Введение к работе
ктуальность проблемы. Возросший в настоящее время интерес зике "мягких" (малые рт) и "полужестких" (рт ~ 2 ГэВ/с) адрон-їньіх взаимодействий обусловлен прежде всего подготовкой новых риментов, как в области сверхвысоких энергий (для понимания фо-i ситуации к ожидаемой "новой" физике), так и экспериментов по дованию ядро-ядерных столкновений. Развитие теории "мягких" и ^жестких" взаимодействий связано в последнее время с разработкой о ряда феноменологических моделей, в той или иной степени мотпвп-шых Квантовой Хромо динамикой (КХД). Эти модели построены на (елейных допущениях о взаимодействии партонов, а также о процессе рагментации в адроны, и включают значительное количество пара-ов, настраиваемых на экспериментальные данные. Поэтому ответы ільій ряд вопросов таких, как:
каков выход очарования и странности в адрон-адронных взаимодействиях ?
какова роль и судьба налетающих валентных кварков во взаимодействии ?
какова роль глюонов в множественном образовании частиц ? каков механизм адронизации партонов в струю адронов ? каково соотношение образования в процессе адронизации векторных и псевдоскалярных мезонов ?
каков вклад Р-волновых кварк-антикварковых и кварк-дикварковых состояний ?
насколько точно выполняется в инклюзивном образовании «^-мезона правило Цвейга?
:о найти только экспериментально.
Уникальной лабораторией в этом смысле является адронное образої ниє очарованных частиц, так как масса очарованного кварка достаточ велика для того, чтобы в рамках теории возмущений КХД рассчита характеристики его образования и достаточно мала для того, чтобы о могла приводить к заметному влиянию валентных кварков начальні адронов на их фрагментацию. Исследование характеристик адрош го образования очарования предъявляет весьма жесткие требования экспериментальной установке и постановке эксперимента:
высокая чувствительность,
вершинный детектор для обнаружения распадов очарованных т стиц,
широкоапертурный спектрометр заряженных треков,
системы регистрации 7г/7/-мезонов и идентификации заряженн частиц.
Наличие такой установки позволяет также провести на качественно нов уровне и широкий круг исследований в "мягкой" физике.
Целью настоящей диссертационной работы является получеі единой методикой полной картины инклюзивного образования частиг резонансов в "мягких" и "полужестких" п~р- и рр-взаимодействиях г 360 и 400 ГэВ/с на Европейском Гибридном Спектрометре (EHS).
Автор «защищает:
экспериментальные данные по инклюзивному образованию оча ванных D-, Df- и 1)*(2010)-мезонов и Л+-гиперонов в ж~р- и взаимодействиях при 360 и 400 ГэВ/с;
экспериментальные результаты измерения выходов заряженных : онов, каонов, протонов, антипротонов и векторных мезонов в ж взаимодействиях при 360 ГэВ/с;
экспериментальные результаты по полным сечениям и иню зивным спектрам псевдоскалярных и векторных мезонов, про нов и антипротонов, А(1232)-изобар и Л(1520)-гиперонов в взаимодействиях при 400 ГэВ/с;
экспериментальную методику, разработанную для получения э": данных.
Научная новизна исследования состоит в получении надёжных с перпментальных данных о характеристиках инклюзивного образова]
арованных частиц практически без систематических искажений. Ис-едования характеристик образования псевдоскалярных мезонов, прото-в и антипротонов, мезонных и барионных резонансов проведены на атистике, в 5-4-10 раз превышающей статистику аналогичных экспе-іментов при близких энергиях. На момент опубликования полученные иные являлись, а многие и до настоящего времени являются уникаль-іми по статистической обеспеченности. Характеристики инклюзивного їждения р*, ш и />з в т~р-взаимодействиях и rj, р*, sw, /0, Д, Д+ и 1520) в рр-взаимодействиях измерены впервые.
Практическая ценность:
Полученные данные по характеристикам образования очарованных и обычных частиц являются существенными для понимания динамики сильных взаимодействий, механизмов образования и превращения партонов в струю адронов.
Разработана методика учёта неэффективностей триггера и реконструкции заряженных треков, аксептанса 7-детекторов. Разработан метод статистической идентификации заряженных частиц. Всё это позволило свести систематические неопределенности до уровня <3%.
В ИФВЭ создана замкнутая система обработки данных в экспериментах на EHS, включающая в себя процедуры обслуживания просмотра и измерений, получения калибровочных констант, геометрической реконструкции заряженных треков, 7г/т7, идентификации заряженных треков, кинематического анализа и графического представления результатов реконструкции. Созданная система обработки оказалась адекватна поставленной задаче по обработке и анализу большого объема экспериментальной информации в разумно короткий срок.
Апробация работы. Работы, составившие содержание диссерта-ш [1]-[14], докладывались на семинарах ИФВЭ и CERN, сессиях АН ССР и на многих международных конференциях по физике высоких іергий и опубликованы в журналах: Ядерная физика [4]-[6], [8], [9], [11]; sitschrift fur Physik С [і], [2], [4], [6]-[8], [14]; Europhysics Lett. [5]; Phys. 3tt. [9]-[13] и в виде препринта ИФВЭ [3].
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, че-арех глав и заключения. Общий объем диссертации составляет 222 границы, включая 63 рисунка, 35 таблиц и список литературы из 191 шменованпя.
