Рис. 1. Принципиальная схема установки для наблюдения эффекта конверсии
фотонов лазерного излучения в псевдоскалярные бозоны
γ
→
a
(аксионы) и
обратного процесса — реконверсии
a
→
γ
0
с использованием резонаторов:
1
— источник лазерного излучения;
2
— полупрозрачное зеркало резонатора;
3
—
соленоиды;
4
— непрозрачная стенка;
5
— приемники вторичного излучения;
6
—
интерферометры Фабри – Перо
диапазона, генерирующих кванты света (
γ
), осуществляется процесс
фотон-аксионной конверсии (
γ
↔
а
). Возникающие в результате этого
процесса аксионы (
а
) проникают сквозь стенку
4
во второй резонатор.
В этом резонаторе могут происходить обратные процессы (
а
→
γ
0
)
конверсии аксионов во вторичные фотоны (
γ
0
), регистрируемые при-
емником
5
.
В результате детекции вторичных фотонов после процесса рекон-
версии должна быть оценена вероятность этих процессов и эффектив-
ность фоторождения “горячих” аксионов в лаборатории.
Согласно правилам отбора, процессы фотон-аксионной конверсии
осуществляются лишь при наложении на область распространения ла-
зерного излучения постоянного магнитного поля, индукция которого
перпендикулярна направлению луча возбуждающего излучения. При
этом могут реализоваться прямые процессы преобразования фотонов
в аксионы. При отсутствии внешнего магнитного поля разрешенны-
ми для аксионов являются лишь трехчастичные процессы конверсии,
вероятность которых невелика.
Как выяснилось из проведенных экспериментов [10–12, 15], на-
блюдаемый сигнал вторичного излучения, возникающего в резуль-
тате процесса реконверсии, оказался чрезвычайно малым и на этом
этапе экспериментов находится ниже порога чувствительности совре-
менных приемников излучения. Вероятность процессов конверсии –
реконверсии обусловлена константой связи
g
аксионного и электро-
магнитного полей в вакууме, значение которой по современным оцен-
кам составляет
g
≈
10
−
10
ГэВ
−
1
.
Рассмотрим процессы комбинационного рассеяния (КР) света в
кристаллах [10–12, 15, 21–23] как аналог процессов фотон-аксионной
конверсии. Диаграммы элементарных процессов стоксова и антисток-
сова КР представлены на рис. 2,
а
,
б
.
В первом случае в каждом элементарном процессе КР происходит
распад кванта света (фотона) на другой фотон и квазичастицу кристал-
ла — оптический фонон. При этом энергия фотона, возникающего в
6
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2014. № 6
