电子散射实验中搜索三中子态的方法

设计了一种通过反应${\rm ^4He}(e,~e'p\pi^{+})^{3}n$搜索三中子态$^3n$的电子散射实验，计划在Mainzer Microtron的A1设施中实施。本文阐述了该实验的详细原理、设置和仿真。通过测量散射电子、产生的质子和$\pi^+$的动量，并利用三路 coincidence 手段，即可获得$^3n$的失质量谱。根据反应截面和MC仿真估计的$^3n$产率约为每日1.5个，这可以在实施超过16天的束流时间后提供信号超过5$\sigma$的置信水平。根据MC仿真评估粒子在物质中的能量损失和三台仪器性能，给出估计的分辨率和预测的失质量谱形状。该工作为未来以电子束进行多中子态搜索实验提供了新的实验概念。