Введение к работе
Актуальность работы. Исследование процессов фоторожде-яия пионов на нуіслонах является фундаментальным направлением физики элементарных частиц. Изучение этих процессов позволяет определить как электромагнитные свойства пион-нуклонной системы, так и свойства, характерные для сильных взаимодействий адронов.
Экспериментальные исследования реакции фоторождения и пион-нуклонных рассеяний позволили обнаружить богатую резонансную структуру до энергии 2 ГэВ, где проявляются около 25 нуклонных резонансов. Реакции под воздействием фотонов высоких энергий для исследования свойств резонансов предпочтительнее реакции 7tN-~Ntf , так как с их помощью можно получить более богатую информацию о спиновой зависимости возбуждения резонансов и их распаде /V—- /Vy .
Известно, что для восстановления амплитуд фоторождения псевдоскалярных мезонов изэкспериментальных данных необходимо осуществить девять независимых опытов,- что носит название "полного опыта".
Ввиду ограниченности объема экспериментальной информации на данном этапе невозможно осуществить модельно-независимый анализ процесса фоторождения одиночных пионов та нуклонах по всей резонансной области энергий. В связи с этим широкое распространение получили различные феноменологические анализы. При сравнении значений амплитуд радиационных переходов резонансов, полученных с помощью различных феноменологических анализов совокупности экспериментальных данных, наблюдается
их расхождение. Следовательно, для разрешения этих неопредс ленностей, а также уточнения значений амплитуд, требуется наличие систематических и полных данных"различных поляризационных параметров с использованием поляризованных фотонов и мише ней в дваждыполяризационных экспериментах.
С точки зрения решения проблемы полного опыта для процессов yN-^Nrf в резонансной области энергий особый интерє представляют дваждыполяризационные эксперименты по измерению поляризации нуклонов отдачи, в которых вектор поляризации линейно-поляризованных фотонов направлен под утлом 45 к" плоскости реакции. В этом случае имеется возможность измерить все составляющие вектора поляризации нуклона отдачи.
Исследование процессов испускания достаточно энергичных частиц ядрами в область, кинематически запрещенную для соударения налетающей частицы со свободным и покоящимся нуклоном (кумулятивная область), стало одной из интересных и актуальных задач физики взаимодействия частиц с ядрами. Изучение таких процессов позволяет лучше понять структуру ядра, выяснить пространственно-временную картину взаимодействия частиц высоких энергий с ядерной материей, получить сведения о высокоимпульсной компоненте нуклонов в ядрах.
В настоящее время получен большой экспериментальный материал по измерению спектров кумулятивных частиц, их угловых распределений, зависимости параметров спектров от энергии, сорта налетающей частицы и массового числа ядра-мишени. Совокупность этих данных подтверждает справедливость гипотез кумулятивного эффекта и ядерного скейлинга, впервые сформулированных группами А.М.Балдина из ОИЯИ и Г.А.Лексина из ИТЭФ.
Для объяснения закономерностей ядерного скейлинга был предложен ряд теоретических механизмов, в которых рассматривались различные модели кумулятивного эффекта. В большинстве из этих подходов предполагается существование в ядре некоторых ассоциаций нуклонов, взаимодействующих с частицами как целое. Наиболее разработанные теоретичесіаіе модели добились определенного успеха при описании инклюзивных спектров кумулятивных частіщ.
Однако достигнутый уровень теоретических, а тагске экспериментальных работ по измерению спектров кумулятивных частиц не позволяет делать однозначные выводы относительно той или иной модели. В связи с этим особую важность приобретают поляризационные исследования как дополнительного, так и независимого источника информации о механизме испускания быстрых частиц из ядра-мишени.
Вышеуказанные интересы к процессам фотороздения псевдо-скаляршх мезонов и кумулятивного ровдения частіщ в фото-ядерных реакциях обосновывают актуальность экспериментальных исследований Р - и Р1г-составляющих вектора поляризации протонов отдачи в реакции хр—ртґ в резонансной области энергии, а такне поляризации кумулятивных протонов в реакции
Цель работы. К началу настоящих исследований в литературе имелась одна работа по измерению Р -составляющей вектора поляризации протонов отдачи в реакции vp-^pJt''. В частности, отсутствовали данные поляризации Р _ для области углов Vtf = 60+80 в с.ц.м. В экспериментально измеренных значениях поляризации Ру тлелись расхождения как по величи-
не, так и по знаку поляризации у различных авторов для углов роздения 7Ґ -мезонов (9^-.0 = 60-=-80 в с.ц.м.
Данные измерений поляризациошшх параметров - асимметри сечения образования ( ", ) кумулятивных протонов и их поляри-заціаі (Р) в фстоядерных реакциях носили ограниченный харак^ тер.
Эти обстоятельства и стимулировали проведение нами иссле дованнй Р _, - и Р -составляющих вектора поляризации-протонов отдачи в реакции \р-*-рзъ и поляризации кумулятивных протонов в реакции ^А—-рл. .
Основная цель настоящей работы заключается в следующем:
1. Создание экспериментальной установки для исследования
поляризации протонов отдачи в реакции фоторождения jt «-мезо
нов на водороде для угла рождения ТҐ гмезонов #j^» = 60 в
энергетической области Ev = (0.8+1.5) ГэВ.
-
Создание усовершенствованного варианта экспериментальной установки для исследования поляризации протонов отдачи в реакции У о—-рзґ для углов рождения л"" -мезонов <0^-о = = 70 и 80 в резонансной области энергии, а такне поляризацш: кумулятивных протонов в реакции vA—DA .
-
Разработка методики разделения протонов от сопутствук щих % -мезонов' при использовании иробежного спектрометра.
-
Получение экспериментальных данных по Р - и Р -составляющим вектора поляризации протонов отдачи в реакции yp—~pjt для угла рождения, К -мезонов #-« = 60 в энерге тической области Еу- -(0.8+1.5) ГэВ.
-
Проведение сравнений полученных экспершлентальных даь них по Рх, - и Р-составляющим вектора поляризации протонов
отдачи в реакции ур — оJf с предсказания различных теоретических анализов.
6. Получение экспериментальных данных о величине поляризации кумулятивных протонов, вылетающих под углом 95 в лабораторной системе в реакции уА—->Х для области энергии протонов (170+270) МэВ, ядер J) , С ,М ,Sn , Рё при двух значениях максимальной энергии фотонов тормозного спектра
_ max.
Еу - 4.5 я 1.5 ГэВ и их обсуждение.
Научная новизна работы. Впервые были получены экспериментальные данные по Рх_ -составляющей вектора поляризации протонов отдачи в реакции ур—~рл для угла рождения Ж -мезонов "д^о = 60 в с.ц.м. в энергетической области Еу = = (0.8+1.5) ГэВ.
Впервые получены также экспериментальные данные по поляризации кумулятивных протонов, вылетающих под углом 95 в л.с.к. в реакции %А-—рХ с энергиями (170+270) МэВ из
дцор-мпшеней J) , Q , At t $п , PS при маїссиглальной
_ max
энергии фотонов тормозного спектра Су =4.5 ГэВ.
Практическая значимость работы. Новые экспериментальные данные по РХ2 поляризации, а также измеряемые одновременно с Рх_ данные по Р поляризации,приведенные в работе, могут йыть использованы в феноменологических анализах процессов фоторож-
дения тс -мезонов на нуіслонах. В частности, они были использованы при анализе решении ^р~-ртґ, проведенном в Ереванском физическом ішетитуте Багдасаряно'л Л.С. и Петросяном Х'.В.
Апробация работы и публикации. Основные материалы диссертации опубликованы в II научных работах в гурпалах "Яцер-ная физика", "Известия /Л Лрг.тешш" и в виде препринтов ЕрЗ";
представлялись и докладывались на сессиях Совета ло электромагнитным взаимодействиям, Международном симпозиуме по поляризационным явлениям при высоких энергиях (Дубна-81), на Рабочем совещании по электромагнитным взаимодействиям адронов и ядер при промежуточных энергиях (Нор~Амберлг»90)і
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения. Содержит 117 страниц машинописного текста, 38 рисунков, 7 таблиц. Список цитируемой литературы включает 128 наименований»
