Horia Hulubei National Institute of Physics and Nuclear Engineering

Thu, 25 Apr 2024

Lista de proiecte » CERCETARI AVANSATE DE FIZICA ANIHILARII POZITRONICE

CERCETARI AVANSATE DE FIZICA ANIHILARII POZITRONICE
www.nipne.ro/proiecte/ceex/71-proiecte.html

Acronim: ARPA
Numar / Data contract: CEX 06-11-15 / 25.07.06
modul 1
Director proiect: Ion Vata
Parteneri: INSTITUTUL NATIONAL DE CERCETARE DEZVOLTARE PENTRU OPTOELECTRONICA;Institutul National de Cercetare Dezvoltare pentru Fizica Materialelor;INSTITUL NATIONAL DE CERCETARE-DEZVOLTARE PENTRU FIZICA LASERILOR, PLASMEI SI RADIATIEI
Data incepere / finalizare proiect: 2006-08-01 / 2008-11-30
Valoarea proiectului: 15000000 RON
Rezumat: Pozitronul sau electronul pozitiv,antiparticula electronului, dispare in procesul de interactie cu acesta prin fenomenul de anihilare.
Din momentul emiterii pozitronului, de catre o sursa radioactiva (de exemplu 22Na) si pana in momentul anihilarii, acesta sufera interactii electromagnetice care au ca efect termalizarea, depolarizarea, captarea in diferite structuri de volum, de suprafata sau electronice si anihilarea lui.
Inainte de anihilare pozitronul poate forma impreuna cu un electron un atom de Pozitronium (Ps), care la randul lui poate interactiona cu campurile electrice si magnetice interne sau externe avand ca efect termalizarea, depolarizarea, captarea in diferite structuri de volum sau de suprafata si anihilarea lui.
Procesul de anihilare are caracteristici fizice ce depind de istoria pozitronului. Aceste caracteristici pot fi masurate, cu mijloace specifice fizicii atomice si nucleare. Parametrii care se pot masura sunt: energia radiatiilor gama emise, corelatia unghilara a acestor radiatii, timpii de viata ai anihilarii, distributia temporala a intensitatii radiatiilor gama , frecventa asociata despicarii hiperfine in cazul atomilor de Ps, amplitudinea oscilatiilor in cazul fenomenului de „batai cunatice”.
Cercetarile ce se vor dezvolta in cadrul acestui proiect sunt legate de interactia atomilor de Ps cu materia, in campuri magnetice slabe si de anihilarea pozitronica in materiale poroase.
Atomul de Pozitronium are o structura asemanatoarea atomului de Hidrogen. Viata acestor atomi, in vid, este de 125 ps ( pentru starea singlet sau pentru para-Positronium)si 142 ns ( pentru starea de triplet sau orto-Positronium) si este puternic influentata de interactia acestor atomi cu structurile volumice, de suprafata sau electronice si cu campurile magnetice si/sau electrice.
Cercetarile din acest proiect sunt o continuare a doua proiecte CERES si sunt dedicate studiului teoretic si experimental al interactiei pozitronilor cu starile solide si gazoase a le materiei si in campuri magnetice slabe.
Cercetarile bazate pe studierea fenomenului de “batai cuantice”, asociat distributiei temporale a intensitatii radiatiilor gama de anihilare intrinseca a o-Ps in camp magnetic slab, utilizeaza o metoda originala ,dezvoltata in contractele anterioare si care consta in masurarea Distributiei Unghilare Perturbata Magnetic si dependenta de Varsta Pozitroniumului –ADPAD- ( AGE DEPENDENT, MAGNETICALLY PERTURBED ANGULAR DISTRIBUTION )
Anihilarea pozitronilor in diferite medii ( solide, lichide sau gazoase) este studiata prin Spectroscopia de Timp a Anihilarii Pozitronice (PAS- Positron Annihilation Spectroscopy)
Proiectul se va desfasura pe doua directii, principale:
Dezvoltarea infrastructurii, constand din:
- perfectionarea unui spectrometru cu patru cai pentru studiul interactiei hiperfine;
- completarea unui spectrometru cu un detector de HPGe pentru determinarea dependentei fenomenului de „batai cunantice” de energia radiatiilor de anihilare ;
- cumpararea si punerea in functiune a unui sistem multiparametric de achizitie a datelor;
- realizarea de “generatori” de atomi de Ps cu care se vor putea efectua masuratori dependente de temperatura ( de la azot lichid la 600 K)
-dotarea spectrometrelor cu instalatii de vid si sisteme de masurare a presiunii gazelor de interactie si
Experimente de anihilare pozitronica constand din:
-Studierea fenomenului de”quantum beat” ( „batai cuantice”), produs ca urmare a interactiei hiperfine a Ps cu campurile magnetice, avand ca stop cunoasterea dependentei interactiei hiperfine a atomilor de Positronium,de:
a) Structura generatorului ( material special cu lucru de extractie pozitiv care favorizeaza producerea de Ps) de atomi de Positronium (defecte, pori, paramagnetism,lucru de extractie,etc...);
b) Energia radiatiilor gama de anihilare ;
c) Intensitatea campului magnetic si
d) Parametrii gazului de interactie ( natura, presiunea partiala, temperatura)
e) timpii de viata a atomilor de o-Ps
Caracterizarea structurii materialelor dielectrice poroase ( ceramici, polimeri, structuri de SiO2 cu constanta dielectrica foarte mica ( low-k dielectric materials) prin studiul interactiei acestora cu pozitronii si atomii de Positronium.

ETAPELE PROIECTULUI SI DATELE DE PREDARE
1. Masuratori I (2006-12-15)
2. Masuratori II (2007-03-15)
3. Dezvoltare infrastructura I (2007-12-15)
4. Dezvoltare infrastructura II (2008-05-15)
5. Masuratori III Cercetari avansate de fizica anihilarii pozitronice (2008-11-30)

REZULTATE

Inapoi la Lista de proiecte

English version of the project