Введение к работе
Актуальность темы. Эксперименты на установках со встречными электрон-позитронными пучками вносят большой вклад в развитие физики элементарных частиц. Значительный интерес здесь представляет изучение двухфотонных реакций е+е~-*-е*е~Х. В этих процессах электрон и позитрон испускают виртуальные фотоны, при столкновении которых образуется система X из лептонов или адронов. В конечном состоянии присутствуют также рассеянные электрон и позитрон.
Важную роль в исследовании физики сильного взаимодействия играет изучение двухфотонного рождения резонансов с положительной зарядовой четностью. Двухфотонные ширины мезонов, измеряемые при изучении таких реакций, позволяют судить о внутренней структуре частиц, проверять предсказания кварковой модели, вычислять углы смешивания между изоскалярными членами SU(3) -октетов и 8и(3)-синглетами.
Целью работы являлось измерение двухфотонных ширин л-, п/-, аг-мезонов с регистрацией хотя бы одного рассеянного электрона.
Научная новизна работы. 1. Впервые проведен эксперимент по изучению рождения г\-, т|'-, аг-мезонов при столкновении квази-эеальных фотонов с регистрацией хотя бы одного рассеянного электрона. В пределах точности измерений наблюдается согласие с іанньши, полученными в других экспериментах.
2. Разработан алгоритм нахождения энергий фотонов для многослойных калориметров на основе пропорциональных камер. В іетекторе МД-1 при энергиях фотонов меньше 500 МэВ получен шигрыш в энергетическом разрешении почти в 2 раза по сравне-іию с методом простого суммирования амплитуд.
Научная и практическая ценность работы. Особенностью дан-
ного эксперимента является регистрация и измерение энергии и углов вылета рассеянного электрона. Это стало возможным благодаря особой конструкции детектора МД-1, специально предназначенного для изучения двухфотонных реакций. При такой постановке эксперимента уменьшается количество фоновых событий, связанных с космическими частицами и с взаимодействием пучков на остаточном газе, а также от реакций, в которых не все продукты зарегистрированы детектором. Использование энергии и. углов вылета рассеянного электрона позволило восстановить кинематику изучаемых реакций без прямого измерения энергии фотонов, при этом точность восстановления массы резонансов существенно увеличилась.
Методика изучения двухфотонных процессов в детекторе МД-1 имеет существенные отличия по сравнению с другими экспериментами. Опыт данной работы будет полезен при дальнейшем изучении двухфотонных реакций.
Для вычисления эффективности регистрации двухфотонного рождения резонансов было проведено монте-карловское моделирование. При этом была учтена поправка, связанная с испусканием фотона рассеянным электроном. Это особенно важно при проведении в будущем более точных экспериментов.
Метод определения энергии фотона, развитый в ходе обработки результатов данного эксперимента, позволяет уменьшить влияние больших флуктуации ионизационных потерь в пропорциональных камерах на точность измерения. Разработанный метод применим для других многослойных калориметров на основе пропорциональных камер.
Структура работы. Основной текст диссертации состоит из вве дения, четырех глав и заключения. Текст диссертации содержит 2Ї рисунка, 12 таблиц и список литературы из 87 наименований.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались і обсуждались на семинарах экспериментальных лабораторні Института ядерной физики СО АН СССР, на Рабочем совещанш по программе экспериментов на встречных пучках в Дубне (1983) на III Международной конференции по методике экспериментов н; встречных пучках в Новосибирске (1984), на сессиях Отделенш ядерной физики АН СССР (1988 и 1990), на 20 весеннем симпози уме по физике высоких энергий в ГДР (1989), были представлені на Международный симпозиум по лептонным и фотонным взаимо действиям при высоких энергиях в Гамбурге (1987).
