Исследование рождения D- °-мезонов в нейтрон-ядерных взаимодействиях на серпуховском ускорителе с помощью спектрометра БИС-2

• Автор: Арефьев, Валентин Александрович
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Дубна
• Количество страниц: 88 с.

Оглавление
Введение
Глава 1. Спектрометр БИС
1.1 Общее описание спектрометра
1.1.1 Мишени
1.1.2 Спектрометрический магнит СП
1.1.3 Нейтронный монитор
1.1.4 Сцинтилляционные годоскопы
1.1.5 Система идентификации заряженных частиц
1.1.6 Черенковский спектрометр полного поглощения
1.2 Система пропорциональных камер
1.2.1 Электронная аппаратура ПК
6-ти канальный усилитель 6УФ912
Блок регистрации 922Г2
Аппаратура для обработки сигналов ’’Быстрое ИЛИ”
1.2.2 Рабочие характеристики ПК
1.3 Детектор частиц отдачи (ДЧО)
1.4 Система отбора событий
1.4.1 Блок-схема системы отбора событий
1.4.2 Характеристики системы отбора событий
1.5 Система сбора данных
1.6 Обработка экспериментальных данных
1.7 Физические характеристики спектрометра
1.7.1 Импульсное разрешение
1.7.2 Геометрическая эффективность
1.7.3 Разрешение по эффективной массе

Піава 2. Исследование характеристик рождения П°-мезонов
2.1 Условия эксперимента
2.1.1 Энергетический спектр нейтронов
2.2 Отбор экспериментального материала
2.2.1 Предварительный отбор событий
2.2.1 Первичная обработка экспериментальных данных
2.2.3 Использование ДЧО для разделения взаимодействий нейтронов на водороде и элементах конструкции мишени
2.2.4 Формирование лент ЮЭТ
2.3 Спектры эффективных масс систем Ктпттг
2.4 Эффективность регистрации и выделения системы К+тг+тг~тг~
2.5 Импульсные спектры П°-мезонов
2.5.1 Спектр 1?° по квадрату поперечного импульса (р)
2.5.2 Спектр Т>° по продольным (рг) импульсам
2.6 Поперечные сечения рождения П-мезонов
2.7 А-зависимость поперечного сечения рождения 75°-мезонов
2.8 Обсуждение результатов
Заключение
Литература

Введение
Работа посвящена созданию экспериментальной установки, предназначенной для поиска новых частиц и изучения характеристик их рождения методом анализа спектров эффективных масс, и исследованию рождения очарованных Х-мезонов в нейтрон-ядерных взаимодействиях в нейтральном пучке серпуховского ускорителя при средней энергии нейтронов около 40 ГэВ.
Существование очарованного кварка было постулировано в 1970 году Глэшоу, Илиопулосом и Майани для объяснения отсутствия нейтральных токов с изменением странности [1]. Однако, первые прямые указания на его существование были получены только в 1974 году в экспериментах по адророждению в Брукхэйвенской Национальной Лаборатории [2] и е+е--аннигиляции в Стенфордском ускорительном центре [3]. Результатом этих экспериментов явилось открытие Х/-частицы, которая интерпретировалась как связанное состояние пары очарованных кварка и антикварка. За этим открытием вскоре последовали наблюдения кварк-антикварк состояний с более высокими массами и состояний с открытым ”очарованием”, т.е. частиц, имеющих в своем составе отдельный очарованный кварк или антикварк. Отождествление 1/ф с идеей чарма последовало достаточно быстро. Было доказано, что составляющими 1 /ф действительно являются сильно взаимодействующие кварки. Однако, затем в течение десяти с лишним лет после самого первого наблюдения чарма данные об его адророждении играли весьма ограниченную и часто сомнительную роль.
Исследование адронного рождения очарованных частиц является актуальным направлением в физике элементарных частиц. Характеристики адронного рождения отражают механизм взаимодействия адронов, парциальные вероятности распадов содержат информацию о слабых взаимодействиях с-кварка, а также о процессах адронизации кварков. Основная задача исследования адронного рождения очарованных частиц - выявления механизмов рождения тяжелых кварков.
Первым общепринятым указанием на рождение очарованных частиц в адронных взаимодействиях стала работа [4]. В ней сообщалось о наблюдении И+-мезо-

поперечных импульсов. Размеры счетчиков составляют 40 х 10 х З20мм3 для внутреннего и 80 х 20 х 400мм3 для внешнего годоскопов.
Рис. 1.17: Конструкция счетчика антисовпадений.
На рис.1.17 показана конструкция счетчика антисовпадений, входящего в состав ДЧО. Этот счетчик предназначался для выделения процессов только с нейтральными частицами в конечном состоянии и устанавливался после мишени ДЧО. Он состоял из двух сцинтилляционных пластин 1, склеенных оптическим клеем и закрепленных по периметру металлической рамкой 2. Толщина сцинтиллятора была равна 15 мм, его суммарная площадь - 520 х 520 мм2. Сигналы снимались с четырех фотоумножителей 3, расположенных по углам счетчика, и включались в схему логического суммирования.
Рис. 1.18 иллюстрирует конструктивные особенности счетчиков цилиндрических годоскопов (а), счетчиков мишени (б) и счетчика антисовпадений (в). Сцинтиллятор с помощью оптического клея соединен с плексигласовым световодом 1. Сцинтиллятор и световод обернуты металлизированной лавсановой пленкой и поверх нее черной бумагой. В стальном кожухе 2 смонтированы защищенный магнитным экраном 3 из отожженного пермаллоя фотоэлектронный умножитель 4 типа ФЭУ-85 на панельке 5, плата 6 делителя напряжения и пружина 7, прижимающая фотоумножитель к световоду счетчика. Высоковольтный и сигнальный кабели подводятся к делителю через отверстия в донце кожуха с уплотнениями в виде втулок из резины 8. Светоизоляция кожуха осуществляется с помощью резиновых и текстолитовых прокладок. Для контроля работы счетчиков используются светодиоды, закрепленные на торцах сцинтилляторов. Счетчики цилиндрических годоскопов фиксируются в корпусе детектора с помощью байонетного соединения. Кожуха ФЭУ счетчика антисовпадений крепятся к рамке болтами. Конструкция кожуха для счетчиков мишени отличается наличием цангового зажима 9, в котором