自旋过滤导致的极化建立动力学

近期，受 GSI 达姆施塔特 PAX（极化反质子实验）项目最新提议的推动，关于反质子束极化的研究大量涌现。该计划通过在储存环中与极化内靶反复相互作用来实现反质子束的极化。通过自旋过滤进行极化的方法要求许多束流粒子在与极化内靶发生电磁和强相互作用散射后仍保留在环内。我们提出并求解了一组微分方程，描述了在多种对计划产生高强度极化束的项目感兴趣的情景下，通过自旋过滤建立的极化过程。这些情景包括：1) 完全储存束流的自旋过滤；2) 束流积累过程中的自旋过滤，即未极化粒子持续注入束流；3) 粒子注入率等于因散射超出储存环接收角而损失的粒子率，束流强度保持恒定；4) 通过自旋过滤增加储存束流的初始极化度；5) 一定时间后停止向束流注入粒子，但自旋过滤继续进行。此外，还表明储存的极化束流穿过电子冷却器时的去极化率可忽略不计。