Systematic Study of Two-Pion Production in NN Collisions -- from Single-Baryon to Di-Baryon Excitations

The two-pion production in nucleon-nucleon collisions has been studied by exclusive and kinematically complete experiments from threshold up to $T_p$ = 1.36 GeV at CELSIUS-WASA. At near-threshold energies the total and differential distributions for the $\pi^+\pi^-$ and $\pi^0\pi^0$ channels are dominated by Roper excitation and its decay into $N\sigma$ and $\Delta\pi$ channels. At beam energies $T_p >$ 1.1 GeV the $\Delta\Delta$ excitation governs the two-pion production process. In the $\pi^+\pi^+$ channel evidence is found for the excitation of a higher-lying I=3/2 resonance, favorably the $\Delta(1600)$. The isovector fusion processes leading to the deuteron and to quasi-stable $^2$He, respectively, %with the production of an isovector pion-pair exhibit no or only a modest ABC-effect, {\it i.e.} low-mass enhancement in the $\pi\pi$-invariant mass spectrum, and can be described by conventional $t$-channel $\Delta\Delta$ excitation. On the other hand, the isoscalar fusion process to the deuteron %with the production of an isoscalar pion-pair exhibits a dramatic ABC-effect correlated with a narrow resonance-like energy dependence in the total cross section with a width of only 50 MeV and situated at a mass 90 MeV below the $\Delta\Delta$ mass.Comment: Proceedings HADRON0

Anisotropy in the pion angular distribution of the reaction pp -> pp pi0 at 400 MeV

The reaction pp -> pp pi0 was studied with the WASA detector at the CELSIUS storage ring. The center of mass angular distribution of the pi0 was obtained by detection of the gamma decay products together with the two outgoing protons, and found to be anisotropic with a negative second derivative slope, in agreement with the theoretical predictions from a microscopic calculation.Comment: Revtex 4 style, 5 pages 7 figures, PACS numbers:13.60.Le, 13.75.Cs, 21.45.+v, 25.10.+

Влияние толщины отверждаемого слоя фотополимерной смолы при SLA-технологии печати на упругие и прочностные характеристики полимерных изделий аддитивного производства

The possibility of using dynamic indentation method for measurement the elastic and strength properties of polymer products obtained by additive synthesis using the SLA-technology is considered. The sensitivity of the method to changes in hardness, tensile strength, and elastic modulus of products obtained by different printing modes with a thickness of the cured layer of photopolymer resin of 100, 50, and 25 microns has been estimated. A comparison is made of two main methods for calculating the physical and mechanical characteristics of a material according to the data of its impact loading diagram: an adapted classical method of mechanics of contact interaction, considering the geometric parameters of the deformed region of the material, and a method based on the energy characteristics of shock interaction. It was found that the highest sensitivity of the dynamic indentation method to changes in the properties of the additive polymer, depending on the thickness of its hardened layer, is provided when using an energy computational model for evaluating the properties of the material. The results obtained are the basis for the methods of non-destructive testing of polymer products of additive manufacturing by the method of dynamic indentation. The implementation of these techniques in portable measuring equipment is an alternative to standard destructive tests and will allow obtaining reliable data on the properties of the controlled material without the need to manufacture special witness samples.Рассмотрена возможность контроля методом динамического индентирования упругих и прочностных свойств полимерных изделий, полученных путем аддитивного синтеза по SLA-технологии. Выполнена оценка чувствительности метода к изменению твердости, предела прочности и модуля упругости изделий, выращенных по различным режимам печати с толщиной отверждаемого слоя фотополимерной смолы в 100, 50 и 25 мкм. Проведено сравнение двух основных методик расчета физико-механических характеристик материала по данным диаграммы его ударного нагружения: адаптированной классической методики механики контактного взаимодействия, рассматривающей геометрические параметры деформированной области материала, и методики на основе энергетических характеристик ударного взаимодействия. Установлено, что наибольшая чувствительность метода динамического индентирования к изменению свойств аддитивного полимера в зависимости от толщины его отверждаемого слоя обеспечивается при использовании энергетической расчетной модели оценки свойств материала. Полученные результаты – основа методик неразрушающего контроля полимерных изделий аддитивного производства методом динамического индентирования. Реализация данных методик в портативной измерительной технике является альтернативой стандартным разрушающим испытаниям и позволит получить достоверные данные о свойствах контролируемого материала без необходимости изготовления специальных образцов-свидетелей

Оценка погрешности определения физико-механических характеристик материалов при их контроле методом индентирования

The active application in the practice of testing the indentation methods, in particular to measure the physical and mechanical properties of metals, polymers, biological technologies demands to development techniques for the measurement error estimation. At the same time existing traditional measurement error evaluation system, based on the using of the reference blocks, is not always suitable for use in testing and research laboratories. The aim of this work was development the technique for estimating the indirect measurements error of materials physical and mechanical characteristics that can be applied in practice and based on the existing standards. Checking of the proposed approach using the experimental values of the hardness and elastic modulus obtained during static indentation for various metals.It is shown that since the initial information about the material is an indentation curve representing the dependence of the load versus penetration depth of the indenter into the material tested, then it is better to confirm the metrological characteristics of the indentation measuring devices using the applied force and achieved displacement, but to estimate the accuracy of determining the properties through the error of indirect measurements. The equations for calculating the hardness and modulus of elasticity are derived. It allows to determine the component value most influencing the error magnitude. The calculation of error on the base of the value of boundary of a random and non-exclusive systematic error was carrying out.The advantage of the developed technique is the fact that the measurement of the physical and mechanical characteristics is based on the experimental data and does not require the creation of the additional metrological assurance. The proposed approach seems appropriate to extend for the determination of the measurement error of other characteristics: the yield point, the strain hardening exponent, creep, relaxation, determined by the indentation methods.Активное внедрение в практику контроля методов индентирования, в частности для измерения физико-механических характеристик металлов, полимеров, биологических тканей требует разработки методик оценки погрешности получаемых результатов. При этом сложившаяся традиционная система оценки погрешности с применением мер не всегда пригодна для использования в испытательных и научно-исследовательских лабораториях. Целью данной работы являлась разработка применимой на практике и опирающейся на отечественную нормативную базу методики оценки погрешности косвенных измерений физико-механических характеристик материалов и проверка предлагаемого подхода с использованием экспериментальных значений твердости и модуля упругости, полученных при статическом индентировании для различных металлов.Показано, что поскольку первичным источником информации о материале является диаграмма вдавливания, представляющая собой зависимость нагрузки от глубины внедрения индентора в исследуемый материал, то подтверждение метрологических характеристик измерительной техники, использующейся для индентирования, лучше осуществлять по параметрам развиваемого усилия и перемещения, а точность определения свойств оценивать через погрешность косвенных измерений. Приведены основные формулы для расчета твердости и модуля упругости, позволяющие установить величины, наибольшим образом влияющие на величину погрешности. Расчет погрешности проведен на основе определяемых границ случайной и неисключенной систематической погрешности.Достоинством разработанной методики является тот факт, что оценка точности измерений физико-механических характеристик производится на основании экспериментальных данных и не требует создания дополнительного метрологического обеспечения. Предложенный подход представляется целесообразным распространить на определение погрешности других характеристик: предела текучести, показателя деформационного упрочнения, ползучести, релаксации, определяемых методами индентирования

Exclusive Measurements of pp -> dpi+pi0: Double-Pionic Fusion without ABC Effect

Exclusive measurements of the reaction pp -> dpi+pi0 have been carried out at T_p = 1.1 GeV at the CELSIUS storage ring using the WASA detector. The isovector pi+pi0 channel exhibits no enhancement at low invariant pipi masses, i. e. no ABC effect. The differential distributions are in agreement with the conventional t-channel Delta-Delta excitation process, which also accounts for the observed energy dependence of the total cross section. This is an update of a previously published version -- see important note at the end of the article

Double-Pionic Fusion of Nuclear Systems and the ABCEffect -- Aproaching a Puzzle by Exclusive and Kinematically Complete Measurements

The ABC effect - a puzzling low-mass enhancement in the $\pi\pi$ invariant mass spectrum - is well-known from inclusive measurements of two-pion production in nuclear fusion reactions. Here we report on first exclusive and kinematically complete measurements of the most basic double pionic fusion reaction $pn \to d \pi^0\pi^0$ at 1.03 and 1.35 GeV. The measurements, which have been carried out at CELSIUS-WASA, reveal the ABC effect to be a $(\pi\pi)_{I=L=0}$ channel phenomenon associated with both a resonance-like energy dependence in the integral cross section and the formation of a $\Delta\Delta$ system in the intermediate state. A corresponding simple s-channel resonance ansatz provides a surprisingly good description of the data

Polarisation of the omega meson in the pd-->3He+omega reaction at 1360 and 1450 MeV

The tensor polarisation of omega mesons produced in the pd-->3He+omega reaction has been studied at two energies near threshold. The 3He nuclei were detected in coincidence with the pi0pi+pi- or pi0gamma decay products of the omega. In contrast to the case of phi meson production, the omega mesons are found to be unpolarised. This brings into question the applicability of the Okubo-Zweig-Iizuka rule when comparing the production of vector mesons in low energy hadronic reactions.Comment: 11 pages, 4 figure