Введение к работе
Поляризационные эксперименты в физике высоких энергий позволяют исследовать тончайшие особенности динамики реакций. Особый интерес' к данной реакции связан с несколькими аспектами. Во-первых, в экспериментах при высокой энергии были обнаружены достаточно большие спиновые эффекты и исследование энергетического поведения спиновой зависимости реакции представляется весьма интересным. Во-вторых, эта реакция уникальна тем, что измерение элементов спиновой матрицы плотности позволяет безмодельно восстановить амплитуды реакции, которые дают ключ к исследованию как механизмов обмена, так и лион-пионного взаимодействия. Нуждается в решении также проблема неоднозначности фазового анализа пион-пионного рассеяния. В-третьих, до сих пор остается под вопросом существование сигма-мезона -скалярного мезона под пиком р-мезона. Новые экспериментальные данные дают возможность изучить это состояние более подробно и попытаться ответить на вопрос о его существовании и природе.
Настоящая работа основана на проводимом в лаборатории поляризационных исследований ИТЭФ при участии автора эксперименте на установке СПИН по исследованию реакции рождения дипионов на поляризованной протонной мишени в последние 8 лет.
Актуальность.
Актуальность проведенного исследования состоит в получении новой экспериментальной информации по динамике рождения дипионов на поляризованной протонной мишени и оценке на основе этой информации параметров сигма-мезона и интерсепта реджевской аі-граектории.
Цели исследования.
Экспериментальное изучение реакции я+р -»л+ігп на поляризованной протонной и жидководородной мишенях в резонансной области, восстаношіение элементов спиновой матрицы плотности этой реакции в системе t-канала, проведение амплитудного анализа и нахождение модулей всех 8 амплитуд и углов между L, S и U-амплитудами.
Оценка параметров о(750).
Исследование энергетической зависимости спиновых эффектов.
Научная новизна.
Впервые в резонансной области показана зависимость данной реакции от спина протона на уровне 6 стандартных отклонений.
Впервые измерены все 14 элементов спиновой матрицы плотности реакции я+р -»я+]гп в системе t-канала при импульсе налетающего пиона 1.78 ГэВ/с. Исследование перекрывает диапазон t < 0.2 (ГэВ/с)2 по переданному импульсу и 0.6 ГэВ < Мга < 1.0 ГэВ по массе дипиона.
Модельно-независимым образом восстановлены 8 комплексных амплитуд реакции. Модельно-зависимым образом восстановлены с высокой точностью амплитуды реакции в диапазоне по массе дипиона 0.6 ГэВ < М„ < 1.0 ГэВ.
На основании сравнения найденных амплитуд с амплитудами при высоких энергиях и решениями фазового анализа выделено единственное физически приемлемое решение и, таким образом, решена давно стоящая проблема неоднозначности амплитудного и фазового анализов данной реакции.
На основании новых экспериментальных данных проведена оценка параметров а-мезона.
В рамках модели Кимеля-Оуенса найдена оценка интерсепта реджевской траектории а-мезона.
Практическая и научная ценность диссертации.
Тема диссертационной работы связана с выполнением плановых научно-исследовательских работ на ускорителе ИТЭФ и лежит в русле основного направления работ лаборатории поляризационных исследований ИТЭФ, посвященных измерениям спиновых эффектов в адрон-адронных реакциях для восстановления участвующих амплитуд. Новые экспериментальные данные, полученные в настоящей работе, являются существенными для проверки теоретического понимания спиновых явлений и механизмов обмена. Полученная экспериментальная информация о сигма-мезоне является важным свидетельством в пользу существования этого резонанса (данный вопрос по-прежнему является открытым).
Практическую ценность представляют созданные при активном участии автора система контроля и подстройки токов магаито-оптического канала установки СПИН и схема добавки фреона в систему газового питания искровых камер.
Апробация.
Материалы, изложенные в диссертации, докладывались на Сессиях отделения ядерной физики Академии наук СССР (в 1992, 1996 годах), были представлены на 4-м Международном симпозиуме по пион-нуклонной физике, проходившем в 1991 году в Бад-Хоннефе (Германия), на 10-ом и 12-ом Международных симпозиумах по спиновым явлениям в физике высоких энергий, состоявшихся в Нагоя (Япония) и Амстердаме (Нидерланды) в 1992 и 1996 годах, на Международных семинарах по спиновым явлениям в физике высоких энергий, проходивших в Протвино (1991 и 1995 годы) и Дубне (1997 год), и на 7-м Международном симпозиуме по мезон-нуклонной физике и структуре нуклона, состоявшемся в Ванкувере (Канада) в 1997 году.
Основные результаты изложенные в диссертации опубликованы в 8 печатных работах.
Структура и объем диссертации.
