1. ПОИСК ЭДМ НЕЙТРОНА НОВЫМ ДИФРАКЦИОННЫМ МЕТОДОМ

Метод основан на следующих предсказанных и обнаруженных авторами явлениях:
1. существование сильного электрического поля (до 10⁹ В/см), действующего на нейтрон при дифракции в нецентросимметричном кристалле, что, в свою очередь, приводит к ряду наблюдаемых эффектов, в частности, к деполяризации нейтронов при дифракции по Лауэ в нецентросимметричном кристалле.
2. эффект существенной временной задержки нейтрона в кристалле при дифракции по Лауэ при углах Брэгга, близких к прямому.

ЁНедавно (1999-2000 гг.) на созданном макете установки для поиска ЭДМ дифракционным методом, установленном на горизонтальном канале реактора ВВР-М, были получены первые экспериментальные результаты по обнаружению и изучению эффектов деполяризации и временной задержки нейтрона.
ЁВпервые проведены исследования на прямом продифрагировавшем пучке нейтронов и наблюдена динамическая дифракция в толстом (» 3,5 см) кристалле при углах Брэгга вплоть до 87°.
Ё С использованием методики времени пролета была экспериментально обнаружена предсказанная существенная временная задержка дифрагирующего нейтрона внутри кристалла при углах Брэгга, близких к 90°. При угле дифракции 87° измеренная эффективная скорость распространения нейтрона в кристалле оказалась равной (40 ± 1) м/c при скорости падающего нейтрона 808 м/с. Измеренная величина хорошо согласуется с теоретической.
Ё Экспериментально обнаружен предсказанный эффект деполяризации нейтронного пучка при дифракции по Лауэ в нецентросимметричном кристалле a-кварца. Экспериментально доказано, что величина эффекта (и, соответственно внутрикристаллического поля, действующего на нейтрон) не зависит от угла Брэгга вплоть до углов, равных 87°, и совпадает в пределах экспериментальной погрешности с теоретическими предсказаниями и результатами предыдущих экспериментов, что подтверждает указанную нами ранее возможность усиления, более чем на порядок, эффекта от ЭДМ нейтрона при переходе к углам дифракции, близким к 90°. При угле Брэгга, равном 87°, чувствительность метода к ЭДМ нейтрона возрастает приблизительно в двадцать раз (по сравнению с углом в 45°).
ЁИз экспериментальных значений времени t пребывания нейтрона в кристалле и действующего на нейтрон поля E при угле Брэгга в 87° следует, что величина Et, определяющая чувствительность метода, равна Et @ 0,2x10⁶ В·с/см. Она сравнима с соответствующей величиной для метода УХН (@ 0,6x10⁶ В·с/см), который по чувствительности к ЭДМ до сих пор находился вне конкуренции, и существенно превосходит величину, достигнутую в известном дифракционном эксперименте Шалла и Натанса (» 0,2x10³ В·с/см). Заметим, что из проведенных измерений уже следует оценка для ЭДМ нейтрона D < 10^-22 e·см, что даже несколько лучше, чем результат, полученный в работе Шалла и Натанса.

На основании полученных результатов предложен проект эксперимента по поиску ЭДМ нейтрона кристалл-дифракционным методом (DEDM), позволяющий получить чувствительность » 1x10^-25e·см/сутки для реально существующего кристалла. Данная оценка чувствительности получена на основе экспериментально измеренных величин для плоскости (110) a - кварца. Использование других кристаллов может, в принципе, повысить чувствительность до уровня » 1x10^-26e·см/сутки.

Эффект деполяризации обусловлен тем, что при дифракции в нецентросимметричном кристалле нейтроны в состояниях y⁽¹⁾ и y⁽²⁾ оказываются в сильных » (10⁸ - 10⁹) В/см межплоскостных электрических полях противоположного знака ± . Следовательно, в системе покоя нейтрона на него будет действовать швингеровское магнитное поле , и спин нейтрона в состояниях y⁽¹⁾ и y⁽²⁾ будет прецессировать в противоположных направлениях с одинаковыми по величине угловыми скоростями, что приводит к эффекту деполяризации продифрагировавшего пучка. Угол поворота спина ( в каждом направлении) равен . Он зависит только от толщины кристалла L и не зависит от длины волны, угла Брэгга и других свойств нейтрона, что существенно упрощает задачу исключения ложного эффекта от швингеровского взаимодействия при измерении ЭДМ нейтрона.

Обнаружение эффекта деполяризации является прямым экспериментальным обоснованием возможности постановки эксперимента по поиску ЭДМ нейтрона предлагаемым методом.

На рис.1 приведена схема экспериментальной установки по поиску ЭДМ нейтрона кристалл-дифракционным методом (установка DEDM). Измерения предполагается проводить на плоскости (110) монокристалла a-кварца размерами 250x140x35 мм в прямом продифрагировавшем пучке при углах дифракции q_B » (84 - 88)° . Толщина кристалла 35 мм является оптимальной, т.к. при этом пучок продифрагировавших нейтронов становится полностью неполяризованным, что крайне важно с точки зрения исключения возможных систематических эффектов.