Экспериментальное исследование взаимодействия адронов с ядрами бериллия для развития феноменологических моделей ядерных реакций

• Автор: Жемчугов, Алексей Сергеевич
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Дубна
• Количество страниц: 127 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1. Эксперимент HARP

1.1. Постановка эксперимента

1.2. Мишень

1.3. Детекторы контроля пучка

1.4. Малоапертурный спектрометр

1.5. Широкоапертурный спектрометр

1.6. Триггер и система сбора данных

1.7. Программное обеспечение

1.8. Выводы к первой главе

Глава 2. Реконструкция событий в камере ТРС HARP
2.1. Формирование и съем сигнала в ТРС HARP
2.2. Общий алгоритм реконструкции событий в ТРС
2.3. Калибровка каналов ТРС и коррекция паразитных сигналов
2.4. Геометрическая реконструкция треков
2.5. Восстановление первичной вершины и коррекция ионизационных потерь в мишени
2.6. Характеристики времяпроекционной камеры после завершения калибровки
2.7. Выводы ко второй главе
Глава 3. Анализ данных и измерение спектров вторичных адронов
3.1. Отбор событий и треков

3.2. Статистическое моделирование
3.3. Идентификация частиц
3.4. Измерение сечений рождения протонов и заряженных пионов
3.5. Измерение выхода каонов
3.6. Сравнение с результатами других экспериментов
3.7. Выводы к третьей главе
Глава 4. Сравнение выходов адронов с предсказаниями феноменологических моделей ядерных реакций программного пакета Оеап14
4.1. Обзор моделей ядерных взаимодействий в программном пакете Сеап14
4.2. Сравнение выходов и спектров протонов и пионов с предсказаниями Сеап14
4.3. Сравнение выходов и спектров каонов и дейтронов с предсказаниями Оеап14
4.4. Выводы к четвертой главе
Заключение
Литература

Введение
Актуальность работы Измерение выходов и спектров вторичных частиц в адрон-ядерных взаимодействиях является классической задачей физики атомного ядра и элементарных частиц. Получаемые при этом данные традиционно служат экспериментальной основой для теории ядерных взаимодействий, а также широко применяются при решении практических задач в тех областях, где использование теоретических предположений не позволяет достичь требуемой точности и достоверности расчетов. Примером подобных задач может служить расчет источников пионов при проектировании пионных каналов на ускорителях или планировании ускорительных нейтринных экспериментов. Получение экспериментальных данных в области энергий от 1 до 20 ГэВ является особенно важным в связи с тем, что в этом диапазоне еще не построена строгая микроскопическая теория и неприменимы хорошо разработанные методы пертурбативной квантовой хромодинамики. Более того, адрон-ядерные реакции в настоящее время изучены даже менее, чем ядро-ядерные взаимодействия. В результате, для описания процессов в указанной области широко применяются феноменологические и полуфеноменологические модели, использующие подгоночные параметры для достижения удовлетворительного описания экспериментальных данных. В последнее время развитие экспериментальной техники и средств автоматизации сделало возможным проведение прецизионных измерений практически во всех областях физики элементарных частиц. При этом, на первый план выходят поиск и измерение редких физических явлений, требующие адекватного учета вкладов известных физических процессов, как правило, оцениваемых в ходе численного моделирования эксперимента методом Монте-Карло. Систематическая погрешность моделирования зачастую становится одним из заметных вкладов в
Глава
Реконструкция событий в камере ТРС HARP
2.1. Формирование и съем сигнала в ТРС HARP
Прежде чем приступить к описанию формирования и съема сигнала в камере ТРС HARP, уместно кратко напомнить принцип действия вре-мяпроекционной камеры. Основа работы камеры ТРС как детектора элементарных частиц состоит в том, что свободные электроны, появляющиеся в результате ионизации газа пролетающей частицей, дрейфуют в электрическом и магнитном поле в рабочем объеме камеры и регистрируются на одном из ее торцов. При этом одновременно измеряются: геометрическое положение кластера ионизации в плоскости, перпендикулярной оси камеры, время дрейфа и амплитуда сигнала. Время дрейфа дает возможность вычислить положение кластера вдоль оси камеры. Амплитуда сигнала позволяет оценить величину ионизации и вычислить ионизационные потери регистрируемой частицы. Магнитное поле дает возможность измерять импульс частицы по искривлению трека. Будучи направленным вдоль пути дрейфа электронов, магнитное поле также уменьшает поперечную диффузию электронов и существенно повышает точность измерений.
Для регистрации электронов один из торцов камеры ТРС HARP, расположенный со стороны пучка, представлял собой многопроволочную газовую камеру с запирающей сеткой (рис. 2.1). Основание камеры представляло собой диск - «сигнальную плоскость», составленный из шести идентичных печатных плат, выполненных в виде секторов. На стороне печатной платы, обращенной внутрь камеры ТРС, были закреплены сигнальные пластины. На противоположной стороне, обращенной в экспериментальный