Рождение чарма в адронных взаимодействиях и прямые атмосферные мюоны

• Автор: Синеговский, Сергей Иванович
• Шифр специальности: 01.04.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 202 с. : ил.

Оглавление
Введение

1 Рождение очарованных частиц

1.1 Непертурбативная феноменология

1.1.1 Рекомбинационая кварк-партонная модель

1.1.2 Модель кварк-глюонных струн

1.1.3 Модель Волковой и др

1.2 Рождение чарма в пертурбативной КХД

1.2.1 Общая схема расчета в ТВ КХД

1.2.2 Партонные плотности и уравнения эволюции

1.2.3 МЬО-приближение

1.3 Резюме
2 Адронный каскад в атмосфере
2.1 Спектр и состав первичных космических лучей
2.2 Модель адронного каскада при высоких энергиях
2.2.1 Нуклон-пионный каскад
2.2.2 Нуклоны и пионы на небольших глубинах
2.2.3 ТСмезоны
2.2.4 £>-мезоны и Лс-частицы
2.3 Расчет потоков адронов и данные измерений
2.4 Резюме
3 Генерация атмосферных мюонов высоких энергий
3.1 Спектры (л, Я^-мюонов в атмосфере
3.2 Спектры прямых атмосферных мюонов
3.2.1 Полулептонные распады очарованных частиц
3.2.2 Уравнение для спектра прямых мюонов
3.2.3 Параметризация спектров прямых мюонов
3.3 Потоки мюонов на уровне моря
3.4 Резюме

4 Взаимодействие мюонов с веществом
4.1 Общая характеристика
4.2 Прямое рождение е+е_ пар
4.3 Тормозное излучение
4.4 Неупругое рассеяние на ядре
4.5 Ионизационные потери энергии
0 4.6 Резюме
5 Транспорт мюонов в плотной однородной среде
5.1 Формулировка задачи
5.2 Кинетическое уравнение
5.2.1 Приближение непрерывных энергетических потерь
5.2.2 Точно решаемая модель
5.3 Метод решения кинетического уравнения
<0 5.3.1 Первое приближение
5.3.2 Схема итераций
5.4 Резюме
6 Атмосферные мюоны после прохождения слоя вещества:
Расчет и эксперимент
6.1 Расчет и данные измерений на подземных установках
0 6.2 Спектры и кривая поглощения мюонов в воде
6.3 Ожидаемые спектры и угловые распределения мюонов
6.4 Спектры прямых нейтрино
6.5 Резюме
Заключение
Литература
Список иллюстраций
1.1 |ииЛх)-компонента волновой функции протона
1.2 Инклюзивные сечения рождения очарованных частиц
1.3 Инклюзивные сечения da/dx для реакции рр —» DX в РКПМ и МКГС .
1.4 Функция а(х)
1.5 Фрагментация кварковых струн
1.6 Сравнение трех моделей
® 2.1 Спектр всех частиц ПКЛ
2.2 Спектры адронов в атмосфере
2.3 Спектры нуклонов в атмосфере на глубине 20, 200, 530 и 1000 г/см2
2.4 Интегральный спектр адронов на глубине 700 г/см
2.5 Относительный выход адронов при Е = 10 ТэВ
3.1 Спектр лептонов в распаде D —> Xlvt
ф 3.2 Расчеты спектров (л, А')-мюонов
3.3 Зенитно-угловые распределения (л, /б)-мюонов
3.4 Дифференциальные спектры мюонов на уровне моря
3.5 Интегральные спектры мюонов на уровне моря
3.6 Прямые мюоны для двух направлений
3.7 Прямые мюоны в КХД-моделях
3.8 Отношение дифференциальных потоков прямых и (л, X)-мюонов на у. м.
4.1 Сечение рождения е+е~-пар в стандартном грунте
# 4.2 Сечение тормозного излучения мюона на мишени Z = 11, А =
4.3 Сечение неупругого рассеяния мюона на ядре А=
4.4 Средняя скорость энергетических потерь мюона
6.1 Данные подземных экспериментов прошлых лет
6.2 Мюоны на малых глубинах в грунте
^ 6.3 Кривая поглощения мюонов в грунте KGF и данные измерений.
6.4 Данные Баксана
6.5 Кривая поглощения мюонов под Монбланом
6.6 Эксперимент SOUDAN
6.7 Данные установки Fréjus

“рекомбинационные” адрон-ядерные сечения и вероятности захвата валентных кварков нуклонами мишени. Используя стандартную технику [135] и соотношения для полных сечений [131] аддитивной кварковой модели, сТрр ~ (3/2)а^р — ЗсТдР (д = и,й,с1,сГ), получим инклюзивные сечения рождения очарованных частиц:
<ІСГрА->Р+Х
2 / '-"їїл ^ ял і 0)
йхр ' - 1 -1~
^7гЛ У я А ^ і Лсгрр^п+х
арр ) 1 СІХр
®рА ~ Рдд') і аорр->0~Х
аРР ) ' СІХр
& її А У я А ^ | ЗсГрр^рох
ІЇо-рЛ^Р-Х _ з ґУрА - оуЛ ^а1р}р-Х + з (У-Л — <уЛ ^арр-1р~Х ^ ^
СІХ р у (Трр у СІХ р у ^рр у (ІХ р
<1(ТрА^р«Х _ 3 /РУД - Р?д (1ррр^Р0Х -
СІХр (Трр ) СІХр ’
1 / . Т [иус] 1 [щс]
^аРА^Х _ ( <УрА + (У її А ~ 2(7^ Л аарр-ІП^Х 9 ( (Уїї А — (У я А рр-^О^Х
Л рр-> р°х з { &їїа — <уЛ
у СІХр *Урр /
(ІХ р у Срр у (ІХ р ^ (Трр у (1/Х р
(1.9)
^МуС] ^[ИуДс]
^рД->Л^X 2 {^бгД А Уа^ _|_ °~рД ~Ь °УД ^РдЛ У->л+х
СІХр ( ^РР ) СІХ р у (7рр у (ІХ р
г / ч
°рД адА рр-їЛІХ . о | °УД °дД А рр-»Лс~Х /« , «ч
ч ; ж* V «рр ) лхр л* >

(1х р у ^^р у (1/Х р
Здесь сЬ'М^Д&гр’ - парциальное сечение, отвечающее диаграмме с конечным адроном /, содержащем лидирующие валентные (у) или морские (э) кварки. В численном расчете принималось <тгд = а^А для адрон-ядерных сечений (см. раздел 2.3), ачр = 13.0 мбн, ачА = 127.7 мбн, суд = 214.9 мбн, сгрд = 274.0 мбн [135].
Результаты можно представить в форме
й&гА-ь/Х _ Аа ^ЛГ-ч/ЛГ ц ^ч
йх йх
Зависимость от х показателя степени о; в (1.12) представлена на рис. (1.4).