Исследование рождения K +-мезонов в протон-ядерных взаимодействиях вблизи и существенно ниже порога элементарной реакции на спектрометре ANKE ускорителя COSY-Jü lich

• Автор: Некипелов, Михаил Евгеньевич
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Гатчина
• Количество страниц: 111 с. : ил

Оглавление
Введение.

1 Современный уровень исследований рождения К+-мезонов.

1.1 Сечения рождения К+-мезонов

1.2 А-зависимости сечений рождения К+-мезонов

1.3 Требования к установке для проведения эксперимента

2 Идентификация К+-мезонов.

2.1 Спектрометр ANKE. .'

2.2 Критерии отбора К+-мезонов

2.3 Алгоритмы отбора

2.4 Особенности корреляционного эксперимента

2.5 Калибровка магнитного спектрометра ANKE
3 Отношения сечений. Влияние вторичных эффектов.
3.1 Эффекты взаимодействия в конечном состоянии
3.2 Экспериментальные данные
4 Сечения рождения К+-мезонов.
4.1 Расчет сечений. Нормировка
4.2 Экспериментальные данные и их интерпретация
5 Корреляционные спектры.
5.1 Наблюдаемые
5.2 Интерпретация импульсных спектров
Заключение.
А Таблицы сечений d2a/dfidp.

Список иллюстраций
1 Минимальный внутриядерный импульс нуклона (гг = 1) или кластера из двух нуклонов (п = 2), необходимый для рождения 7Г+-мезона или К+-мезона в рС соударениях, как функция кинетиче-
ской энергии налетающего протона
2 Средняя длина свободного пробега различных адронов в веществе [16]
1.1 Вычисленные полные сечения рождения К+-мезонов на углероде как функция кинетической энергии пучка Тр [18]. Штриховая линия соответствует одноступенчатому механизму рождения, сплошная-двухступенчатому
1.2 Измеренные и рассчитанные сечения рождения К+-мезонов [11] в протон-ядерных соударениях: а) - рС при Тр = 1.5 ГэВ, Ь) -рС при Тр = 1.2ГэВ, с) - рРЪ при Тр = 1.5 ГэВ, (1) - рРЬ при Тр = 1.2 ГэВ. Штриховая линия соответствует каонам, рожденным посредством прямого механизма, пунктирная - двухступен-
чатого, а сплошная линия представляет собой их сумму
1.3 Измеренные и рассчитанные сечения рождения К+-мезонов в рС соударениях при Тр = 2.5 ГэВ [11] . Штриховая линия соответствует каонам, рожденным посредством прямого механизма, пунктирная - двухступенчатого, а сплошная линия представляет собой их сумму
1.4 Зависимость показателя степени а от энергии пучка Тр, определенная из данных [8]. Сплошная линия соответствует среднему значению, полученному в результате процедуры фитироваиия:
а =1.04 ±0.

СПИСОК ИЛЛЮСТРАЦИЙ
1.5 Показатель степени а как функция импульса К+ в лабораторной системе координат, полученная из экспериментальных данных [10] по измерению дифференциальных сечений рождения А'+-мезона. Сплошные линии показывают результаты фитирова-
ния при помощи постоянной величины
1.6 а как функция рк, полученная из анализа дифференциальных сечений, измеренных в SATURNE [11]. Различные символы соответствуют разным энергиям налетающих протонов Тр. Сплошная линия представляет собой результат наилучшего фитирования: а=0.73±0.
1.7 а как функция энергии налетающего протона Тр, полученная из дифференциальных сечений, измеренных в ИТЭФ [28], для Рк=1-28 ГэВ/с и 'дк=10.5°. Сплошная линия представляет собой результат подгонки параметров: а-=0.54±0.02. Пунктирная линия служит для более легкого понимания рисунка
2.1 Ускоритель и накопительное кольцо COSY
2.2 Спектрометр ANKE (вид сверху). Пунктирные линии показыва-
ют траектории частиц с различными импульсами. Также представлен вид сбоку на спектрометрический магнит. Пояснения в тексте
2.3 Временное распределение полного потока вторичных частиц
2.4 Три пленочные мишени в вакуумной камере. Пучок ускорителя
направлен перпендикулярно плоскости рисунка
2.5 Схема Детекторной системы спектрометра (вид сбоку)
2.6 Схема пробежного телескопа. Обозначены траектории пионов,
каонов и протонов, летящих из мишени, а также рассеянных протонов (pbg) одинаковой скорости
2.7 Структурная схема считывания одного канала
2.8 Импульсные диапазоны для индивидуальных стартовых счетчиков и телескопа #

Идентификация К+-мезонов.
чтобы сохранить частот}' срабатывания триггеров постоянной.
Система сбора информации может принять не более 5000 событий в секунду. В данной работе использовался быстрый триггер предварительного отбора событий, позволяющий сократить поток информации до 1000 событий в секунду и уменьшить просчеты за счет мертвого времени системы сбора информации до уровня не более 25%. Для более эффективного построения такого триггера детекторы вторичных частиц были сегментированы.
Детекторная система спектрометра, схематически показанная на рис. 2.2, для регистрации К+-мезонов и коррелирующих с ними положительно заряженных частиц состоит из:
1. Детектора низкоимпульсных частиц и К+-мезонов (см. рис. 2.5). Этот детектор включает в себя 15 пробежных телескопов (см. рис. 2.6), помещенных в фокальной плоскости магнита Э2 перпендикулярно траектории частиц, покидающих мишень под углом д — 0°. В этом случае диапазон импульсов определяется собственно шириной счетчиков (100 мм), а также дисперсией магнита. Тогда частицы, попадающие в один сегмент, обладают одинаковым импульсом в пределах 5%, если они были рождены в мишени. При этом частицы разного сорта будут иметь разные скорости и пробеги в веществе, что и используется для идентификации. Каждый из телескопов построен из:
• стоповых счетчиков с пластическим сцинтиллятором толщиной 10 мм и шириной 100 мм для времяпролетных измерений 1. Высота счетчиков адаптирована под вертикальный захват магнита и варьируется от 520 мм до 1000 мм.
• АК-счетчиков 1 с изменяющейся в интервале 5 -г- 50 мм толщиной (остальные размеры как для стоповых счетчиков).
• вето-счетчиков 1 толщиной 10 мм.
• двух пассивных поглотителей, изготовленных из меди, для оптимизации энергетических потерь в Д.Е-счетчиках, разделения частиц по пробегам и компактности детектора вблизи фокальной плоскости.
• счетчиков для регистрации черепковского излучения с радиатором из органического стекла (только в телескопах 9-г15).
‘пластический сцинтиллятор ВС408, Шсгоп.