Polarized target
ध्रुवीकृत लक्ष्यों का उपयोग प्रकीर्णन प्रयोगों में निश्चित लक्ष्यों के रूप में किया जाता है। उच्च ऊर्जा भौतिकी में इनका उपयोग प्रोटॉन, न्यूट्रॉन या ड्यूटेरॉन जैसे सरल नाभिकों की नाभिकीय घूर्णन संरचना का अध्ययन करने के लिए किया जाता है। गहरे अस्थिर प्रकीर्णन में हैड्रॉन संरचना की जांच इलेक्ट्रॉनों, म्यूऑन या न्यूट्रिनो के साथ की जाती है। उदाहरण के लिए, ध्रुवीकृत उच्च ऊर्जा म्यूऑन बीम का उपयोग करके, ध्रुवीकृत नाभिक के साथ एक निश्चित लक्ष्य पर संरचना कार्यों के स्पिन निर्भर भाग की जांच करना संभव है। सरल पार्टन मॉडल में नाभिक में क्वार्क और ग्लूऑन होते हैं और उनकी अंतःक्रिया क्वांटम क्रोमोडायनामिक्स द्वारा नियंत्रित होती है। निश्चित लक्ष्यों के लिए एक वैकल्पिक विधि दो टकराने वाले ध्रुवीकृत किरणों का उपयोग करना है। इस क्षेत्र में कई संस्थान और प्रयोगशालाएं काम करती हैं। "ध्रुवीकृत स्रोत, लक्ष्य और ध्रुवीय मापन" पर एक अंतर्राष्ट्रीय कार्यशाला हर दो साल में आयोजित की जाती है। ठोस लक्ष्यों में परमाणु स्पिन आमतौर पर 2.5 या 5 टी चुंबकीय क्षेत्र में गतिशील परमाणु ध्रुवीकरण विधि के साथ ध्रुवीकृत होते हैं। चुंबकीय क्षेत्र को तरल हीलियम से भरे सुपरकंडक्टिंग चुंबक से उत्पन्न किया जा सकता है। अधिक पारंपरिक लोहे के चुंबकों को उनके बड़े द्रव्यमान और उत्पादित कणों के लिए सीमित ज्यामितीय स्वीकृति के कारण पसंद नहीं किया जाता है। प्रयोग के दौरान लक्ष्य ध्रुवीकरण परमाणु चुंबकीय अनुनाद विधि के साथ निर्धारित किया जाता है। एकीकृत उन्नत एन. एम. आर.-संकेतों की तुलना 1 केल्विन के आसपास प्रसिद्ध अंशांकन तापमान पर सुपरफ्लुइड हीलियम-4 स्नान में लिए गए संकेतों से की जाती है, जहां स्पिन चुंबकत्व क्यूरी नियम का पालन करता है और परमाणु ध्रुवीकरण की गणना ब्रिलौइन फ़ंक्शन का उपयोग करके तापमान से की जा सकती है। ध्रुवीकरण के दौरान एक माइक्रोवेव जनरेटर का उपयोग इलेक्ट्रॉन स्पिन अनुनाद आवृत्ति (2.5 टी क्षेत्र में लगभग 70 गीगाहर्ट्ज़) के करीब लक्षित सामग्री में पैरामैग्नेटिक केंद्रों को पंप करने के लिए किया जाता है। हीलियम-3 गैस लक्ष्यों में नाभिक का ध्रुवीकरण करने के लिए ऑप्टिकल पंपिंग का उपयोग किया जाता है। जमे हुए स्पिन लक्ष्यों में ध्रुवीकरण को लंबे समय तक डेटा लेने की अवधि (उच्चतम संभव एकीकृत चमक के लिए) के लिए संरक्षित करने और योग्यता के सर्वोत्तम आंकड़े के लिए अधिकतम परमाणु ध्रुवीकरण तक पहुंचने के लिए कम तापमान की आवश्यकता होती है। आमतौर पर उच्च शीतलन शक्ति वाले डाइल्यूशन रेफ्रिजरेटर का उपयोग ध्रुवीकरण निर्माण के दौरान 300 एम. के. से नीचे और जमे हुए स्पिन मोड में 50 एम. के. से नीचे के तापमान तक पहुंचने के लिए किया जाता है। लक्ष्य सामग्री में पैरामैग्नेटिक केंद्रों को संरक्षित करने के लिए इसे हर समय क्रायोजेनिक तापमान पर रखा जाना चाहिए जो आमतौर पर 100 केल्विन से कम होता है। इस कारण से तरल नाइट्रोजन स्नान से लक्ष्य सामग्री को सीधे हीलियम-3/4 मिश्रण कक्ष में लोड करने की संभावना के साथ एक क्षैतिज डाइल्यूशन क्रायोस्टेट की आवश्यकता होती है। जबकि बीम को लक्ष्य सामग्री के साथ बातचीत करनी चाहिए, लक्ष्य निर्माण सामग्री से प्रकीर्णन वांछित नहीं है। इससे विकिरण की लंबाई के मामले में छोटे सामग्री बजट की अतिरिक्त आवश्यकता होती है। आने वाली किरण और प्रकीर्णन उत्पादों के क्षेत्र में इस कारण से पतली और कम घनत्व वाली निर्माण सामग्री का उपयोग किया जाता है। एक अच्छी ध्रुवीकृत लक्ष्य सामग्री के गुणों में नाभिकों की कुल मात्रा की तुलना में ध्रुवीकृत नाभिकों की उच्च संख्या, उच्च ध्रुवीकरण डिग्री, कम ध्रुवीकरण निर्माण समय, जमे हुए स्पिन मोड में धीमी ध्रुवीकरण हानि दर, विकिरण क्षति के खिलाफ अच्छा प्रतिरोध और लक्ष्य सामग्री की आसान हैंडलिंग शामिल हैं। गतिशील परमाणु ध्रुवीकरण के लिए सामग्री को मुक्त कणों के साथ डोप किया जाना चाहिए। दो अलग-अलग तरीके सामान्य हैंः मुक्त कणों के साथ मिलाकर रासायनिक डोपिंग और एक गहन इलेक्ट्रॉन किरण में विकिरण द्वारा एफ-केंद्रों का निर्माण। आम तौर पर उपयोग की जाने वाली लक्षित सामग्री ब्यूटेनॉल, अमोनिया, लिथियम हाइड्राइड और उनके ड्यूटेरेटेड समकक्ष हैं। एक बहुत ही दिलचस्प सामग्री हाइड्रोजन ड्यूटेराइड है, क्योंकि इसमें ध्रुवीकरण योग्य नाभिकों की अधिकतम सामग्री होती है। एक बड़े नैफ्थलीन एकल क्रिस्टल में पूरी तरह से ड्यूटेरेट किए गए पेंटासीन अतिथि अणुओं की ऑप्टिकल रूप से उत्तेजित ट्रिपल अवस्थाओं का उपयोग करके उच्च प्रोटॉन ध्रुवीकरण किया गया है। 100 केल्विन के आसपास के तापमान और 0.3 टी के चुंबकीय क्षेत्र पर चिकित्सा इमेजिंग अनुप्रयोगों के लिए हाइपरपोलराइज्ड कार्बन-13 का अध्ययन किया गया है संदर्भ बाहरी लिंक सीईआरएन कण भौतिकी में कॉम्पास प्रयोग