Compton polarimetry revisited
我计算的平均极化不对称性从克莱因-西科微分截面上的自由电子在休息。正如从不对称性的表达式所预期的,发现平均不对称性在高能量下像入射光子能量的倒数一样渐近地减小。然后,我计算一个简单的估计的极化分数,使最佳使用的所有运动学信息存在于一个事件的最终状态,通过使用“时刻”的方法,我比较其统计功率的一个简单的适合的方位角分布。与具有对产生的偏振测量相比,我在以前的工作中获得了大于2倍的改进,这里对于康普顿散射的改进仅为10- 20%。
2015-08-03 astro-ph.IM physics.ins-det
Precision Polarimetry at the ILC: Concepts, Simulations and experiments
ILC的精密物理程序需要精确的光束偏振态知识。事实上,用于ILC的康普顿偏振计必须测量偏振,误差比SLAC SLD实验中以前的最佳测量小2倍。为了进一步减少测量误差,自旋跟踪模拟ILC光束传输系统受到地面运动引起的未对准已经进行,并在偏振的预期变化已经量化。研制了一台高精度的激光束与带电束相互作用康普顿散射电子谱仪样机。康普顿电子与偏振计通道中的气体相互作用,产生由光电探测器测量的切伦科夫辐射。光电探测器的校准是至关重要的,并且已经进行了光电探测器线性的详尽的台架测试。旋光仪原型本身将于2009年春季在波恩的ELSA试验梁上进行测试。
2009-09-22 physics.ins-det
Compton Polarimetry
光子优先康普顿散射垂直于偏振平面。该性质可用于设计测量硬X射线($\sim$ 10 - 100 keV)的线性偏振的仪器。光子在仪器的敏感体积中可能经历两种相互作用,即散射和吸收。根据用于检测这两种相互作用的材料,康普顿偏振计可以分为单相(散射和吸收检测器的材料相同)或双相(不同材料)。已经研究并采用了不同的设计,目前的仪器主要是基于闪烁或固态探测器的传感器。X射线偏振测量比光谱测量或计时需要更高的统计数据,因此必须准确测量和解释系统效应。在这一章中,我们介绍了康普顿效应的基本形式;我们描述了迄今为止开发的散射偏振计的设计方案,包括单相和双相方法;我们概述了校准方法,以减少系统的影响;我们描述了影响测量的背景源。
2023-01-24 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.ins-det
A high-finesse Fabry-Perot cavity with a frequency-doubled green laser for precision Compton polarimetry at Jefferson Lab
在杰斐逊实验室A厅建立了一个用于高精度康普顿旋光测量的高精细度法布里-珀罗腔,并安装了倍频连续绿光激光器(532 nm)。掺镱光纤放大器输出的红外(1064 nm)光束由Nd:YAG非平面环形振荡器激光器作为种子源,在周期性极化的MgO:LiNbO $_{3}$晶体中进行了倍频。在5 W泵浦功率下,绿光输出功率最大为1.74W,总转换效率为34.8%。将绿光注入光学谐振腔,得到3.7kW的增益,相应的增益为3800。测量了偏振传递函数,以确定腔内圆偏振,测量不确定度为0.7%。Jefferson实验室的PREx实验首次使用了该系统,对能量为1.0 GeV、电流为50 $μ$ A的电子束进行了极化测量,测量精度达到1.0%。
2016-03-29 nucl-ex physics.ins-det
Preliminary Results from Integrating Compton Photon Polarimetry in Hall A of Jefferson Lab
杰斐逊实验室A厅的各种核子和原子核结构实验需要对电子束的偏振进行精确、连续的测量。在我们的康普顿偏振计中,电子被法布里-珀罗腔中的光子散射;通过测量在GSO晶体中检测到的散射光子的积分信号的不对称性,我们可以对光束偏振进行非侵入性的连续测量。我们的目标是在两个小时内达到1%的统计误差。我们讨论的设计和调试升级到这个设备,并报告初步结果进行实验的光束能量从3.5到5.9 GeV和光子速率从5到100 kHz。
2011-06-23 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Demonstration of nuclear gamma-ray polarimetry based on a multi-layer CdTe Compton Camera
本文利用多层CdTe康普顿相机和847-keV极化伽马射线进行实验,验证了其作为高偏振灵敏度和合理探测效率的可靠伽马射线偏振计的能力。
2024-02-15 astro-ph.IM nucl-ex physics.ins-det
A Compton Backscattering Polarimeter for Measuring Longitudinal Electron Polarization
康普顿背散射偏振法提供了一种快速测量储存环中电子束偏振的方法。由于该方法是非破坏性的,因此可以在内部靶实验期间监测电子的极化。在NIKHEF,已经建造了一个康普顿偏振计来测量存储在AmPS环中的纵向偏振电子的偏振。本文介绍了第一台用于测量储存的纵向极化电子束极化的康普顿偏振计--旋光计的初步结果。
1999-02-05 nucl-ex physics.ins-det
A novel comparison of Møller and Compton electron-beam polarimeters
我们已经进行了一个新的比较基于穆勒和康普顿散射的电子束偏振计。在杰斐逊实验室C厅的$Q_{\rm weak}$实验中,在低束流($<$ 5 $μ$ A)下进行了一系列电子束极化测量。这些低电流测量值与康普顿旋光计的常规高电流(180 $μ$ A)操作相对应。所有的测量结果被发现是一致的实验不确定度为1%或更少,表明电子极化并不显着依赖于束流。这一结果使人们对在低束流条件下进行的穆勒测量应用于在高束流条件下进行的物理实验的普遍做法有了信心。基于独立物理过程的两种偏振测量技术之间的一致性为未来需要低于1%精度的偏振测量精度的不对称测量设定了重要基准。
2017-01-25 nucl-ex physics.ins-det
Characterization of scatterers for an active focal plane Compton polarimeter
在这项工作中,我们提出了一个积极的康普顿散射偏振仪作为焦平面仪器能够扩展对硬X射线的X射线偏振。其他作者已经通过蒙特卡罗模拟研究了各种仪器设计,在这项工作中,我们将首次展示旨在评估作为能量函数的偏振计灵敏度的“标记效率”的实验测量。我们通过测量标记效率来表征不同的散射材料,该标记效率被用作蒙特卡罗模拟的输入。然后,我们计算了基于实验室设置的设计的偏振敏感度。尽管测试的几何形状是不是一个现实的焦平面仪器优化,我们证明了偏振的可行性与低能量阈值为20千电子伏。此外,我们评估了一个10 mCrab源在100 ks之间的20和80 keV的NuSTAR的一个多层光学模块的焦平面中的最小可检测偏振为10%。所使用的配置包括掺杂的对三联苯散射体3厘米长和0.7厘米的直径与0.2厘米厚的溴化镧吸收耦合。
2013-01-07 astro-ph.IM physics.ins-det
Precision Electron-Beam Polarimetry using Compton Scattering at 1 GeV
我们报告的最高精度尚未实现的测量中的低能量,$\mathcal{O}$(1 GeV),电子束的偏振,完成使用一种新的偏振计的基础上的电子-光子散射,在霍尔~C在杰斐逊实验室。有必要进行一些技术革新,包括精确控制谐振腔中激光偏振的新方法和能够捕获大部分散射电子光谱的新型金刚石微带探测器。数据分析技术利用了航迹发现、探测器的高粒度及其大接受度。测量了$180~μ$ A,$1.16$ ~GeV电子束的极化,其统计精度为每小时$<$ ~ 1%,系统不确定度为0.59%.这超过了\qweak实验所要求的精度水平,该实验测量质子的矢量弱电荷。建议未来的低能量实验需要极化不确定度$<$ ~0.4\%,这一结果代表了这种可能性的重要证明。该测量也是首次在实验中使用金刚石探测器进行粒子跟踪。
2016-02-17 hep-ph nucl-ex nucl-th
A Compton Backscattering Polarimeter for Measuring Longitudinal Electron Polarization
康普顿背散射偏振测量法为储存环中电子束的偏振测量提供了一种快速、准确的方法。由于该方法是非破坏性的,电子束的偏振可以在内部目标实验期间进行监测。为此,NIKHEF建造了一台康普顿偏振计,用于测量可以存储在AmPS环中的纵向偏振电子的偏振。本文介绍了第一台直接测量储存纵极化电子束极化的康普顿偏振计的设计和测量结果。
1999-02-05 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Precision Møller Polarimetry for PREX and CREX
位于杰斐逊实验室A厅的PREX-2和CREX实验是对复杂原子核的宇称违反弹性电子散射的精确测量。一个要求是入射电子束偏振,通常为$\approx$ 90,以1%的精度已知。我们在光束线上调试并运行了一台Møller旋光仪,其精度超过了这一要求,PREX-2的精度达到了0.89%,CREX的精度达到了0.85%。不确定性是纯粹系统性的,从几个不同的来源积累,但由我们的知识的目标极化。我们的分析还表明,需要准确的原子波函数,以纠正Levchuk效应。我们描述的旋光仪操作和分析的细节,以及(CREX)从不同的旋光仪的基础上康普顿散射的结果进行比较。
2022-07-05 nucl-ex physics.ins-det
Simulation Studies and Detector Scenarios for an ILC Polarimeter
高能纵向电子偏振测量将以国际直线对撞机的康普顿散射为基础。一个不显眼的测量必须包括一个磁铁弯道设置作为光谱仪。目前的建议使用切伦科夫探测器进行电子探测。一个快速的模拟已经发展到研究的偏振仪设置的情况下的基本属性。
2007-09-18 physics.ins-det
Precision Polarimetry at the International Linear Collider
国际直线对撞机(ILC)将在45.6 GeV至250 GeV(可选高达500 GeV)的束流能量下碰撞极化电子和正电子。为了充分利用这台机器的物理潜力,不仅必须精确地知道亮度和光束能量,而且必须以前所未有的dP/P ~ 0.25%的精度测量粒子的偏振。高精度偏振测量在高光束能量的整体概念。重点将放在ILC光束传输系统中嵌入的偏振计(e+e相互作用点的上游和下游)上。讨论了康普顿光谱仪的设计和每个偏振计的切伦科夫探测器的设计所面临的挑战。详细研究的光电探测器及其读出电子设备,特别是专注于线性的设备,因为这是预期的ILC的偏振测量的精度上的限制因素。
2008-10-13 hep-ex physics.acc-ph physics.ins-det
A Spin-Light Polarimeter for Multi-GeV Longitudinally Polarized Electron Beams
升级后的杰斐逊实验室(JLab)的物理计划和为拟议中的电子-离子对撞机(EIC)设想的物理计划包括大量的努力,以寻找超越标准模型(SM)的相互作用,在电弱相互作用中使用宇称破坏。这些实验需要精确的电子偏振仪,不确定度为$<$ 0.5%。自旋相关的同步辐射,称为“自旋光”,可以用来监测电子束的偏振。在这篇文章中,我们开发了一个概念设计的“自旋光”偏振计,可用于高强度,多GeV的电子加速器。我们还建立了一个基于Geant 4的原型设备的模拟,并报告了这些模拟的一些结果。
2013-11-14 nucl-ex physics.acc-ph physics.ins-det