Измерение поляризации А-гиперонов, рожденных на ядрах нейтронами с импульсами от 4 до 10 ГэВ/с

• Автор: Остапчук, Андрей Яковлевич
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 86 с.

Оглавление
1 Поляризация Л-гиперонов: теоретическое и экспериментальное состояние
1.1 Поляризация Л-гиперонов
1.2 Теоретические модели
1.2.1 Лундовская модель
1.2.2 Модель ДеГранда-Мьеттинена
1.2.3 Модель рассеяния э-кварка
1.2.4 811(6) модель
1.3 Экспериментальные методы
1.3.1 Детекторы
1.3.2 Методы обработки
1.4 Экспериментальные результаты
1.4.1 Нуклон-нуклонные взаимодействия
1.4.2 Нуклон-ядерные взаимодействия
2 Магнитный спектрометр КАОН - прибор для измерения поляризации Л-гиперонов
2.1 Общее описание установки
2.1.1 Пучок, магнит, счетчики
2.1.2 Искровые камеры
2.1.3 Система передачи данных в ЭВМ и контроль работы
установки с помощью ЭВМ
2.1.4 Программы первичной обработки событий
2.2 Оптимизация условий проведения эксперимента по измерению
поляризации А-гиперонов. Система отбора событий
2.3 Определение разрешающей способности спектрометра в изме-
рении массы и поперечной составляющей импульса распадающейся частицы
3 Метод и программы статистического анализа
3.1 Гибридный метод Монте-Карло

3.2 Способы оценки систематической ошибки эксперимента

4 Результаты эксперимента по измерению поляризации Л-гиперонов
4.1 Условия измерений
4.2 Выделение событий распада Л —► рп~
4.3 Оценка фона
4.4 Характеристики отобранных событий распада Л —э ртт~
4.5 Экспериментальные значения поляризации Л-гиперонов
4.6 Оценка систематической ошибки эксперимента
4.6.1 Обработка статистики фиктивных событий с заранее заданной поляризацией
4.6.2 Определение поляризации различных выборок из статистики реальных событий
4.7 Обсуждение полученных результатов

Введение
Первое указание на важную роль спиновых эффектов в рождении частиц при высоких энергиях было получено в экспериментальной работе [1], в которой была обнаружена значительная поляризация Л-гиперонов, рожденных в инклюзивной реакции рВе —> Л + X при энергии протонов 300 ГэВ. До этого считалось, что в инклюзивных реакциях с рождением многих частиц эффекты поляризации не должны наблюдаться.
В последующих экспериментах поляризация Л исследовалась в различных адрон-нуклонных, адрон-ядерных и ядро-ядерных взаимодействиях в широком диапазоне энергий. Изучение этого явления - прекрасный метод для определения механизма рождения и поляризации адронов, использующий странный кварк в качестве ’’меченой” частицы.
Однако, несмотря на интенсивные двадцатилетние исследования, до сих пор отсутствует серьезное понимание динамической природы этих важных явлений. Попытки оценить спиновые эффекты в адронных процессах в рамках пертурбативной КХД дают значения поляризации на порядок величины меньше экспериментально наблюдаемых.
С другой стороны, простые полуклассические модели поляризации кварков, построенные по аналогии с КЭД и объясняющие, по крайней мере качественно, наблюдаемые значения поляризации, могут дать лишь некоторые наметки для будущей динамической теории мягких процессов, по-видимому, непертурбативной КХД. Можно надеяться, что новые экспериментальные данные, вместе с уже накопленным материалом, верифицируют существующие модели и помогут в формировании непертурбативной теории КХД.
Поляризации Л-гиперонов достаточно полно исследована в инклюзивных реакциях, инициированных протонами, заряженными пионами и каонами. Данные же по поляризации Л-частиц, рожденных нейтронами, были получены в единственном эксперименте [2] при средней энергии нейтронов 40 ГэВ.
Целью настоящей работы было измерение поляризации Л-гиперонов, рожденных в реакциях пС —> Л + Х° и пРЬ —» Л + Х° при импульсе нейтронов от 4 до 10 ГэВ/с. Эта область энергии интересна тем, что она связывает

углом вылета 90° ± 5° в лабораторной системе. Полученные значения поляризации для всех ядер и во всем диапазоне энергий согласуется с нулем.
Общие выводы, которые можно извлечь из исследования поляризации Л-гиперонов в широком диапазоне энергий, поперечных импульсов рг, значений фейнмановской переменной и масс мишени, можно суммировать следующим образом:
• Все Л-гипероны обладают поперечной поляризацией, величина которой не зависит от энергии налетающей частицы;
• При р4 < 1 ГэВ/с величина поляризации зависит как от хр, так и от Рг, при р4 > 1 ГэВ/с она зависит только от хр;
• Поляризация слабо зависит от массы мишени, она становится меньше для более тяжелых ядер;
• не-лидирующие Л-гипероны не поляризованы.