В 2006 году предусматривалось проведение измерений на тормозном γ-пучке синхротрона "Пахра" сечений, (дифференциальных по углу Θ_π⁺n и по энергии E_γ) фоторождения эта(η)-мезонных ядер для ядер-мишеней ¹²C, ¹⁶O (вода), ²⁷Al и ⁶⁴Cu. Для этой цели предполагалось использование имеющейся двухплечевой автоматизированной установки, состоящей из сцинтилляционных спектрометров, работающих по времени пролета.
      Намечалась регистрация π⁺n-пар, коррелированных по углу разлета Θ_π⁺n и по (кинетической) энергии π+n компонент - E_π = 300 МэВ, E_n = 100 МэВ в области энергий первичных γ-квантов E_γ > 700 МэВ. Эти условия соответствовали разработанному нами ранее методу идентификации эта(η)-мезонных ядер (Г.А. Сокол, В.А. Трясучев. КСФ №4 (1991) 23) и реализованному нами в работе G.A. Sokol et al. Fizika B (Zagreb) 8 (1999) 85-90.
      Целью исследований являлось измерение A-зависимости сечения фоторождения эта(η)-ядер σ_t(_ηA), а также измерение A-зависимости энергетического сдвига ΔE = E(S₁₁) - E(π⁺n), определяемого как разность в положении среднего значения экспериментального распределения по суммарной энергии E(π⁺n) регистрируемых π⁺n-пар и значением E(S₁₁) для свободного S₁₁(1535)-резонанса.

      Вторым направлением исследований являлось изучение взаимодействия S₁₁-резонанса с нуклонами. Из-за невозможности создания пучков S₁₁-резонансов взаимодействие S₁₁ + N → N + N возможно изучать в случае возникновения эта-ядер. В этом случае эта-ядра являлись уникальной лабораторией, где оказывалось возможным осуществить исследование такого взаимодействия.
      Для этой цели намечалась регистрация коррелированных по углу разлета и по энергии компонент pp-пар из реакции S₁₁⁺ + p → p + p. Предполагалось использование двухплечевой установки, настроенной на регистрацию по времени пролета pp-пар с <Θ_pp> = 180^o и <E_p> = 300 МэВ. Намечалось измерение A-зависимости сечения процесса и энергетического распределения pp-пар.

      Измерения по этим двум направлениям предполагалось провести в 3-х позициях: "калибровка", "фон", "эффект+фон". Позиция "калибровка" соответствовала измерениям при Θ_π⁺n = 100^o и E_γ max = 650 МэВ, что обеспечивало в основном регистрацию π⁺n-пар от процесса γp → π⁺n на ядерном протоне. Позиция "фон" соответствовала измерению при той же энергии E_γ max = 650 МэВ, но при Θ_π⁺n = 180^o, что исключало регистрацию процесса γp → π⁺n, т.е. происходило измерение только фоновых, в основном pp-событий.
      Позиция "эффект+фон" соответствовала измерениям при Θ_π⁺n = 180^o, но при энергии γ-квантов E_γ max = 850 МэВ, при которой возможно было образование η-мезонов (E_{γ порог} = 707 МэВ на свободном нуклоне). Такая экспериментальная процедура измерений обеспечивала выделение случаев образования эта-мезонных ядер и гарантировала энергетическую настройку экспериментальной установки.

      В 2006 году была проведена техническая настройка экспериментальной установки (рис. 1) (подбор порогов П_i и напряжения V_i на ФЭУ для всех сцинтилляционных детекторов, подбор необходимых временных задержек сигнала в трактах регистрации, для выделения совпадающих по времени событий, калибровку временных шкал блоков ВЦП-время-цифровых преобразователей). Эта настройка была проведена в основном с использованием космических лучей (релятивистских мюонов) и подтверждена в сеансе на синхротроне. Всего было использовано около 50 часов работы ускорителя (~ 1 неделя) (позиция "калибровка").
      В 2006 году была смоделирована (по программе GEANT) установка для одновременной регистрации двух каналов реакции: 1) π⁺n и 2) pp. Было показано, что при использовании 4см Fe поглотителя (перед ΔE-детектором) возможно разделение 300 МэВ-ного протона от фонового 50 МэВ-ного π⁺-мезона (по ионизационным потерям в ΔE-детекторе).
      Проведены предварительные измерения в режимах:
а) "калибровка", E_γ max = 650 МэВ, Θ_π⁺n = 100^o,
б) "фон", E_γ max = 650 МэВ, Θ_π⁺n = 180^o,
в) "эффект + фон", E_γ max = 850 МэВ, Θ_π⁺n = 180^o.
      Предварительная обработка показала, что после вычитания соответствующих двумерных спектров по скоростям регистрируемых на совпадение частиц, имеется указание на наличие трех ожидаемых пиков (рис.2):
1) из реакции 1) π⁺n (быстро-медленные) и pπ⁺ (pπ^o) (медленно-быстрые)
2) из реакции 2) (pp,pn) (средне-средние)
Кроме того имеется медленно-медленный пик фоновых событий (от двойного фоторождения мезонов (π⁺, π^o, π^-) и от распада η-мезона).
      Предполагаются дальнейшие работы в этом направлении.

Публикации в 2006 году

2. Г.А. Сокол, А.А. Комар, Природа № 6, 2006 стр. 34-41.
Новый тип нестабильных атомных ядер - η-мезонные ядра.

3. Г.А. Сокол, Е.Г. Бессонов. Препринт ФИАН № 7, 2006.
О возможности создания пучка "меченых" γ-квантов на основе линейного ускорителя Linac-800 и использования "меченых" фотонов для проведения исследований по физике эта(η)-мезонных ядер.

4. Г.А. Сокол, В.А. Басков, А.В. Кольцов, А.И. Лебедев, А.И. Львов, Л.Н. Павлюченко, С.С. Сидорин. Препринт ФИАН № 17 2006.
Исследование эта(η)-мезонных ядер на синхротроне ФИАН "ПАХРА" (проект эксперимента).