Изучение редких многочастичных процессов в области энергий 0.6 - 1.06 ГэВ на детекторе КМД-2

• Автор: Суханов, Александр Иванович
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 112 с. : ил

Оглавление
Введение
1. Ускорительный комплекс ВЭПГ1-2М и детектор КМД
1.1. Дрейфовая камера
1.2. 7-камера
1.3. Цилиндрический калориметр на основе кристаллов СвІ
1.4. Торцевой калориметр на основе кристаллов ВСО
1.5. Пробежная система
1.6. Система сбора данных
1.7. Программа реконструкции событий
2. Нейтральный триггер КМД
2.1. Система запуска детектора
2.2. Информация для Нейтрального триггера
2.3. Условия нейтрального и смешанного запусков
2.4. Основные модули Нейтрального триггера
2.5. Программное обеспечение Нейтрального триггера
2.6. Состояние нейтрального триггера
3. Описание эксперимента
3.1. Общие характеристики набора экспериментальных данных
3.2. Определение светимости
3.3. Определение энергии пучка
3.4. Общий подход к анализу многочастичных процессов
4. Изучение реакции е+е_ —> 7г~тг“7г',''7т_ при энергиях ниже 1 ГэВ. Поиск распада р —» 7г+тг~7г+7г"
4.1. Анализ данных
4.2. Определение сечения
4.3. Обсуждение результатов

5. Наблюдение распада ф -> д+тг 7г+7г . Поиск распадов ф -$ 7]7г+тг и ф ->
7Г+7Г~7Г+7Г_7Г°
5.1. Анализ данных
5.2. Расчет сечения
5.3. ПОИСК раСПаДОВ ф —> Г]Ж+ТГ~ И 0 —> 7Г+7Г~7Г+7Г_7Г°
5.4. Обсуждение результатов
6. Наблюдение распада ф —> г/;7
6.1. Анализ данных
6.2. Обсуждение результатов
Заключение
Литература

Введение
Исследования е+е~ аннигиляции в адроны при низких энергиях проводятся уже более 30 лет. Однако, несмотря на значительный прогресс, данная область все еще далека от полного понимания. Необходимы как более точные измерения параметров легких векторных мезонов р, и/ и ф, так и детальное; изучение свойств континуума — области вне резонансов, что позволит получить важную информацию о взаимодействии легких кварков и спектроскопии их связанных состояний.
С 1992 года в Институте ядерной физики им. Будкера. ведутся эксперименты с Криогенным Магнитным Детектором [1,2] на накопителе со встречными электрон - позитрон-ными лучками ВЭПП-2М [3] в области энергий от 0.36 до 1.4 ГэВ в системе центра масс. Основу физической программы детектора составляет изучение свойств р, и> и (/»-мезонов и измерение адронных сечений в эксклюзивных каналах.
Процесс множественного рождения пионов в е+е- аннигиляции впервые; наблюдался в экспериментах во Фраскати [4] и Новосибирске [5] при энергиях 1.18-2 ГэВ. Одной из доминирующих в нем является реакция е+е~ > 7г+7г-7г+7гЩ которая в настоящее время хорошо изучена в диапазоне энергий от 1.05 до 2.5 ГэВ (см. работы [6,7] и ссылки в них). Существенно меньше информации об этой реакции имеется при энергиях ниже массы ((»-мезона. В экспериментах M2N [8] и DM1 [9] на накопителе АСО в Орсэ были зарегистрированы единичные события реакции е+е~ —> 7Г+7Г_7Г+7Г_ при энергиях выше 0.96 ГэВ. При сканировании диапазона энергий от 0.64 до 1.1 ГэВ группами ОЛЯ [10] и НД [11,12] па ВЭПП-2М в Новосибирске были установлены верхние пределы для величины сечения. Совокупность этих наблюдений подтвердила предсказания [13-16], что сечение очень мало при энергиях ниже 1 ГэВ.
Недостаточно изучено поведение сечения процесса е+е~ —> 1г+тг~1г+тг~ и в непосредственной близости от (/»-мезона. В уже указанных экспериментах, проводившихся в Орсэ и Новосибирске [8-12], а также в эксперименте КМД [17], выполненном па ВЭПП-2М, сечение измерялось в единичных точках при Ест « тф. Ввиду небольшого числа зарегистрированных событий в этих экспериментах детальное изучение структуры сечения в области (/»-мезона не проводилось. В предположении, что все наблюдаемое сечение возникает из распада ф, был установлен верхний предел для вероятности распада

В плате АД также осуществляется суммирование всех 56 входных сигналов. Формируемый таким образом сигнал пропорционален полному энерговыделению в калориметре. Он подается на входы пяти дискриминаторов суммарного энерговыделения, порог на каждом из которых устанавливается независимо. Выходные логические сигналы, соответствующие превышению порогов полного энерговыделения являются аргументами для схемы совпадений. Амплитудный сигнал полного энерговыделения выводится также на переднюю панель платы и может быть использован при начальной настройке порогов. Кроме того, этот сигнал использовался нами для организации “упрощенного” нейтрального триггера.
Управление порогами дискриминаторов производится аналоговым способом — 6 напряжений подаются в плату АД через разъем на передней панели из КАМАК модуля ЦАП, задающего пороговые напряжения для всех систем детектора.
Важной задачей при настройке триггера является калибровка порогов дискриминаторов АД, т.е. установление зависимостей, связывающих энерговыделение и пороговое напряжение. С этой целью проводилось изучение эффективности срабатывания дискриминаторов при различных значениях порогового напряжения. На Рис.2.6а) и Ь) показаны характерные зависимости эффективности от энерговыделения для дискриминаторов полного энерговыделения и энерговыделения в линейке соответственно. Эффективность аппроксимировалась ступенчатой функций следующего вида:
е<£> = ТТурЕЖ)
где Е0 — величина порога, а ДЕ — его ширина.
На Рис.2.6с) представлены калибровочные кривые для дискриминаторов полного энерговыделения. Для дискриминаторов энерговыделения в линейках точки () на Рис.2.64) показывают средние значения значения (Еа) порогов по всем 56 линейкам при заданном напряжении, тогда как ошибки на этом рисунке соответствуют среднеквадратичному разбросу величин Еа-
2.4.2. Плата выбора сигнала
Плата ВС выполняет следующие функции:
выбор одного из двух источников данных для платы ФК, которыми могут быть либо 56 временных сигналов от ИПТ, либо 56 сигналов превышения порогов энерговыделения в линейках из модуля АД;
- преобразование 56 бит входной информации в 40 бит выходной для платы ФК.