful microwave pulses at ECR

It has been experimentally shown that the effect of oscillations of large amplitude on the frequency of electron cyclotron resonance on a plasma held by a magnetic trap leads to an effective acceleration of the plasma electrons and the formation of directed electron fluxes, which in turn stimulate repeated microwave oscillations. A consequence of such a process is the appearance of alternating pulses of microwave oscillations in time.Експериментально показано, що вплив коливань великої амплітуди на частоті електронноциклотронного резонансу на плазму, що утримується магнітною пасткою, призводить до ефективного прискорення електронів плазми і формування направлених потоків електронів, які, в свою чергу, збуджують повторні НВЧ-коливання. Наслідком такого процесу є поява імпульсів НВЧ-коливань, які чергуються в часі.Экспериментально показано, что воздействие колебаний большой амплитуды на частоте электронноциклотронного резонанса на плазму, удерживаемою магнитной ловушкой, приводит к эффективному ускорению электронов плазмы и формированию направленных потоков электронов, которые, в свою очередь, возбуждают повторные СВЧ-колебания. Следствием такого процесса является появление чередующихся во времени импульсов СВЧ-колебаний

Triplet Production by Linearly Polarized Photons

The process of electron-positron pair production by linearly polarized photons is used as a polarimeter to perform mobile measurement of linear photon polarization. In the limit of high photon energies, omega, the distributions of the recoil-electron momentum and azimuthal angle do not depend on the photon energy in the laboratory frame. We calculate the power corrections of order m/omega to the above distributions and estimate the deviation from the asymptotic result for various values of omega.Comment: LaTeX2e, 13 pages, 5 figure files (eps), submitted to Phys. Rev.

Electron-positron pair production by linearly polarized photon in the nuclear field

Process of lepton pair production by polarized photon on nuclei can be used to measure the degree of linear polarization of high energy photon. The differential cross section and the analyzing power are calculated with taking into account higher powers of expansion on $Z\alpha$. Pure Coulomb and screened potential are considered.Comment: 12 page

Method of the photon beam linear polarization measurement using asymmetry ofthe recoil electrons in the triplet photoproduction process

We present a method of the photon beam linear polarization measurement which have been proposed and developed in Kharkov Institute of Physics and Technology and based on the using of the asymmetry of the recoil electrons in reaction g+e⁻→e⁻+e⁺+e⁻. It was found that asymmetry of the process has enough big value and weakly depend on photon energy in very wide range. So this method allows to measure the linearly polarization in the wide energy range from some tens MeV and up to TeV photon energies. The schemes of the existing polarimeters and effects distorting the measurement are considered.Розглянуто метод вимірювання лінійної поляризації фотонних пучків, якій був запропоновано в Харківському фізіко-технічному інституті. Метод засновано на вимірюванні асиметрії електронів віддачі в реакції фотоутворення електрон-позитронних пар на електронах, g+e⁻→e⁻+e⁺+e⁻. Азимутальна асиметрія даного процесу має достатньо велику величину і слабко залежить від енергії фотонів в дуже широкому діапазоні енергій, від кількох десятків МеВ і до ТеВ. Розглядаються схеми поляриметрів, що існують. Показано, що при вимірюванні поляризації необхідно брати до уваги ефекти багатократного розсіяння електронів віддачі, а також утворення d-електронів частками пари. Ці ефекти значно зменшують величину азимутальної асиметрії, що спостерігається.Рассматривается метод измерения линейной поляризации фотонных пучков, который был предложен и развит в Харьковском физико-техническом институте. Метод основан на измерении азимутальной асимметрии электронов отдачи в реакции фоторождения электрон-позитронных пар на электронах, g+e⁻→e⁻+e⁺+e⁻. Асимметрия данного процесса имеет достаточно большую величину и слабо зависит от энергии фотонов в широком диапазоне энергий. Это дает возможность измерять линейную поляризацию фотонов данным методом в диапазоне энергий от нескольких десятков МэВ до ТэВ. Рассматриваются схемы существующих поляриметров. Показано, что при измерении поляризации фотонов необходимо учитывать эффекты многократного рассеяния электронов отдачи и рождения d-электронов частицами пары. Данные эффекты существенно уменьшают наблюдаемую величину азимутальной асимметрии.Authors thank members of this group W. Briscoe, G. Feldman and G. O'Rielly for interest to the work, the given information on the first carried out experiments and fruitful discussions of the present work

The ion energy in a plasma resonator excited by a powerful microwave pulse at ECR frequency

The possibility of heating argon plasma ions with a density of ≈10¹³ cm⁻³ to 2 keV in a resonator placed in a magnetic field of a plug configuration when oscillations were excited at an electron-cyclotron resonance frequency with an electric field strength of up to 12 kV/cm in a pulse with a duration of 1.8 μs was shown experimentally. Ions acquire high energy in the fields of stochastic low-frequency ion oscillations due to the development of a modified decay of microwave oscillations.Експериментально показана можливість нагріву іонів аргонової плазми щільністю ≈10¹³ см⁻³ до 2 кеВ у резонаторі, розміщеному в магнітному полі пасткової конфігурації, при порушенні коливань на частоті електронно-циклотронного резонансу і напруженості електричного поля до 12 кВ/см в імпульсі тривалістю 1,8 мкс. Іони набувають високу енергію в полях стохастичних низькочастотних іонних коливань, обумовлених розвитком модифікованого розпаду НВЧ-коливань.Экспериментально показана возможность нагрева ионов аргоновой плазмы плотностью ≈10¹³ см⁻³ до 2 кэВ в резонаторе, размещенном в магнитном поле пробочной конфигурации, при возбуждении колебаний на частоте электронно-циклотронного резонанса и напряженности электрического поля до 12 кВ/см в импульсе длительностью 1,8 мкс. Ионы приобретают высокую энергию в полях стохастических низкочастотных ионных колебаний, обусловленных развитием модифицированного распада СВЧ-колебаний

Investigation of posibility of energy transfer to plasma ions by oscillations with large amplitude on frequency of electron cyclotron resonance in magnetic trap

Process of action of powerful transverse electromagnetic wave on plasma in the magnetic trap is studied theoretically and experimentally. Interaction of wave-wave type is taken into account in the theoretical model. Investigation is based on three wave interaction. The cascades of three wave interaction described too. In the experiment the wave spectrums exciting in plasma were studied and it was shown enough fast appearance of energetic ions flows. There is a enough good agreement theoretical and experimental results.Теоретично та експериментально вивчається процес впливу потужної поперечної електромагнітної хвилі на плазму в магнітній пастці. У теоретичній моделі враховується взаємодія типу хвиля-хвиля. Дослідження ґрунтується на трьоххвильовій взаємодії. Розглянуто також каскади трьоххвильової взаємодії. В експерименті вивчено спектри хвиль, що збуджуються в плазмі, і показано досить швидку появу потоків високоенергетичних іонів. Є гарне якісне узгодження теоретичних та експериментальних результатів.Теоретически и экспериментально изучается процесс воздействия мощной поперечной электромагнитной волны на плазму в магнитной ловушке. В теоретической модели учитывается взаимодействие типа волна-волна. Исследование основано на трехволновом взаимодействии. Рассмотрены также каскады трехволнового взаимодействия. В эксперименте изучены спектры волн, возбуждаемых в плазме, и показано достаточно быстрое появление потоков высокоэнергетических ионов. Имеется хорошее качественное согласие теоретических и экспериментальных результатов

First experimental results obtained using the highpower free electron laser at the siberian center for photochemical research

The first lasing near the wavelength of 140 µm was achieved in April 2003 using a high-power free electron laser (FEL) constructed at the Siberian Center for Photochemical Research. In this paper we briefly describe the design of the FEL driven by an accelerator–recuperator. Characteristics of the electron beam and terahertz laser radiation, obtained in the first experiments, are also presented in the paper.У Сибірському центрі фотохімічних досліджень навесні 2003 року отримана генерація випромінювання з довжиною хвилі 140 мкм на потужному лазері на вільних електронах (ЛВЕ). У роботі коротко описана конструкція ЛВЕ на базі прискорювача рекуператора і представлені результати вимірювання деяких параметрів електронного пучка і терагерцового випромінювання.В Сибирском центре фотохимических исследований весной 2003 года получена генерация излучения с длиной волны 140 мкм на мощном лазере на свободных электронах (ЛСЭ). В работе кратко описана конструкция ЛСЭ на базе ускорителя рекуператора и представлены результаты измерения некоторых параметров электронного пучка и терагерцового излучения