Изучение структуры нуклонных резонансов в реакциях рождения пар пионов на протоне реальными и виртуальными фотонами

• Автор: Федотов, Глеб Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 178 с. : ил

Оглавление
Введение
- Сильные взаимодействия в области расстояний между конфайнментом и пер гурба шиной КХД

- Нуклонные резонансы в реакциях с фотонами

Новые возможности исследования эксклюзивных каналов взаимодействия фотонов с протоном в экспериментах на непрерывных пучках и 4п детекторах. .13 Экспериментальные данные по электромагнитным формфакторам нуклонных резонансов

- Исследование эксклюзивных каналов во взаимодействиях фотонов с протоном на

детекторе СЬА

Постановка задачи

Глава. I Измерение сечения рождения пар заряженных пионов на протоне

виртуальными фотонами (Описание экспериментальной установки)

- Ускоритель

- Детектор
Тороидальный магнит
Дрейфовые камеры
Черенковский счётчик
Электромагнитный калориметр
- Система времени пролёта
- Система сбора данных
Реконструкция событий
Калибровка детектора
- Окончательный процесс реконструкции
Реконструкция треков
Реконструкция времени отсчёта
- Подбор событий в выходящих детекторах
- Идентификация заряженных адронов
- Идентификация нейтральных частиц

Глава. П Модель для описания рождения пар пионов на прогоне реальными и
виртуальными фотонами
- Цели модельного описания рождения л“" я пар фотонами
- Описание процессов рождения я* л пар совокупностью квазидвухчастичных
механизмов и фазового объема
Описание возбуждения и распадов нуклонных резонансов в s-канале
взаимодействия фотон-протон
Описание нерезонансных механизмов
- Нерезонансные процессы в рр канале
- Нерезонансные процессы в тгД канале
- Связь сечений и амплитуд
Сравнение расчетов в рамках модели с мировыми данными
Глава. III Анализ данных С LAS Collaboration по рождению пар заряженных
пионов виртуальными фотонами
Извлечение электромагнитных форм факторов известных резонансов, поиск
“missing” резонансов
Определение параметров модели
- Расчеты с зафиксированными амплитудами
Основные особенности процедуры определения свободных параметров
Извлечение форм факторов известных резонансов
Детальный анализ и поиск “missing” резонансов
- Дальнейший поиск “missing” резонансов
Оценка ошибок для извлеченных формфакторов А:п1!
- Разделение резонансных и фоновых процессов
Заключение
Литература

Введение
Сильные взаимодействия в области расстояний между конфайнментом и
пертурбативной КХД
Исследование динамики сильных взаимодействий и структуры адронов в зависимости от расстояний является одной из актуальных: задач современной физики. Согласно представлениям квантовой хромодинамики (КХД) фундаментальное сильное взаимодействие представляет собой взаимодействие между кварками (ц) со спином 1/2 находящимися в 3~ цветовых состояниях и глюонами (ё) со спином 1 находящимися в 8 цветовых состояниях (Рис. 1.). Квантовое число цвет, связанное с 8ис(3) симметрией сильного взаимодействия имеет, фундаментальное значение. Оно играет роль подобную электрическому заряду в электромагнитных взаимодействиях. Цвет порождает поле сильного взаимодействия переносимое 8 цветными глюонами, подобно тому как электрический заряд электрона со спином 1/2 порождает электромагнитное поле переносимое фотонами со спином 1 (Рис. 16).
а) 6)
Рис. 1. Фундаментальные вершины сильного и электромагнитного взаимодействий.
Из сравнения фундаментальных вершин сильного и электромагнитного взаимодействий (Рис. 1 а,б) видно, что их пространственно-временная структура одинакова. Действительно, в обоих случаях имеет место взаимодействие спинорных полей кварков (лептонов) с векторным полем глюонов (фотонов). Различия сильного и электромагнитного взаимодействий обусловлены: а) наличием цвета у глюона и кварка (фотон и лептон являются бесцветными частицами) б) связанными с наличием цвета

Сегменты работают при максимальном токе равном 5x1О А и имеют такую форму которая обеспечивает требуемое разрешение как функцию полярного утла 9. Температура необходимая для нормальной работы колец равна 4.5 К.
Отсутствие сильного магнитного поля вблизи линии пучка позволяет снизить электромагнитные фоновые процессы, поскольку направленные вперёд заряженные частицы не отклоняются (е+е~ - пары), а частицы несущие небольшой импульс испускаемые на большие углы (Мёллеровские электроны) могут быть легко заизолированы с помощью дополнительного магнитного поля.
Дрейфовые камеры
Дрейфовые камеры в детекторе СЬАв служат для измерения импульсов заряженных частиц [29,30].
Трековая система детектора СІ.А8 состоит из 18 многопроволочных дрейфовых камер сгруппированных в три зоны в каждом из шести секторов. Первая зона находится в слабом магнитном поле внутри тороидального магнита, вторая зона - зона сильного магнитного поля расположена между кольцами тороидального магнита, третья зона расположена за пределами верхней границы магнита.
Проволочки натянуты в азимутальном направлении перпендикулярно плоскости рассеяния. Координату трека вдоль этих «нормальных» проволочек измеряют с помощью «стерео» проволочек повёрнутых на 6.5°. Каждая камера разделена на два слоя: нормальный и стерео слои. Каждый слой в свою очередь состоит из 6 слоев чувствительных проволочек окружённых обычными проволочками в виде шестиугольника как показано на Рис.22.
Защитные проволочки расположенные по границе каждого слоя предназначены для того чтобы создавать электрическое поле подобное бесконечной решётке шестиугольных ячеек.
Эта конфигурация была выбрана потому, что она даёт довольно точную независимость от угла рассеяния и следовательно предназначена для таких измерений, где рассеивающиеся частицы испускаются в очень широком спектре углов. Такое расположение проволочек камеры и их конструкция приводит к тому, что максимальное расстояние дрейфа составляет 0.7 см в первой зоне, 1 см во второй и 2 см в третьей.