Фолькер Буркерт
Волкер Д. Буркерт | |
---|---|
Национальность | немецкий |
Род занятий | Физик , академик и исследователь |
Награды | Премия выдающемуся ученому, губернатор Вирджинии, США Член Американского физического общества |
Академическое образование | |
Образование | бакалавр Магистр физики Кандидат философии |
Альма-матер | Боннский университет |
Академическая работа | |
Учреждения | Национальный ускорительный комплекс Томаса Джефферсона (Jefferson Lab/JLab) |
Фолькер Д. Буркерт — немецкий физик , академик и исследователь. Он является главным научным сотрудником Национального ускорительного центра Томаса Джефферсона в лаборатории Джефферсона (JLab) в Ньюпорт-Ньюсе, штат Вирджиния (США). [ 1 ] Он внес большой вклад в разработку спектрометра большого приема CEBAF (CLAS), который сделал его пригодным для работы с высокой светимостью в экспериментах по изучению спин-поляризованного рассеяния электронов.
Начиная с 2002 года Буркерт разработал концепцию нового большого приемного детектора CLAS12, настроенного на гораздо более высокую скорость, которая была необходима, чтобы в полной мере воспользоваться преимуществами удвоения энергии машины CEBAF до 12 ГэВ. CLAS12 работает с 2018 года. Работа Буркерта внесла свой вклад в флагманскую программу JLab по исследованию трехмерной структуры протона. [ 2 ]
Беркерт — член Американского физического общества. [ 3 ] и лауреат премии губернатора Вирджинии «Выдающийся ученый» 2019 года. [ 4 ]
Образование
[ редактировать ]Буркерт получил образование в Боннском университете в Германии, получив степень бакалавра в 1967 году, степень магистра физики в 1969 году и доктора философии в 1975 году. После получения докторской степени он продолжал учиться в Бонне до 1981 года. [ 5 ]
Карьера
[ редактировать ]Буркерт начал свою карьеру в качестве научного сотрудника в Боннском университете в 1975 году. В 1978 году его повысили до немецкого эквивалента должности доцента, и эту должность он занимал до 1984 года. В это время он также находился в отпуске в качестве научного сотрудника в Европейский совет по ядерным исследованиям (ЦЕРН) в Швейцарии, где он присоединился к команде аксиально-полевого спектрометра (AFS) в протон-протонных пересекающихся накопительных кольцах (ISR). После творческого отпуска в США в 1984 году он присоединился к Ускорителю непрерывного электронного пучка (CEBAF) в 1985 году в качестве научного сотрудника и работал над разработкой приборов для экспериментов по ядерной физике в двух из трех запланированных экспериментальных залов. [ 6 ]
В 1992 году Буркерт получил звание старшего научного сотрудника и разработал широкую исследовательскую программу для выяснения внутренней структуры нуклонов путем исследования их возбужденных состояний и, таким образом, оказания помощи теоретикам в разработке моделей кварков . Аналогичная работа проводилась в исследовательских центрах по всей Европе и Азии. В 2003 году он возглавил экспериментальный отдел Зала B и научно-исследовательскую группу, а также возглавил команду учёных, инженеров и техников, работавших над масштабной научной программой, которая исследует внутреннюю кварковую и глюонную структуру протонов, нейтронов. и атомные ядра. [ 7 ] За это время Буркерт разработал концептуальный проект новой спектрометрической системы CLAS12, рабочая яркость которой на порядок увеличена по сравнению с исходными характеристиками детектора CLAS. Он курировал проектирование, строительство и ввод в эксплуатацию спектрометрической системы CLAS12 и вспомогательного оборудования. [ 8 ]
Исследовать
[ редактировать ]Буркерт является автором и соавтором более 500 научных статей и имеет более 56 000 цитирований. [ 9 ] В первые годы своих исследований он изучал нуклонов с использованием пучков поляризованных электронов высокой энергии и спин-поляризованных мишеней из водорода и дейтерия. возбуждение [ 10 ] В ускорителе электронов Боннского университета Буркерт разработал поляриметр электронного спина, чтобы составить карту энергии и силы нескольких деполяризующих резонансов, индуцированных в электронном пучке во время процесса ускорения в синхротроне. Результаты позволили разработать компенсирующие меры для поддержания высокого значения поляризации в процессе ускорения, что необходимо для научных экспериментов. [ 11 ]
Исследования Буркерта в ЦЕРН были сосредоточены на процессах жесткого рассеяния с использованием двух сталкивающихся пучков протонов, каждый с энергией пучка до 31 ГэВ. Это привело к первому прямому определению глюонной структурной функции протона. [ 12 ] В лаборатории Джефферсона (CEBAF) Буркерт руководил исследовательской программой, направленной на экспериментальное изучение структуры протонов, нейтронов и ядер с использованием пучков электронов и фотонов высокой энергии, поляризованных мишеней из водорода и дейтерия и детекторной системы CLAS, специально оборудованной для высокоскоростных измерений. работа в интенсивных электронных пучках. Это положило начало высокоэффективной научной программе эксклюзивных измерений рассеяния электронов, в рамках которой все частицы, образующиеся в результате взаимодействия, обнаруживаются и идентифицируются с помощью CLAS. Требуемые модификации детектора позволили открыть теоретически предсказанный процесс глубоко виртуального комптоновского рассеяния (DVCS). [ 13 ] что послужило основой для обширной программы по созданию трехмерных изображений внутреннего распределения кварков протона, а также их внутренних механических свойств. Эти модификации имели также решающее значение для измерений, прояснивших внутреннюю структуру ряда возбужденных состояний протона в рамках программы NSTAR.
Ядерная физика и физика элементарных частиц
[ редактировать ]Буркерт внес большой вклад в проектирование, строительство и производительность CLAS. [ 6 ] Работа по распределению давления внутри протона дает представление о механизмах сильного взаимодействия внутри субатомных частиц и о причине чрезвычайно высокого давления, впервые наблюдаемого в протонах. Кроме того, он открыл новую область исследований фундаментальных гравитационных и механических свойств протонов, нейтронов и ядер, которая может обеспечить доступ к нормальному и сдвиговому напряжению внутри субатомных частиц, а также их физическим радиусам. [ 14 ] Результаты этого исследования путем извлечения форм-факторов Комптона показывают томографическое изображение нуклона. [ 15 ] Этот результат основан на предварительных измерениях дифференциальных сечений и асимметрии спина пучка при жестком монопольном электророждении фотонов на протоне в широком кинематическом диапазоне и с высокой статистической точностью. [ 16 ]
Буркерт проанализировал экспериментальные результаты большого количества экспериментов 2003-2004 годов, обнаруживших доказательства существования экзотического бариона Ɵ + (1535) состоящий из четырех кварков и одного антикварка, генерируемых в процессах фоторождения, например, на дейтерии ɣd→K-(K + n)p, а также более массивные состояния. Такие экзотические состояния будут иметь квантовые числа, которые не могут быть образованы только из трех кварков, присутствующих в нуклонах или других барионах, а требуют комбинаций четырех кварков и одного антикварка. Он обнаружил, что экспериментальные доказательства существования Θ + (1535) состояние значительно ухудшилось с появлением новых прецизионных данных и оставило место только для гипотетического барионного состояния в (K + n) система с очень узкой собственной энергетической шириной менее 500 КэВ, что делает существование такого состояния крайне маловероятным. [ 17 ]
Обзоры достижений в исследовании электровозбуждения возбужденных нуклонных резонансов как в эксперименте, так и в теории подчеркивают амплитуды переходов четырех низших возбужденных состояний. [ 18 ] Эти результаты показывают, что стандартная кварковая модель трехвалентных кварков, состоящая только из восходящих и нижних кварков, не может объяснить амплитуды резонансных переходов при малой виртуальности фотонов. Необходимо включить высшие фоковские состояния, включая мезон-барионные вклады. Эти результаты проложили путь к разрешению давнего спора о резонансе Ропера. [ 19 ] радиальное возбуждение нуклона с наименьшей массой в основном состоянии. Его амплитуды перехода сильно отклоняются от предсказаний кварковой модели при исследовании на больших расстояниях, что привело к более экзотическим интерпретациям резонанса как гибридного возбуждения. [ 20 ] с глюонами как структурными частями волновой функции и как динамическим мезон-барионным возбуждением. [ 21 ] Это обсуждалось в «Прогрессе в области ядерной физики и физики элементарных частиц», а также в «Обзоре современной физики». [ 22 ] Подобные, но меньшие эффекты были обнаружены и для других возбужденных состояний: ∆(1232)3/2 + , Н(1520)3/2 − , и N(1535)1/2-, и указывает на то, что это может быть фундаментальным вкладом в резонансные возбуждения в электромагнитных взаимодействиях.
Награды и почести
[ редактировать ]- 2004 г. - научный сотрудник Американского физического общества, отдел ядерной физики. [ 3 ]
- 2013 г. - член группы данных о частицах (PDG), секция нестабильных барионов.
- 2019 - Премия выдающемуся ученому, губернатор Вирджинии [ 4 ]
- 2021 — «Выдающиеся достижения в области ядерной физики и физики элементарных частиц», MARQUIS Who’s Who , [ 23 ]
Библиография
[ редактировать ]- Спектрометр большого приема CEBAF (CLAS). Ядерные приборы и методы в физических исследованиях. Раздел A: Ускорители, спектрометры, детекторы и сопутствующее оборудование, 503(3), 513–553.
- N * Физика и непертурбативная квантовая хромодинамика, С. Симула, Б. Сагай, В. Д. Буркерт, Н. К. Мухопадьяй (ред.), Опубликовано в 1999 г., Springer ISBN 978-3-211-83299-8.
- Возбужденные нуклоны и адронная структура, Материалы конференции NSTAR 2000, 16–19 февраля 2000 г., Ньюпорт-Ньюс, США. World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd., Буркерт В.Д., Элуадрири Л., Келли Дж.Дж., Майнхарт Р.К. (ред.),
- Электромагнитные взаимодействия и адронная структура, Ф. Клоуз, С. Донначи, Г. Шоу (редакторы), Кембриджские монографии по физике элементарных частиц, ядерной физике и космологии, август 2009 г.
- 8-й международный семинар по физике возбужденных нуклонов, Ньюпорт-Ньюс, Вирджиния, США, 17–20 мая 2011 г., Материалы конференции AIP, Мелвилл, Нью-Йорк, 2012, Буркерт, В.Д., Джонс, М., Пеннингтон, М., Ричардс, Д. (ред.).
- 12-я Международная конференция по мезон-нуклонной физике и структуре нуклона, Материалы конференции AIP/Физика высоких энергий), Д. Армстронг, В. Буркерт, В. Детмольд, Дж. Дудек, Дж. П. Чен, В. Мельничук, Д. Ричардс (ред.), 2011. ISBN 9780735409347.
- Группа данных о частицах, Танабаши М. и др., Обзор физики элементарных частиц. Физическое обозрение Д, 98(3), 030001 (2018).
- Резонанс Ропера: к решению загадки 50 лет. Обзоры современной физики, 91 (1), 011003.
- Группа данных о частицах, Зила П. и др., Обзор физики элементарных частиц. Прогресс теоретической и экспериментальной физики, 2020(8), 083C01.
- Спектрометр CLAS12 в лаборатории Джефферсона. Ядерные приборы и методы в физических исследованиях. Раздел A: Ускорители, спектрометры, детекторы и сопутствующее оборудование, 959, 163419 (2020).
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Фолькер Буркерт» . www.jlab.org . Проверено 3 мая 2022 г.
- ^ «Программа физики и план модернизации зала B» (PDF) . Проверено 3 мая 2022 г.
- ^ Jump up to: а б «Архив товарищей APS» . www.aps.org . Проверено 3 мая 2022 г.
- ^ Jump up to: а б «Фолкер Буркерт назван выдающимся ученым Вирджинии | Лаборатория Джефферсона» . www.jlab.org . Проверено 3 мая 2022 г.
- ^ «ОРЦИД» . orcid.org . Проверено 3 мая 2022 г.
- ^ Jump up to: а б Мекинг, бакалавр; и др. (11 мая 2003 г.). «Спектрометр большого приема CEBAF (CLAS)» . Ядерные приборы и методы в физических исследованиях. Раздел А: Ускорители, спектрометры, детекторы и сопутствующее оборудование . 503 (3): 513–553. Бибкод : 2003NIMPA.503..513M . дои : 10.1016/S0168-9002(03)01001-5 . Получено 3 мая 2022 г. - через ScienceDirect.
- ^ «Биографии научного персонала зала B» . www.jlab.org . Проверено 3 мая 2022 г.
- ^ «Спектрометр CLAS12 в лаборатории Джефферсона» (PDF) .
- ^ «Фолькер Буркерт» . ученый.google.com . Проверено 3 мая 2022 г.
- ^ Джу, К.; и др. (2002). «Q2Зависимость квадрупольной прочности при переходе γ*p→Δ+(1232)→pπ0» . Письма о физических отзывах . 88 (12): 122001. arXiv : hep-ex/0110007 . doi : 10.1103/PhysRevLett.88.122001 . ПМИД 11909446 . S2CID 55462272 .
- ^ Брефельд, В.; Буркерт, В.; Фон Драхенфельс, В.; Эсес, Э.; Хартфилд, Ю.; Хофманн, М.; Хусманн, Д.; Кноп, Г.; Менерт, В.; Пол, В.; Зауэрвейн, Р.; Шаблицкий, HD; Шефер, HR (1 января 1985 г.). «Измерение степени поляризации ускоренных поляризованных электронов на синхротроне 2,5 ГэВ в Бонне для энергий от 0,85 до 2 ГэВ» . Ядерные приборы и методы в физических исследованиях. Раздел А: Ускорители, спектрометры, детекторы и сопутствующее оборудование . 228 (2): 228–235. Бибкод : 1985NIMPA.228..228B . дои : 10.1016/0168-9002(85)90264-5 . Получено 3 мая 2022 г. - через ScienceDirect.
- ^ Окессон, Т.; и др. (1987). «Рождение прямых фотонов плюс обратная струя в pp-столкновениях при $$\SQRT s = 63$$ ГэВ и определение распределения глюонов» . Zeitschrift für Physik C. 34 (3): 293–302. дои : 10.1007/BF01548810 . S2CID 119632806 .
- ^ Степанян С.; и др. (10 октября 2001 г.). «Наблюдение исключительного глубоко виртуального комптоновского рассеяния при измерениях асимметрии поляризованного электронного пучка» . Письма о физических отзывах . 87 (18): 182002. arXiv : hep-ex/0107043 . Бибкод : 2001PhRvL..87r2002S . doi : 10.1103/PhysRevLett.87.182002 . S2CID 119375164 . Проверено 3 мая 2022 г. - через APS.
- ^ «Распределение давления внутри протона» . Проверено 3 мая 2022 г.
- ^ Джо, HS; Жирод, Форекс; Авакян, Х.; Буркерт, В.Д.; Гарсон, М.; Гидаль, М.; Кубаровский В.; Николаи, С.; Столер, П.; Коллаборация, CLAS (17 ноября 2015 г.). «Сечения исключительного электророждения фотонов на распределениях протонов и обобщенных партонов». Письма о физических отзывах . 115 (21): 212003. arXiv : 1504.02009 . Бибкод : 2015PhRvL.115u2003J . doi : 10.1103/PhysRevLett.115.212003 . ПМИД 26636848 . S2CID 577665 .
- ^ Жирод, Форекс; др., Р.А. Ниязов и др. (23 апреля 2008 г.). «Глубоко виртуальная асимметрия спина пучка комптоновского рассеяния». Письма о физических отзывах . 100 (16): 162002. arXiv : 0711.4805 . doi : 10.1103/PhysRevLett.100.162002 . hdl : 20.500.11820/2350bd5e-cfb8-4d96-8842-2e415bcc6749 . ПМИД 18518188 . S2CID 34841006 .
- ^ Буркерт, Волкер Д. (10 апреля 2006 г.). «Видели ли пентакварковые состояния?». Международный журнал современной физики А. 21 (8n09): 1764–1777. arXiv : hep-ph/0510309 . Бибкод : 2006IJMPA..21.1764B . дои : 10.1142/S0217751X06032745 . S2CID 119103264 .
- ^ Азнаурян, ИГ; Буркерт В.Д. (3 января 2012 г.). «Электровозбуждение нуклонных резонансов». Прогресс в области физики элементарных частиц и ядерной физики . 67 (1): 1–54. arXiv : 1109.1720 . Бибкод : 2012ПрПНП..67....1А . дои : 10.1016/j.ppnp.2011.08.001 . S2CID 118387789 .
- ^ Ропер, Л. Дэвид (23 марта 1964 г.). «Доказательства ${P}_{11}$ пион-нуклонного резонанса при энергии 556 МэВ» . Письма о физических отзывах . 12 (12): 340–342. дои : 10.1103/PhysRevLett.12.340 . Проверено 3 мая 2022 г. - через APS.
- ^ Ли, Чжэньпин; Буркерт, Волкер; Ли, Чжуцзюнь (1 июля 1992 г.). «Электророждение Роперовского резонанса как гибридного состояния» . Физический обзор D . 46 (1): 70–74. Бибкод : 1992PhRvD..46...70L . дои : 10.1103/PhysRevD.46.70 . ПМИД 10014741 . Проверено 3 мая 2022 г. - через APS.
- ^ Эрнандес, Э.; Осет, Э.; Висенте Вакас, MJ (4 декабря 2002 г.). «Двухмезонный распад Роперовского резонанса» . Физический обзор C . 66 (6): 065201. arXiv : nucl-th/0209009 . Бибкод : 2002PhRvC..66f5201H . doi : 10.1103/PhysRevC.66.065201 . S2CID 15770988 . Проверено 3 мая 2022 г. - через APS.
- ^ Буркерт, Волкер Д.; Робертс, Крейг Д. (14 марта 2019 г.). «Коллоквиум: Роперский резонанс: к решению загадки пятидесяти лет» . Обзоры современной физики . 91 (1): 011003. Бибкод : 2019RvMP...91a1003B . дои : 10.1103/RevModPhys.91.011003 . S2CID 126523807 .
- ^ Модератор, маркиз Who's Who (12 октября 2021 г.). «Фолкер Д. Буркерт, доктор философии». Маркиз Кто есть кто Лучшие учёные . Проверено 3 мая 2022 г.