利用极化3He气体靶进行三体核力实验的可行性研究

Coming with the fast development of the chiral effective field theory, the exploration of nuclear force is gradually becoming the study of the properties of QCD in low-energy approximation. However, the current theory still cannot explain all of the phenomenons induced by the three-body nuclear force. In the experiment, most of the work is based on the 3-nucleon system. The experimental observations of a system with more nucleons will shine a light of the 3-nucleon force. In this project an extensive simulation will be done to study the 3-nucleon force experiment which is based on the CSR beam condition in the Institute of Modern Physics (IMP), Chinese Academy of Science (CAS) and on a polarized helium-3 gaseous target. The measurement of asymmetry in the azimuthal angle will be simulated to establish the feasibility of such a experiment. The successful execution of this project will supply a detailed plan for the large experimental study in future.

近年来随着手征有效场理论的迅速发展，对核力的探索逐渐深化为研究QCD在低能近似下的性质。尽管如此，现有的理论仍然无法完全很好解释与多体核力相关的实验现象。在实验上，主要的工作大多局限于对三核子体系的测量。对更多核子体系的实验观测将更加促进人们对于三体核力的理解。本项目拟针对中国科学院近代物理研究所CSR的束流条件，通过理论计算及深入全面的数值模拟，探索性的研究在其非极化的质子束流（束流能量 100-280MeV）上使用极化氦三气体靶进行空间角（φ角）不对称度的测量实验，进而论证在上述的实验条件下进行三体核力实验研究的可行性。本项目的成功开展，将会为未来可能的大型实验研究提供令人信服的可行性论证和详细的实验设计方案。

近年来随着手征有效场理论的迅速发展,对核力的探索逐渐深化为研究QCD在低能近似下的性质。尽管如此,现有的理论仍然无法完全很好解释与多体核力相关的实验现象。在实验上,主要的工作大多局限于对三核子体系的测量。对更多核子体系的实验观测将更加促进人们对于三体核力的理解。本项目针对中国科学院近代物理研究所CSR的束流条件，通过理论计算及深入全面的数值模拟，探索性的研究在其非极化的质子束流(束流能量 300-600MeV)上使用极化氦三气体靶进行空间角(φ角)不对称度的测量实验，进而论证在上述的实验条件下进行三体核力实验研究的可行性。得益于本项目的顺利实施，目前取得的成果表明在CSR束线上进行300MeV以上的质子-极化氦三原子核弹性散射实验完全可性，根据现有的CSR束线质子束流的条件，在30天的束流时间下可以对1%的空间不对称性做相对统计精度为5%的测量，且95%的事件分布于散射角小于30度的范围内，因而完全可以利用现有的CSR外靶实验计划所规划的探测系统进行该项实验，从而增大该项实验研究可行性。