Исследование рождения пи-мезонов при взаимодействии протонов с ядрами в области промежуточных энергий

• Автор: Губер, Федор Фридрихович
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 123 с. : ил.

Содержание

Введение
Глава 1. Современное состояние исследования рождения пи-мезонов при взаимодействии протонов с ядрами в области энергии 350 МэВ
1.1 Экспериментальный статус проблемы
1.2 Интерпретация аномального рождения пионов в протон-ядерных взаимодействиях в области энергий протонов 350 МэВ
Глава 2. Постановка эксперимента
2.1 Экспериментальная зона в конце туннеля линейного ускорителя Московской мезонной фабрики
2.2 Канал транспортировки протонов
2.3 Магнитный спектрометр СЬАМБІЮ
2.3.1 Результаты моделирования основных параметров спектрометра
2.3.2 Детекторная система магнитного спектрометра СЬАМБІЮ
2.3.2.1 Сцинтилляционные детекторы спектрометра
2.3.2.2 Дрейфовые камеры спектрометра
2.4 Формирование триггера спектрометра
2.5 Организация системы сбора и обработки экспериментальных
данных
2.6 Система диагностики пучка в экспериментальной зоне
2..6.1 Система измерения интенсивности пучка и контроля его
положения на мишени
2.6.2 Цилиндр Фарадея
2.6.3 Сцинтилляционный монитор
2.6.4 Автоматизированная система радиационного контроля гамма излучения и нейтронов

Глава 3. Методика вывода и настройки пучка протонов
линейного ускорителя
3.1 Методика плавного изменения и измерения энергии протонного
пучка линейного ускорителя
3.2 Экспериментальная процедура вывода пучка требуемой энергии на мишень .>
Глава 4. Обработка экспериментальных данных
4.1 Идентификация пионов и вычисление эффективности идентификации с учётом кластерности событий в камерах и поправки на угловое распределение пионов в фокальной плоскости спектрометра
4.2 Построение импульсного спектра пионов для заданного центрального импульса спектрометра
4.3 Нормировка и "сшивка" энергетических спектров пионов
4.4 Вычисление двойных дифференциальных сечений рождения пионов в реакции рСи—>л;+Х
4.5 Статистические и систематические ошибки змерений
Глава 5. Анализ и обсуждение экспериментальных
результатов
5.1 Зависимости дифференциальных сечений рождения пионов

измеренных при 4-х фиксированных значениях магнитного поля в спектрометре, от энергии налетающих протонов
5.2 Отношения дифференциальных сечений, полученных для разных энергетических диапазонов спектров пионов, как функция энергии налетающих протонов
5.3 Анализ формы энергетических спектров пионов, измеренных при 2-х фиксированных значениях магнитного поля в спектрометре,
в зависимости от энергии налетающих протонов
5.4 Обсуждение полученных результатов
Заключение
Литература

Введение
В последние годы появился целый ряд экспериментов, в которых при исследовании различных реакций наблюдались достаточно узкие структуры в функции возбуждения ядер при очень высоких (более 100 МэВ) энергиях возбуждения. Экспериментальное наблюдение узких максимумов в спектрах возбуждений ядер при таких больших энергиях не находит объяснения в традиционных моделях атомного ядра, связанных с однонуклонными и коллективными многонуклонными состояниями, и может свидетельствовать о проявлении ненуклонных степеней свободы. При этом, поскольку ширина таких резонансов составляет несколько МэВ, их интерпретация как барионных состояний в ядрах возможна лишь при условии изменения свойств барионных состояний в ядерной материи. При значительной энергии связи барионных состояний в ядрах сдвиг их эффективной массы может приводить к существенному уменьшению их ширины.
Экспериментальное наблюдение таких резонансов является чрезвычайно трудной задачей. Для их исследования необходимо выбирать такие реакции и такую постановку экспериментов, в которых фоновые нерезонансные процессы были бы сильно подавлены. Рождение пионов при взаимодействии протонов с ядрами является одной из подходящих для этой цели реакций, т.к. является реакцией с большой передачей импульса и должно быть чувствительно к структуре ядра на малых расстояниях и к нуклон-нуклонным корреляциям в ядре. Однако, детальный анализ этой реакции при энергиях налетающих протонов 600-800 МэВ [1-4] показал, что в этой области энергий энергетические спектры пионов достаточно хорошо описываются исходя из учета взаимодействия налетающего протона с отдельными нуклонами ядра [5]. Двойные дифференциальные сечения рождения пионов в этой области энергий протонов достаточно велики и составляет порядка нескольких десятков мкбн/МэВ/ср. Это объясняется большим элементарным сечением реакции NN-NN71 при этих энергиях, соответствующих рождению А-изобары. Изобарная модель [6] также

2.1 .Экспериментальная зона в конце туннеля линейного ускорителя Московской мезонной фабрики.
Экспериментальная зона включает в себя электромагнитное оборудование канала транспортировки пучка протонов от конца ускорителя на исследуемую мишень и далее на ловушку пучка, вакуумную систему канала, систему диагностики пучка, систему автоматизированного контроля гамма излучения и нейтронов, поворотную платформу для магнитного спектрометра с дистанционным управлением. Для защиты детекторов от фона нейтронов вдоль линейного ускорителя используется массивная защита из бетона, свинца и борированного полиэтилена. Экспериментальная зона включает в себя также два оборудованных контрольно-измерительных помещения - одно для контроля и управления каналом, другое для размещения контрольно-измерительной аппаратуры для проводимых экспериментов.
На канале транспортировки пучка расположены две камеры рассеяния с мишенями внутри них, что позволяет проводить, в принципе, два эксперимента одновременно. Около первой мишени установлены две экспериментальные установки - PLASMAS [73] - для исследования рождения пионов в подпороговой области и TAMS [74] - для экспериментов по поиску дибарионов. Около второй мишени на поворотной платформе был установлен магнитный спектрометр CLAMSUD [71, 72], доставленный из Института ядерной физики (INFN), отделение Катания, Италия. Спектрометр был установлен на специальной платформе, которая обеспечивала вращение спектрометра в диапазоне углов от 30° до 150° вокруг оси, проходящей через центр мишени. Платформа была изготовлена на основе "погона" - устройства для вращения башни танка Т-72, и обеспечивала безинерционность поворота и точность установки угла поворота спектрометра ~0.5°. Управление вращением и установка угла поворота осуществлялось дистанционно из контрольно-измерительного помещения.