procyberВестник кибернетикиProceedings in Cybernetics1999-7604Бюджетное учреждение высшего образования Ханты-Мансийского автономного округа – Югры «Сургутский государственный университет»procyber-165Research ArticleФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИPhysics and MathematicsКОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОТКЛОНЕНИЯ ПОЛЯРИЗОВАННЫХ ЭЛЕКТРОНОВ И ПОЗИТРОНОВ С ЭНЕРГИЕЙ 120 ГЭВ ИЗОГНУТЫМ КРИСТАЛЛОМ КРЕМНИЯCOMPUTER MODELING OF SHIFT PROCESS OF POLARIZED ELECTRONS AND POSITRONS WITH ENERGY OF 120 GEV USING BENT SILICON CRYSTALКощеевВ. П.KoshcheevV. P.koshcheev1@yandex.ruШтановЮ. Н.ShtanovYu. N.yuran1987@mail.ruМоргунД. А.MorgunD. A.morgun_da@edu.surgu.ruПанинаТ. А.PaninaT. A.noemail@neicon.ruФилиал «Стрела» Московского авиационного института в г. ЖуковскийРоссия“Strela”, Zhukovsky Branch of the Moscow Aviation Institute (National Research University)Russian FederationФилиал Тюменского индустриального университета в г. СургутеРоссияSurgut Oil and Gas Institute, Branch of Tyumen industrial UniversityRussian FederationСургутский государственный университет; Федеральный научный центр Научно-исследовательский институт системных исследований РАНРоссияSurgut State University; System Research Institute, Russian Academy of SciencesRussian FederationСургутский государственный университетРоссияSurgut State UniversityRussian Federation20172503202004 (28)8391Copyright © Кощеев В.П., Штанов Ю.Н., Моргун Д.А., Панина Т.А., 20202020Кощеев В.П., Штанов Ю.Н., Моргун Д.А., Панина Т.А.Koshcheev V.P., Shtanov Y.N., Morgun D.A., Panina T.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vestcyber.ru/jour/article/view/165

Моделирование процесса отклонения поляризованных электронов и позитронов с энергией 120 ГэВ в (110) плоскостном канале изогнутого кристалла кремния выполнено с помощью компьютерной программы TROPICS. Показано, что наилучшее согласие между моделированием и результатами эксперимента достигнуто при условии, когда расчетное ограничение по углам влета частиц в кристалл в два раза больше экспериментального. Результаты компьютерного эксперимента показывают сильную зависимость степени деполяризации пучка от знака заряда, так для электронов отсутствует максимум в распределении по углам поворота спина, а для позитронов положение максимума соответствует теоретической оценке, которая получена по формуле В. Л. Любошица.

The shift process modeling of polarized electrons and positrons with energy of 120 GeV in a plane channel (110) of the bent silicon crystal was performed using the TROPICS software. It is shown that the best fit of the modeling and experiment results is achieved under the condition that the design constraint on angles of the particles entry into the crystal is twice as large as the experimental one. The results of the computer experiment show a high dependency of the degree of beam depolarization on the charge sign, thus electrons have no maximum in the distribution over angles of the spin rotation, and positrons maximum position corresponds to the theoretical evaluation calculated using the Lyuboshits V. L. formula.

отклонение поляризованных электронов и позитроновпрограммный комплекс TROPICSповорот вектора спинаpolarized electrons and positrons shiftTROPICS softwarespin vector rotationReferencesBurmistrov L., Calderini G., Ivanov Yu., Massacrier L., Robbe1 P., Scandale W., Stocchi A. Measurement of Short Living Baryon Magnetic Moment using Bent Crystals at SPS and LHC // CERN-SPSC-2016-030. 2016. URL: http://cds.cern.ch/record/2194564 (дата обращения: 14.10.2017).Burmistrov L., Calderini G., Ivanov Yu., Massacrier L., Robbe1 P., Scandale W., Stocchi A. Measurement of Short Living Baryon Magnetic Moment using Bent Crystals at SPS and LHC // CERN-SPSC-2016-030. 2016. URL: http://cds.cern.ch/record/2194564 (дата обращения: 14.10.2017).Gurevich G. M., Lukhanin A. A., Maas F., Plis Yu. A., Sidorin A. O., Smirnov A. V., Thomas A., Usov Yu. A. // In proceedings of “XVIth International Workshop in Polarized Sources, Targets and Polarimetry”, PSTP2015, 14-18 September 2015, Bochum, Germany. URL: https://pos.sissa.it/243/043/pdf (дата обращения: 14.10.2017).Gurevich G. M., Lukhanin A. A., Maas F., Plis Yu. A., Sidorin A. O., Smirnov A. V., Thomas A., Usov Yu. A. // In proceedings of “XVIth International Workshop in Polarized Sources, Targets and Polarimetry”, PSTP2015, 14-18 September 2015, Bochum, Germany. URL: https://pos.sissa.it/243/043/pdf (дата обращения: 14.10.2017).Mazzolari A., Bagli E., Bandiera L., Guidi V., Backe H., Lauth W., Tikhomirov V., Berra A., Lietti D., Prest M., Vallazza E., De Salvador D. Steering of a Sub-GeV Electron Beam through Planar Channeling Enhanced by Rechanneling // Phys Rev Lett. 2014. V. 112. P. 135503. DOI: 10.1103/PhysRevLett.112.135503.Mazzolari A., Bagli E., Bandiera L., Guidi V., Backe H., Lauth W., Tikhomirov V., Berra A., Lietti D., Prest M., Vallazza E., De Salvador D. Steering of a Sub-GeV Electron Beam through Planar Channeling Enhanced by Rechanneling // Phys Rev Lett. 2014. V. 112. P. 135503. DOI: 10.1103/PhysRevLett.112.135503.Wienands U., Markiewicz T. W., Nelson J., Noble R. J., Turner J. L., Uggerhøj U. I., Wistisen T. N., Bagli E., Bandiera L., Germogli G., Guidi V., Mazzolari A., Holtzapple R., Miller M. Observation of Deflection of a Beam of Multi-GeV Electrons by a Thin Crystal // Phys Rev Lett. 2015. V. 114. P. 074801. DOI: 10.1103/PhysRevLett.114.074801.Wienands U., Markiewicz T. W., Nelson J., Noble R. J., Turner J. L., Uggerhøj U. I., Wistisen T. N., Bagli E., Bandiera L., Germogli G., Guidi V., Mazzolari A., Holtzapple R., Miller M. Observation of Deflection of a Beam of Multi-GeV Electrons by a Thin Crystal // Phys Rev Lett. 2015. V. 114. P. 074801. DOI: 10.1103/PhysRevLett.114.074801.Bagli E., Guidi V., Mazzolari A., Bandiera L., Germogli G., Sytov A.I., De Salvador D., Berra A., Prest M., Vallazza E. Experimental evidence of independence of nuclear dechanneling length on the particle charge sign // Eur Phys J C. 2017. V. 77. №. 2. P. 71-76. DOI: 10.1140/epjc/s10052-017-4642-y.Bagli E., Guidi V., Mazzolari A., Bandiera L., Germogli G., Sytov A.I., De Salvador D., Berra A., Prest M., Vallazza E. Experimental evidence of independence of nuclear dechanneling length on the particle charge sign // Eur Phys J C. 2017. V. 77. №. 2. P. 71-76. DOI: 10.1140/epjc/s10052-017-4642-y.Olive K. A., Agashe K., Amsler C. et al. Particle Data Group // Chin Phys C. 2015. V. 38. P. 090001.Olive K. A., Agashe K., Amsler C. et al. Particle Data Group // Chin Phys C. 2015. V. 38. P. 090001.Lyuboshits V. L. Spin rotation associated with deflection of relativistic charged particle in an electric field // Yadernaya Fizika. 1980. V. 31. № 4. P. 986-992.Lyuboshits V. L. Spin rotation associated with deflection of relativistic charged particle in an electric field // Yadernaya Fizika. 1980. V. 31. № 4. P. 986-992.Кощеев В. П., Штанов Ю. Н., Моргун Д. А., Панина Т. А. Моделирование процесса отклонения релятивистских электронов изогнутым кристаллом кремния // Письма в ЖТФ. 2015. Т. 41. Вып. 19. С. 55-63.Кощеев В. П., Штанов Ю. Н., Моргун Д. А., Панина Т. А. Моделирование процесса отклонения релятивистских электронов изогнутым кристаллом кремния // Письма в ЖТФ. 2015. Т. 41. Вып. 19. С. 55-63.Marsaglia G., Bray T. A. A Convenient Method for Generating Normal Variables // SIAM Rev. 1964. V. 6. № 3. P. 260-264. DOI: 10.1137/1006063.Marsaglia G., Bray T. A. A Convenient Method for Generating Normal Variables // SIAM Rev. 1964. V. 6. № 3. P. 260-264. DOI: 10.1137/1006063.Штанов Ю. Н., Кощеев В. П., Моргун Д. А. TROPICS. Программный комплекс для моделирования траекторий движения быстрых заряженных частиц в кристаллах // Библиотека программ «JINRLIB». URL: http://wwwinfo.jinr.ru/programs/jinrlib/tropics/index.html (дата обращения: 14.10.2017).Штанов Ю. Н., Кощеев В. П., Моргун Д. А. TROPICS. Программный комплекс для моделирования траекторий движения быстрых заряженных частиц в кристаллах // Библиотека программ «JINRLIB». URL: http://wwwinfo.jinr.ru/programs/jinrlib/tropics/index.html (дата обращения: 14.10.2017).Gemmel D. S. Channeling and related effects in the motion of charged particles through crystals // Rev Mod Phys. 1974. V. 46. № 1. P. 29-235.Gemmel D. S. Channeling and related effects in the motion of charged particles through crystals // Rev Mod Phys. 1974. V. 46. № 1. P. 29-235.Doyle P. A, Turner P. S. Relativistic Hartree-Fock X-ray and electron scattering factors // Acta Cryst A. 1968. V. 24. P. 390-397. DOI: 10.1107/S0567739468000756.Doyle P. A, Turner P. S. Relativistic Hartree-Fock X-ray and electron scattering factors // Acta Cryst A. 1968. V. 24. P. 390-397. DOI: 10.1107/S0567739468000756.Штанов Ю. Н., Моргун Д. А., Фокин А. С. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2014618657. М. : Роспатент, 2014.Штанов Ю. Н., Моргун Д. А., Фокин А. С. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2014618657. М. : Роспатент, 2014.Линдхард Й. Влияние кристаллической решетки на движение быстрых заряженных частиц // УФН. 1969. Т. 99. Вып. 2. С. 249-296. DOI: 10.3367/UFNr.0099.196910c.0249.Линдхард Й. Влияние кристаллической решетки на движение быстрых заряженных частиц // УФН. 1969. Т. 99. Вып. 2. С. 249-296. DOI: 10.3367/UFNr.0099.196910c.0249.Kitagawa M., Ohtsuki Y. H. Modified dechanneling theory and diffusion coefficients // Phys Rev В. 1973. V. 8. № 7. P. 3117-3123. DOI: 10.1103/PhysRevB.8.3117.Kitagawa M., Ohtsuki Y. H. Modified dechanneling theory and diffusion coefficients // Phys Rev В. 1973. V. 8. № 7. P. 3117-3123. DOI: 10.1103/PhysRevB.8.3117.Кощеев В. П., Моргун Д. А., Панина Т. А., Штанов Ю. Н. Влияние квантовых флуктуаций на движение релятивистских протонов в кристаллах // Поверхность. Рентгенов., синхротрон. и нейтрон. исслед. 2012. № 12. С. 57-59.Кощеев В. П., Моргун Д. А., Панина Т. А., Штанов Ю. Н. Влияние квантовых флуктуаций на движение релятивистских протонов в кристаллах // Поверхность. Рентгенов., синхротрон. и нейтрон. исслед. 2012. № 12. С. 57-59.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.