Polarized target
ಧ್ರುವೀಕೃತ ಗುರಿಗಳನ್ನು ಚದುರುವಿಕೆಯ ಪ್ರಯೋಗಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರ ಗುರಿಗಳಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಅವುಗಳನ್ನು ಪ್ರೋಟಾನ್ಗಳು, ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು ಅಥವಾ ಡ್ಯುಟೆರಾನ್ಗಳಂತಹ ಸರಳ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಾನ್ಗಳ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಾನ್ ಸ್ಪಿನ್ ರಚನೆಯನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆಳವಾದ ಅಸ್ಥಿರ ಚದುರುವಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಹ್ಯಾಡ್ರಾನ್ ರಚನೆಯನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು, ಮ್ಯೂಯಾನ್ಗಳು ಅಥವಾ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳೊಂದಿಗೆ ಪರೀಕ್ಷಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಧ್ರುವೀಕರಿಸಿದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಮ್ಯೂಯಾನ್ ಕಿರಣವನ್ನು ಬಳಸಿ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಧ್ರುವೀಕರಿಸಿದ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಾನ್ಗಳೊಂದಿಗಿನ ಸ್ಥಿರ ಗುರಿಯ ಮೇಲೆ ರಚನೆಯ ಕಾರ್ಯಗಳ ಸ್ಪಿನ್ ಅವಲಂಬಿತ ಭಾಗವನ್ನು ತನಿಖೆ ಮಾಡಲು ಸಾಧ್ಯವಿದೆ. ಸರಳವಾದ ಪಾರ್ಟನ್ ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಾನ್ಗಳು ಕ್ವಾರ್ಕ್ಗಳು ಮತ್ತು ಗ್ಲುವಾನ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಕ್ರೋಮೋಡೈನಮಿಕ್ಸ್ ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತದೆ. ಸ್ಥಿರ ಗುರಿಗಳಿಗೆ ಪರ್ಯಾಯ ವಿಧಾನವೆಂದರೆ ಎರಡು ಡಿಕ್ಕಿ ಹೊಡೆಯುವ ಧ್ರುವೀಕೃತ ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಬಳಸುವುದು. ಈ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಹಲವಾರು ಸಂಸ್ಥೆಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರಯೋಗಾಲಯಗಳು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತಿವೆ. "ಧ್ರುವೀಕೃತ ಮೂಲಗಳು, ಗುರಿಗಳು ಮತ್ತು ಧ್ರುವಮಾಪನ" ಕುರಿತ ಅಂತಾರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಕಾರ್ಯಾಗಾರವು ಪ್ರತಿ ಎರಡು ವರ್ಷಗಳಿಗೊಮ್ಮೆ ನಡೆಯುತ್ತದೆ. ಘನ ಗುರಿಗಳಲ್ಲಿನ ಪರಮಾಣು ಸ್ಪಿನ್ಗಳನ್ನು ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಪರಮಾಣು ಧ್ರುವೀಕರಣ ವಿಧಾನದೊಂದಿಗೆ ಧ್ರುವೀಕರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 2.5 ಅಥವಾ 5 ಟಿ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ. ದ್ರವ ಹೀಲಿಯಂನಿಂದ ತುಂಬಿದ ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟ್ನೊಂದಿಗೆ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು. ಹೆಚ್ಚು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಕಬ್ಬಿಣದ ಆಯಸ್ಕಾಂತಗಳನ್ನು ಅವುಗಳ ದೊಡ್ಡ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಮತ್ತು ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾದ ಕಣಗಳಿಗೆ ಸೀಮಿತ ಜ್ಯಾಮಿತೀಯ ಸ್ವೀಕಾರದಿಂದಾಗಿ ಆದ್ಯತೆ ನೀಡಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಪ್ರಯೋಗದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಗುರಿ ಧ್ರುವೀಕರಣವನ್ನು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ರೆಸೋನೆನ್ಸ್ ವಿಧಾನದಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಮಗ್ರ ವರ್ಧಿತ ಎನ್. ಎಂ. ಆರ್.-ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ಸೂಪರ್ ಫ್ಲೂಯಿಡ್ ಹೀಲಿಯಂ-4 ಸ್ನಾನದಲ್ಲಿ ಸುಮಾರು 1 ಕೆ. ನಷ್ಟು ಪ್ರಸಿದ್ಧ ಮಾಪನಾಂಕ ನಿರ್ಣಯ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಲಾದ ಸಂಕೇತಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಸ್ಪಿನ್ ಕಾಂತೀಕರಣವು ಕ್ಯೂರಿ ನಿಯಮವನ್ನು ಅನುಸರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪರಮಾಣು ಧ್ರುವೀಕರಣವನ್ನು ತಾಪಮಾನದಿಂದ ಬ್ರಿಲ್ಲೋಯಿನ್ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಲೆಕ್ಕ ಹಾಕಬಹುದು. ಧ್ರುವೀಕರಣದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಮೈಕ್ರೊವೇವ್ ಜನರೇಟರ್ ಅನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸ್ಪಿನ್ ರೆಸೋನೆನ್ಸ್ ಆವರ್ತನಕ್ಕೆ (2.5 ಟಿ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಸುಮಾರು 70 ಗಿಗಾಹರ್ಟ್ಝ್) ಹತ್ತಿರವಿರುವ ಗುರಿ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿನ ಪ್ಯಾರಾಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಕೇಂದ್ರಗಳನ್ನು ಪಂಪ್ ಮಾಡಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹೀಲಿಯಂ-3 ಅನಿಲ ಗುರಿಗಳಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಾನ್ಗಳನ್ನು ಧ್ರುವೀಕರಿಸಲು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪಂಪಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹೆಪ್ಪುಗಟ್ಟಿದ ಸ್ಪಿನ್ ಗುರಿಗಳಲ್ಲಿ ಧ್ರುವೀಕರಣವನ್ನು ದೀರ್ಘ ದತ್ತಾಂಶ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವ ಅವಧಿಗಳಿಗೆ (ಸಾಧ್ಯವಾದಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಮಗ್ರ ಪ್ರಕಾಶಮಾನತೆಗಾಗಿ) ಸಂರಕ್ಷಿಸಲು ಮತ್ತು ಅರ್ಹತೆಯ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಅಂಕಿ ಅಂಶಕ್ಕಾಗಿ ಗರಿಷ್ಠ ಪರಮಾಣು ಧ್ರುವೀಕರಣವನ್ನು ತಲುಪಲು ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಂಪಾಗಿಸುವ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ದುರ್ಬಲಗೊಳಿಸುವ ರೆಫ್ರಿಜರೇಟರ್ ಅನ್ನು ಧ್ರುವೀಕರಣದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ 300 mK ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಮತ್ತು ಹೆಪ್ಪುಗಟ್ಟಿದ ಸ್ಪಿನ್ ಮೋಡ್ನಲ್ಲಿ 50 mK ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ತಲುಪಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಉದ್ದೇಶಿತ ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿರುವ ಪ್ಯಾರಾಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಕೇಂದ್ರಗಳನ್ನು ಸಂರಕ್ಷಿಸಲು ಅದನ್ನು ಎಲ್ಲಾ ಸಮಯದಲ್ಲೂ ಕ್ರೈಯೋಜೆನಿಕ್ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 100 ಕೆ ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಇಡಬೇಕು. ಈ ಕಾರಣಕ್ಕಾಗಿ ದ್ರವ ಸಾರಜನಕ ಸ್ನಾನದಿಂದ ಉದ್ದೇಶಿತ ವಸ್ತುವನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಹೀಲಿಯಂ-3/4 ಮಿಶ್ರಣ ಕೊಠಡಿಗೆ ಲೋಡ್ ಮಾಡುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯೊಂದಿಗೆ ಸಮತಲ ದುರ್ಬಲಗೊಳಿಸುವ ಕ್ರಯೋಸ್ಟಾಟ್ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ಕಿರಣವು ಗುರಿ ವಸ್ತುವಿನೊಂದಿಗೆ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುತ್ತದೆಯಾದರೂ, ಗುರಿ ನಿರ್ಮಾಣ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ಚದುರುವಿಕೆಯು ಅಪೇಕ್ಷಣೀಯವಲ್ಲ. ಇದು ವಿಕಿರಣದ ಉದ್ದದ ದೃಷ್ಟಿಯಿಂದ ಸಣ್ಣ ವಸ್ತು ಬಜೆಟ್ನ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಅಗತ್ಯಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಒಳಬರುವ ಕಿರಣ ಮತ್ತು ಚದುರುವಿಕೆಯ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಈ ಕಾರಣಕ್ಕಾಗಿ ತೆಳುವಾದ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ನಿರ್ಮಾಣ ಸಾಮಗ್ರಿಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಉತ್ತಮ ಧ್ರುವೀಕರಿಸಿದ ಗುರಿ ವಸ್ತುವಿನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಾನ್ಗಳ ಒಟ್ಟು ಪ್ರಮಾಣಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಧ್ರುವೀಕರಿಸಬಹುದಾದ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಾನ್ಗಳು, ಹೆಚ್ಚಿನ ಧ್ರುವೀಕರಣದ ಮಟ್ಟ, ಕಡಿಮೆ ಧ್ರುವೀಕರಣವು ಸಮಯವನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸುತ್ತದೆ, ಹೆಪ್ಪುಗಟ್ಟಿದ ಸ್ಪಿನ್ ಮೋಡ್ನಲ್ಲಿ ನಿಧಾನ ಧ್ರುವೀಕರಣದ ನಷ್ಟದ ಪ್ರಮಾಣ, ವಿಕಿರಣ ಹಾನಿಯ ವಿರುದ್ಧ ಉತ್ತಮ ಪ್ರತಿರೋಧ ಮತ್ತು ಗುರಿ ವಸ್ತುವಿನ ಸುಲಭ ನಿರ್ವಹಣೆ. ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಪರಮಾಣು ಧ್ರುವೀಕರಣಕ್ಕಾಗಿ ಪದಾರ್ಥವನ್ನು ಸ್ವತಂತ್ರ ರಾಡಿಕಲ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಡೋಪ್ ಮಾಡಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಎರಡು ವಿಭಿನ್ನ ವಿಧಾನಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿವೆಃ ಸ್ವತಂತ್ರ ರಾಡಿಕಲ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಬೆರೆಸುವ ಮೂಲಕ ರಾಸಾಯನಿಕ ಡೋಪಿಂಗ್ ಮತ್ತು ತೀವ್ರವಾದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಕಿರಣದಲ್ಲಿ ವಿಕಿರಣದ ಮೂಲಕ ಎಫ್-ಕೇಂದ್ರಗಳನ್ನು ರಚಿಸುವುದು. ಬ್ಯುಟನಾಲ್, ಅಮೋನಿಯಾ, ಲಿಥಿಯಂ ಹೈಡ್ರೈಡ್ಗಳು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಡ್ಯುಟೆರೇಟೆಡ್ ಪ್ರತಿರೂಪಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸುವ ಗುರಿ ವಸ್ತುಗಳಾಗಿವೆ. ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಡ್ಯೂಟರೈಡ್ ಬಹಳ ಆಸಕ್ತಿದಾಯಕ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಧ್ರುವೀಕರಿಸಬಹುದಾದ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಾನ್ಗಳ ಗರಿಷ್ಠ ಅಂಶವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಸಂಪೂರ್ಣ ಡ್ಯುಟೆರೇಟೆಡ್ ಪೆಂಟಾಸೀನ್ ಅತಿಥಿ ಅಣುಗಳ ಆಪ್ಟಿಕಲಿ ಎಕ್ಸೈಟೆಡ್ ಟ್ರಿಪ್ಲೆಟ್ ಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ದೊಡ್ಡ ನಾಫ್ಥಲೀನ್ ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರೋಟಾನ್ ಧ್ರುವೀಕರಣಗಳನ್ನು ತಲುಪಲಾಗಿದೆ. ಸುಮಾರು 100 ಕೆ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಮತ್ತು 0.3 ಟಿ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ. ಹೈಪರ್ಪೋಲರೈಸ್ಡ್ ಕಾರ್ಬನ್-13 ಅನ್ನು ವೈದ್ಯಕೀಯ ಚಿತ್ರಣ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗಾಗಿ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಬಾಹ್ಯ ಕೊಂಡಿಗಳು ಸಿಇಆರ್ಎನ್ ಕಣ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಕಾಂಪಾಸ್ನ ಪ್ರಯೋಗ