Измерение односпиновой асимметрии инклюзивного образования π°-мезонов в ρ↑ρ-взаимодействиях при √s = 200 ГэВ

• Автор: Морозов, Дмитрий Александрович
• Шифр специальности: 01.04.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Протвино
• Количество страниц: 124 с. : ил.

1 Экспериментальная и теоретическая ситуации с поляризационными эффектами во взаимодействии адронов высокой энергии
11 Экспериментальные результаты по исследованию односпиновой асимметрии Лдг в адронных столкновениях

111 Эксперименты по измерению Ан в центральной области

1.1 2 Эксперименты в области фрагментации поляризованной частицы

1.1.3 Эксперименты в области фрагментации неполяризованной частицы

1 2 Теоретические модели образования односпиновой асимметрии

121 Модели с дополнительным поперечным импульсом

12 2 Вклад высших твистов

12 3 Модели с хромо-магнитным полем

12 4 Модели с орбитальным моментом

12 5 Другие модели

2 Описание эксперимента
2 1 Поляризованный протонный пучок на коллайдере ЯШС
2 2 Передний пионный детектор
2 3 Прототип переднего пионного детектора в сеансе 2002 і ода
2 3 1 Прототип торцевого электромагнитного калориметра
2 3 2 Прототип детектора максимума ливня
2 3 3 Свинцовое стекло и фотоумножители
2 3 4 Пучковые счетчики - мониторы светимости
2 3 5 Электронная аппаратура и триггер
2 4 Передний пионный детектор в сеансе 2003 года
2 4 1 Калориметры из свинцового стекла
2 4 2 Детектор максимума ливня
2 4 3 Пучковые счетчики - мониторы светимости
2 4 4 Электроника . •
3 Первые результаты по односпиновой асимметрии в реакции р^ + р —>
я0 + X вперед при у/1 = 200 ГэВ
3 1 Постановка эксперимента

3.2 Анализ данных
3.2.1 Реконструкция 7г°-мезонов
3 2.2 Калибровка калориметров
3.2.3 Сравнение с моделированием методом Монте-Карло
3.2.4 Алгоритм вычисления асимметрии
3 3 Экспериментальные результаты
3 4 Обсуждение результатов
3 4.1 Сравнение с другими экспериментальными данными 3 4 2 Сравнение с теоретическими моделями
3 4 3 Поляриметрия на основе асимметрии в инклюзивных реакциях
3 5 Выводы по данной главе
4 Дальнейшее изучение односпиновой асимметрии в реакции + р — п° + X при у/И = 200 ГэВ
4 1 Постановка эксперимента
4 2 Анализ данных
4 2 1 Реконструкция гамма квантов от распада 7г°-мезонов высокой
энергии в калориметре из свинцового стекла 4 2 2 Моделирование развития электромагнитных ливней высокой энергии в калориметре из свинцового стекла и сравнение с экспериментальными данными 4 2 3 Калибровка калориметров переднего пионного детектора
4 2 4 Сравнение кинематических переменных с результатами моделирования
4 2 5 Алгоритм вычисления асимметрии
4 3 Экспериментальные результаты 4 4 Обсуждение результатов
4 4 1 Сравнение с другими экспериментальными данными
4 4.2 Сравнение с теоретическими моделями
4 5 Выводы по данной главе
Заключение
Список литературы
Список иллюстраций
Список таблиц
Приложение А

Спин по своей сути является квантово-механической характеристикой элементарных частиц и их взаимодействий Чтобы действительно понять структуру нуклонов, необходимо также понять их спиновую структуру, а именно, как составляющие (кварки и глюоны) дают вклад в общий спин нуклона В конце 80-х годов эксперименты по исследованию глубоко-неупругого рассеяния поляризованных лептонов на поляризованных протонах [7,8] обнаружили, что кварки (и антикварки) несут только небольшую часть (< 30%) спина протона Остальная часть обязана спину глюонов и/или орбитальному угловому моменту кварков и глюонов
Рассеяние поляризованных протонов - другой способ посмотреть на спиновую структуру протона Например, в эксперименте Е704 в Фермилабе [9,10] (взаимодействия поляризованных протонного и антипротонного пучков с фиксированной жидко-водородной мишенью) были обнаружены большие значения лево-правой асимметрии в рождении д-мезонов при y/s = 20 ГэВ Этот результат был совершенно неожиданным, так как пертурбативная КХД предсказывала абсолютно незначительные значения асимметрии Вскоре после этого появилось несколько теоретических моделей, которые предсказывали ненулевые асимметрии Большинство из них основано на допущении внутреннего поперечного движения партонов в адроне и адронов относительно фрагментирующих партонов Такие ненулевые асимметрии предоставляют важную информацию о корреляциях между спином и другими величинами, такими как аромат кварков и поперечный импульс в волновой функции нуклона В экспериментах на коллайдере RHIC (Relativistic Heavy Ion Collider) используются пучки поляризованных протонов с энергией в системе центра масс 200 ГэВ (в будущем до 500 ГэВ) Впервые поляризованные протонные пучки были получены в накопительных кольцах коллайдера Все предыдущие эксперименты проводились на фиксированных мишенях (поляризованных и неполяризованных), что сильно уменьшало энергию столкновений в системе центра масс Электроны и позитроны в ускорителях могут приобретать значительную поляризацию благодаря эффекту Соколова-Тернова [11], так как эти частицы обладают небольшой массой Протоны, будучи тяжелее электронов в 1836 раз, не могут получить поляризацию из-за синхротронного излучения Поляризованные протоны должны быть подготовлены заранее, затем введены и ускорены в накопительных кольцах

STAR Beam-Beam Counter Schematic Front View
Рис. 2.10: Схематический вид ПС эксперимента STAR.
2.4.4 Электроника
Электронная аппаратура и триггер имели как сходства, так и различия в рр сеансах 2002 и 2003 годов. Данные от ДМЛ проходили тот же путь, что и в сеансе 2002. Соединение по сети все так же было необходимо между локальным компьютером ППД под управлением Linux и системой сбора данных STAR, для передачи данных от ДМЛ, когда порог по энергии в ППД превышен и для данного события получен сигнал ’’уровень-2 принят”. Однако, остальной поток данных от ППД (включая сигналы от ДПРЛ и ДМЛ для Северного и Южного модулей на восточной стороне) был полностью интегрирован в систему сбора данных STAR [116]. Триггерная логика и чтение данных были построены на основе плат DSM (Data Storage and Manipulation). Схема работы ППД DSM показана на Рисунке 2.11. Опять же, триггер выдавался, когда сумма сигналов от одного из шести модулей ППД (четыре на востоке и два на западе) превышала заданный порог. Однако, больше не существовало такого понятия, как ’’локальное событие ППД” или независимой моды, как в схеме системы сбора