Введение к работе
А.'<ТУ"ЛТ.ТТОСТЬ ІГОООЛіЛЛЛЇ. І'ІССЛ'ЛО-'.'ШПе ЛТіу '"ЦгНЛ.'Ч СЛ"!!-; ч>'! і : [г Л-
|л>; л чаллслмолчл <л;ль"л>о лчлглэддслп'шл; <;> слана, .лі.і^оіля ЯСНОЙ Задачей В фтТОПС1 ЇГЬТГГТГТІГ ЧГРЛГТТЙ. Н<ЛЛ)."ЛЛі»НЛ Ло:;л;:П а'ЛЛЛЛІ ті'рсс і: vimmv исследованию требует разработки целых бо.їм солгр-'ілллх ciLUcoCuB решения данной проблеми. Сотта^-^ лл? ~.~Т7 rv. -ч
ЛС Л 'Л ЛЛЧЛ'ЧЛЧЛЛТЛНСЧЧ! і> \ЛЛ>Є ПОЛі'.рті піл;і ЛІ!< Л';> ЛроЛЛЛ'ОІ (, г; і:і'і;і.[)і-м
л.і:ллі!'"'.ілі,)г.') а'плитоголлого аучілш сущесчиенно расширило экспе-ментальные возможности. Измеренные с нсполтлгтяиттв»* -^-,- ---;;;-
jl
чия теоретического представления о внутренней спиновой структуре оточа.
Целью работы является исследование односшшовых и двухспиновых фектов в инклюзивном образовании 7г-мезонов в различных кинематп-скпх областях хр и рт с использованием различных поляризованных и поляризованных пучков с энергиями 40 а 200 ГэВ, а также полярто-
i.VV-Л.|.чЛ ЛіЛЛ'ІЛЛі работы ч.іт ЛЧОЧ.ЧСТГЯ [і ЛіЛЛЛ'СЛЛЛ ЛОЛ ,! ')" - .
.Гі'О'і--.;!-. Л .!'; 'ЛЛЛ ЮЧчЛЛЛЛ, ijy.Ob, , тгі'ЛГЛ.ЛГ 200 ! '. Л Л ИЛ' Ч«ЛЧ' Л Л Л
Л! Л;"ЛЛЛ."ІЛ>; Г'" Л<'ЛЧЛЛЛ!ЛЛЛЛ. С HOMO) ШЛО '>!4LY ПУЧТ.ЧШ. ІІЛЛ Ч'чЛГ -ІЧСЛПЧі
.і?1 VMi"! '[[" Л" Л, ",Л :'-ЛНоі Л ]іі'Л-: і!р">(!.ЧЧЛГЧ \]Л Л ПІЛ" МОК ЧЛиЛЛ'-'Л CVIIV-
Г.ІЧЛЛЛЛЛ1 О ДО ЛЛЛЧЛН. ІІ.ШїїііГО V)4 ІК'рЛМеИ га оеКОрЧНОГо ПОЛ>ГІГ!"--і.".'ЛЛіО!Ч>
лл:і 1ГЧ,. і і-)Л'д;лг(і''ЛаліЛ.л"! .лпчпіЛ'Полллїл "viok получен чл^ллые л іре. Висріїліе зиліісримеїііально апробированы два принципиально но-[X поляриметра для абсолютно чзмг'сгтїи:' глл.лллілллш л\лч;л Очлч
и"'"-; ('сллгл' н;> "лмелеі:!"! :-v ллс-ч ошт к у л> ' лскол днссогр':»";"! лля i"j r ^.v''-iia.i>y (поляриметр Примакова). Второй поляриметр связан с меренпем поляризации в упругом рр-рассеяннн в области кулон-ядерноіі ітерфереіщпи.
PrP."TTo~n.j.'!< . глллл.чм .)' ",-лііл "Лп'ль л<ллліл'тиші v. !іб.";ас?.'ч <Лл,ллчль :"4. -'лі-.'Лл ліі;ал>ллх нулі,о,', л :.'лт факт слллетелыл вуст о члмехиоіі ли валентных тетярчов т. переносе стіна поотона. Для обллл.тл "самого
жесткого" по рх взаимодействия инвариантное сечение образования 7Г-мезонов для поляризованного протонного пучка с противоположной ориентацией спина не различается вплоть до рт ~ 4 ГэВ/с; Отсюда следует, что величина вклада высших твистов в КХД в образование тг-мезона не-1 велика. Впервые в адрон-адронных взаимодействиях проведены измерения продольной двухспиновой асимметрии. Полученные экспериментальные значения не противоречат расчетам КХД в предположениях о неполяри-зованных или слабо поляризованных глюонах в поляризованном протоне.
Практическая ценность. Накоплен большой опыт по созданию специального канала для формирования и транспортировки высокоэнергичных поляризованных протонного и антипротонного пучков от распада Л(Л)-гиперонов. Экспериментально доказана возможность измерения поляризации пучка с помощью двух абсолютных поляриметров. Полученный опыт в создании канала и поляриметров, а также измеренные с использованием поляризованных пучков спиновые эффекты являются очень важными при подготовке поляризационной программы на УНК и других крупных ускорителях мира.
Автор защищает следующие результаты и выводы, полученные в ходе выполнения диссертационной работы:
-
Впервые экспериментально реализована идея создания канала поляризованных протонов и антипротонов от распада гиперонов. Проведенные с участием автора расчеты интенсивности, эмитанса пучка в промежуточном и конечном фокусах, корреляции поляризации частиц пучка и их траекторий, адронного и мюонного фонов полностью подтвердились экспериментально.
-
Двумя новыми независимыми поляриметрами измерена абсолютная поляризация пучка. Измеренная на основе диссоциации протона в ргг-пару в кулоновском поле ядра (поляриметр Примакова) поляризация пучка составила (40 ± 8)%. Поляризация пучка, измеренная с помощью поляриметра на основе кулон-ядерной интерференции, получилась равной (46 ± 8)%. Оба результата совместимы между собой, а также хорошо согласуются с расчетной величиной 45%.
-
При участии автора созданы две установки для исследования спиновых эффектов в инклюзивном образовании 7г-мезонов на поляризованных протонном и антипротонном пучках с энергией 200 ГэВ во ФНАЛе (установка Е-704) и на поляризованной мишени на Серпуховском уско-
:теле (установка ПРОЗА-М). Автор внес заметный вклад в создание ух комплексов программ обработки информации "в линию"' для этих ух экспериментов, надежно осуществлявших необходимый контроль за абпльностыо пучка и аппаратуры в ходе сеансов во ФНАЛе п на У-70.
Разработан и реализован алгоритм обработки калибровочных данных центрального Электромагнитного Калориметра эксперимента Е-704, ко-рып позволил получать характерное энергетическое разрешение кало-метра после двух итераций через сутки после начала экспозиции, что лялось требованием эксперимента.
4. Автор внес решающий вклад в создание двух комплексов программ [зпческого пнализа информации "вне линии" в экспериментах Е-701 к ЮЗА М.
Раїработан и реализован алгоритм разделения двух перекрывающих-
ливней в телескопическом мелкоячеистом электромагнитном калорн-тре. Эффективность разделения двух близких ливней составляет 50% я расстояния между ливнями 2 см п растет практически до 100% для сстояння 4 см. Алгоритм разделения ливней обладает достаточным стродействием, позволяющим обрабатывать на ЭВМ типа VAXS-3200 гколько миллионов событий в месяц.
3. Проведены исследования олноспиновой аспмметрпп в образовании -мезонов при небольших поперечных импульсах рт в области фраг-нтапип поляризованных пучков. Наблюдалась резкая .^-зависимость шмегрші з области фрагментации поляризованных протонов и анти-отонов при энергии пучков 200 ГэВ. Асимметрия положительная в ліх реакциях и достигает при хр = 0,7 15% для протонов и ~ 7% для тппротонов.
6. На установке ПРОЗА-Ы измерена одноеппновая асимметрия в обра
тит! 7г-мезонов в области фрагментации пучков тт~, Л"~-мезонов, а
кжо ненолярпзованных антипротонов с энергией 40 ГэВ. Асимметрия
всех трех рсакхпях совместима с нулем при рт < 1 ГэВ.
В реакции ~~р\ —> ~А" при 40 ГэВ п 90 в с.ц.м. наблюдалась асим-грпя ~ -30%. при рт ~ 2.5 ГэВ/с. Сравнение с данными, полученными и низких энергиях указывает на скенлпнговое поведение асимметрии в засти энергий 13-40 ГэЗ.
7. Проведены исследования одноеппновой асимметрии As в инклюзив-
vi образовании тг-мезонов под 90 в с.ц.м. поперечно-поляризованными
о тонами п антипротонами с энергией 200 ГэВ на водородной мишени,
мерены инвариантные сечения в этих реакциях. Аспмметрпп нулевые
к очень малы, по крайней мере, до рт ~ 3 ГэВ/с для протонов п до
Рт = 2 ГэВ/с для антипротонов.
Сравнение полученных асимметрий с расчетами КХД приводит к выводу, что величина вклада высших твистов в образование тг-мезонов невелика. Сравнение с данными, полученными при низких энергиях, указывает на то, что асимметрия в рр-взаимодействпях или вымирает с ростом энергии или имеет, например, агг-зависимость и проявляется при рт, начиная с 4 ГэВ/с при энергии 200 ГэВ.
8. Впервые проведены исследования двухспиновой асимметрии Ац в инклюзивном образовании 7г-мезонов при взаимодействии продольно-поляризованных антипротонов и протонов пучка с продольно-поляризованными протонами мишени при энергии 200 ГэВ. Измерения были проведены в области хр = 0 и 1 < рт < 3 ГэВ/с. В этой ру-области І ЛиІРР) |< Ю% и -20% < Ац{рр) < 10% на 95%-ом уровне достоверности. На основании полученных данных обсуждены ограничения, накладываемые на спиновую структурную функцию ілюонов. Результаты находятся в согласии с "традиционным" представлением о малой или нулевой поляризации глюонов в продольно-поляризованном протоне.
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав и заключения. Общий объем диссертации составляет 207 страниц, включая 75 рисунков, 16 таблиц и список литературы из 168 наименований.
Сообщения и публикации по теме диссертации. Работы, составляющие основное содержание диссертации, опубликованы в отечественных и зарубежных изданиях [1]-[28], а также докладывались на научных семинарах ИФВЭ, Аргонской национальной лаборатории (США), Национальной ускорительной лаборатории имени Ферми (США), на сессиях Отделения ядерной физики АН СССР, на международных симпозиумах по спиновым явлениям в физике высоких энергий (Протвино, 1986 г., Миннеаполис, 1988 г., Бонн, 1990 г.), на Международном рабочем совещании "Физика на УНК" (Протвино, 1989 г.), на IV рабочем совещании по спиновым явлениям в физике высоких энергий (Протвино, 1991 г.)
