Прецизионное измерение времени жизни нейтрального пиона, основанное на эффекте Примакова

• Автор: Ларин, Илья Феликсович
• Шифр специальности: 01.04.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 235 с. : ил.

Содержание

Список иллюстраций

Список таблиц

Введение

Глава 1. Фоторождение 7г°-мезона на ядре

Глава 2. Экспериментальная установка РгітЕх

2.1. Требования к установке

2.2. Ускоритель лаборатории им. Т.Джефферсона

2.3. Схема установки

2.4. Система мечения фотонов

2.5. Свойства электронного и гамма пучков
2.6. Система коллимации пучка
2.7. Мишень
2.8. Электромагнитный калориметр
2.9. Вето-годоскопы
2.10. Спектрометр электрон-позитронных пар
2.11. Сканер профиля фотонного пучка
2.12. Монитор профиля и положения фотонного пучка
2.13. Счётчик полного поглощения
2.14. Гелиевая камера
2.15. Система сбора данных и формирования триггера
2.16. Типы сеансов
Глава 3. Анализ экспериментальных данных
3.1. Выборка данных
3.2. Предварительный отбор событий

3.3. Выбор триггера и пучковой частицы
3.4. Выбор кластеров в калориметре
3.5. Юстировка системы координат калориметра относительно.глобальной системы координат эксперимента
3.6. Юстировка времени триггерного сигнала калориметра относительно сигнала системы мочения фотонного пучка
3.7. Энергетическая калибровка калориметра
3.8. Функция энергетического отклика калориметра
3.9. Кинематическая связь на массу 7г°-мезона
3.10. Кинематическая связь на энергию пучка
3.11. Кинематическая связь на комбинацию массы ^-мезона и энергии пучка
3.12. Разрешение по массе и упругости 7г°-мезона
3.13. Разрешение по углу вылета 7г°-мезона
3.14. Источники фона для реакции упругого фоторождения 7г°-мезонов
Глава 4. Полученные результаты
4.1. Экспериментальный выход 7г°-мезонов в зависимости от угла их
вылета
4.2. Эффективность регистрации 7г°-мезонов
4.3. Дифференциальное сечение фоторождения 7Г°-мезона
4.4. Фит выхода упругих 7г°-мезонов как функции угла вылета для
извлечения распадной ширины Г(л0 —> 77)
Глава 5. Оценка систематической погрешности
5.1. Параметры мишени
5.2. Точность определения потока фотонов
5.3. Поглощение 7-квантов в мишени
5.4. Эффективность системы сбора данных
5.5. Отбор событий

5.6. Брэнчинг распада 7г°—»
5.7. Моделирование событий
5.8. Извлечение выхода упругих 7Г°-мезонов
5.9. Поправка на случайные совпадения сигналов калориметра и системы мечсния пучка
5.10. Вычитание фона от распадов и- и р-мезонов
5.11. Разрешение по углу вылета 7г°-мезона
5.12. Параметры фотонного пучка
5.13. Параметры теории фоторождения 7г°-мезона
5.14. Суммарная систематическая погрешность для сечения фоторождения и Г(тгй —► 77)
Глава 6. Итоговый результат эксперимента PrimEx
Заключение
Литература
Приложение А. Выходы упругих 7г°-мезонов по углу вылета
Приложение Б. Дифференциальные сечения фоторождения
тг°-мезонов по углу вылета

Глава
Экспериментальная установка РптЕх
2.1. Требования к установке
Целью эксперимента РптЕх, его смыслом и основным отличием от экспе-риментов-предшественников является высокая точность в измерении сечений и распадной ширины Г (я0 —» 77). Этим и определяются основные требования к экспериментальной установке. Одним из необходимых условий точного измерения сечений является чёткое определение потока пучковых частиц. Другое важное условие - использование химически чистых мишеней с однородными и хорошо известными плотностью и толщиной. В данном случае форма дифференциального сечения чувствительна к спину ядра-мишени и заметно усложняется при ненулевом его значении. Поэтому важно использование не только химически чистых, но еще и моноизотопных мишеней.
Сечение примаковского рождения частицы пропорционально квадратам заряда и электромагнитного формфактора мишени (формула 3, стр. 18). Для прецизионного выделения примаковского механизма образования из всех возможных каналов реакции, необходима высокая точность измерения по углу вылета 7г°-мезона, а также как можно более точное теоретическое описание всех механизмов фоторождения 7г°-мезона. Таким образом, достоверность полученного результата для Г (я0 —> 77) и времени жизни нейтрального пиона зависит не только от величины экспериментальных погрешностей, но и от качества применяемого теоретического описания механизмов реакции, а следовательно, и от точности используемых в теории параметров. В данном контексте весьма полезным оказывается получение результата для ядер-мишеней с существенно разным зарядом. Описание механизмов реакции для них будет обладать максимально независимой систематикой, вносимой теоретическими неопреде-