Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Теоретическое описание процессов образования адронов
1.1. Партонная модель с учетом жестких перерассеяний в ядре 14
1.2. Понятие длины формирования адронов и ее роль в процессах с большими Рх на ядрах 18
ГЛАВА II. Постановка эксперимента по исследованию процессов образования адронов с большими рх в протон-ядерных соударениях 25
2.1. Общее описание экспериментальной установки . 25
2.2. Протонный пучок и его мониторирование 28
2.3. Твердые ядерные мишени 30
2.4. Дрейфовые камеры 31
2.5. Идентификация частиц 32
2.6. Проведение измерений 36
ГЛАВА III. Процедура обработки данных . 38
3.1. Общая организация обработки экспериментальных данных спектрометра ФОДС 38
3.2. Определение сорта частиц 40
3.3. Расчет эффективности регистрации частиц и определение инвариантных инклюзивных сечений 43
ГЛАВА IV. Основные экспериментальные результаты 52
4.1. Инвариантные сечения образования адронов в рА-соударениях при энергии 70 ГэВ 52
4.2. Зависимость отношений выходов частиц от А 68
ГЛАВА V. Анализ данных в рамках оценки длины формирования адронов 77
5.1. Кварк-партонная модель образования частиц с большими Рл на ядрах 77
5.2. Экспериментальная оценка длины формирования адронов с большими 81
Заключение 92
- Понятие длины формирования адронов и ее роль в процессах с большими Рх на ядрах
- Расчет эффективности регистрации частиц и определение инвариантных инклюзивных сечений
- Инвариантные сечения образования адронов в рА-соударениях при энергии 70 ГэВ
- Кварк-партонная модель образования частиц с большими Рл на ядрах
Введение к работе
Интерес к изучению процессов с большой передачей импульса (жестких процессов) на ядрах связан с возможностью получить новую информацию о структуре адронов и динамике взаимодействия их структурных составляющих (кварков и глюонов) как на малых ( 1/Рх), так и на больших ( I/m ) расстояниях, а также о свойствах самих ядер/1/. Получить такую информацию из элементарных адрон-адронных соударений часто оказывается затруднительно, либо практически невозможно. Особенно интересно использовать в экспериментах набор ядер различных размеров, как анализатор пространственно-временной картины взаимодействий. Высокая плотность ядра приводит к значительной вероятности повторного взаимодействия рассеянных (образующихся) частиц внутри ядра, в том числе на стадии формирования вторичных частиц. Высокая плотность и значительные поперечные размеры ядер приводят также к заметной вероятности взаимодействия нескольких партонов из налетающего адрона, что позволяет изучать его структуру.
В том случае, если образование частиц происходит с большой передачей поперечного импульса, можно надеяться, что взаимодействие происходит на малых расстояниях на уровне структурных составляющих адронов и получаемая информация имеет отношение к рассеянию кварков и глюонов и их переходу в адроны.
Важное значение при исследовании взаимодействия частиц высоких энергий с ядрами имеет понятие длины (зоны) формирования адронов . Впервые введенная для электромагнитных процессов (излучение электроном фотона) длина формирования характеризует расстояние от точки первого рассеяния электрона, на котором он снова способен излучать фотоны в результате последующих рассеяний . Оказывается, что это расстояние растет при увеличении энергии электрона.
В случае образования адронов под длиной их формирования обычно понимают расстояние от точки последнего взаимодействия, на котором партон (кварк, глюон) вылетевший из области взаимодействия, переходит в адрон с присущими ему свойствами, в том числе сечением поглощения. Сечение взаимодействия быстрого партона с нуклонами предполагается много меньшим адрон-нуклонного сечения Л В моделях мультипериферического типа длина формирования адрона линейно растет с ростом его энергии.
Понятия длины формирования к задаче множественного рождения частиц на ядрах позволило объяснить обнаруженный при высоких энергиях эффект слабого развития каскадов в ядре » .
Характерные времена и роль длины формирования адронов в жестких процессах рассмотрены в работах . Предсказания для величины и ее зависимости от кинематических переменных в этих работах в ряде случаев существенно отличаются от (2).
Представляет значительный интерес определение величины и зависимости длины формирования адронов от кинематических переменных и квантовых чисел сталкивающихся и вторичных адронов. Это поможет понять механизм адронизации и природу конфайнмента (невылетания цветных объектов). Измерения на ядерных мишенях дают уникальную возможность экспериментального изучения этих явлений.
Важную информацию о .механизме образования адронов с большими Рх можно получить изучая процессы образования пары частиц с большими поперечными импульсшли. Если регистрируются адроны, разлетающиеся симметрично в противоположные стороны в системе центра масс нуклон-нуклонных соударений и их поперечные импульсы скомпенсированы, то влияние внутреннего поперечного импульса кварков и эффекты перерассеяний в ядре будут подавлены, что делает теоретические предсказания более определенными. Для таких " пар" адронов показатель о в партонной модели ожидается близким к единице/ . В других экспериментах/ , где регистрировались в основном "симметричные пары" адронов, показатель а близок к единице или несколько меньше, в соответствии с предсказаниями .
Таким образом, подавление перерассеяний в ядре путем выбора соответствующей кинематики реакции приводит к уменьшению показателя до величины, близких к единице или меньше ее. В случае, ее ли такого подавления нет, т.е. для рождения "несимметричных пар" адронов или одиночных адронов с большими Рх показатель а больше единицы, видимо, вследствие перерассеяний партонов в ядре.
Для окончательного выяснения механизма образования адронов с большими Р на ядрах не хватает как высокоточной экспериментальной информации, так и развитых теоретических моделей, учитывающих все существенные в данном процессе эффекты. Имевшиеся до настоящего времени данные не позволяли даже сделать выбор между зависимостями (4) и (5).
В 19734-1976 г.г. в ИФВЭ на спектрометре, состоящем из элементов намагниченного железа, были получены первые экспериментальные результаты по сечениям образования заряженных адронов (тт", К-) с большими Pj_ в протон-ядерных соударениях при энергиях 35, 50 и 70 ГаВ . Затем в 1978 -1983 г.г. в ИФВЭ на фокусирующем двухплече-вом спектрометре (ФОДС) были проведены эксперименты по систематическому исследованию процессов образования заряженных адронов в протон-ядерных соударениях при энергии 70 ГаВ . Эксперименты проводились на пучке дифракционно рассеянных протонов с интенсивностью до 10 протонов/цикл и на медленно выведенном пучке про-тонов с интенсивностью до 10 протонов/цикл. В экспериментах были получены инклюзивные сечения образования іг К-, р и р в рА -соударениях на С, М, Gu, Sa и Рь - мишенях. На этом же спектрометре были получены данные на дейтериевоіґ и водородной глишенях, что позволило провести детальное изучение зависимости инвариантных сечений образования адронов с болыпшж Рх от массового числа А мишени. Результаты этих экспериментов положены в основу настоящей диссертации.
Целью диссертационной работы является экспериментальное исследование процессов образования заряженных адронов с большими поперечными импульсами в рА - соударениях при энергии 70 ГэВ, срав 10
нение полученных данных с результатами при других энергиях и предсказаниями теоретических моделей.
Научная новизна состоит в том, что впервые получены данные об образовании тт К±, р и р в рА - соударениях при энергии 70 ГэВ в широком диапазоне поперечных импульсов Рх и на большом наборе мишеней. Наиболее важным новым результатом является наблюдение нарушения степенной зависимости сечений образования адронов с большими Рх от массового числа А мишени.
Практическая ценность работы состоит прежде всего в том, что ее результаты служат дальнейшему уточнению теоретических представлений о процессах образования адронов с большими х на ядрах. Кроме того, в процессе выполнения работы были созданы программы расчета аксептанса спектрометра и окончательной физической обработки с целью получения инвариантных сечений, а также программы физического анализа этих сечений в рамках теоретических моделей. Разработанные программы, описанные в диссертации, их алгоритмы и методы могут быть использованы при обработке данных других физических экспериментов.
Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения. Первая глава носит обзорный характер. В ней рассмотрены основные теоретические модели, описывающие зависимость процессов образования адронов с большими поперечными импульсами от массового числа А мишени. Наиболее подробно рассмотрены кварк-партонная модель и основанная на идеях квантовой хромодинамики (КХД) модель, учитывающая натяжение цветных струн, предсказания которых используются для анализа полученных экспериментальных результатов. Рассмотрены также понятие длины формирования адронов и ее роль в описании А - зависимости рассматриваемых процессов.
Во второй главе диссертации рассмотрена постановка эксперимента. В ней кратко описан спектрометр ФОДС, его основные элементы и характеристик, условия проведения эксперимента.
В третьей главе описана процедура обработки экспериментальных данных с установки ФОДС, программы расчета эффективности регистрации частиц и получения инвариантных сечений.
Четвертая глава диссертации посвящена обсуждению полученных экспериментальных данных. Приведены результаты по инвариантным сечениям и отношениям выходов заряженных адронов с большими Р , их зависимость от массового числа А мишени. Проведено сравнение с данными при других энергиях и качественное сравнение с предсказаниями теоретических моделей.
В пятой главе диссертации проведен анализ экспериментальных данных в рамках теоретических моделей и получена экспериментальная оценка длины формирования адронов.
В заключении сформулированы основные результаты, полученные в диссертации.
В диссертации обобщены результаты работ, выполненных автором в 1973-1984 г.г. в ИФВЭ. Работы, положенные в основу диссертации, опубликованы в виде препринтов ИФВЭ и статей в журнала "Ядерная физика", "Zeitshrift fur Physik-C" доложены и опубликованы в трудах Международного семинара по проблемам физики высоких энергий в Дубне (1981) и на Международной конференции по физике высоких энергий в Париже (1982) , а также доложены на научных семинарах и сессиях Научно-координационного Совета ИФВЭ, на сессиях Отделения ядерной физики АН СССР.
Понятие длины формирования адронов и ее роль в процессах с большими Рх на ядрах
Развитие теоретических моделей, описывающих образование частиц с большими поперечными импульсами началось вскоре после появления первых экспериментальных данных группы Чикаго-Принстон, обнаружившей аномальную А - зависимость (4) инвариантных сечений К
К настоящему времени тлеется большое число моделей, претендующих на описание процессов образования адронов с большими Рх на ядрах и число этих моделей пока не сокращается. Это связано прежде всего с ограниченным набором экспериментальных данных, доступных для анализа и недостаточной их точностью. До последнего времени данные группы Чикаго-Принстон оставались наиболее точными и подробными измерениями в этой области физики. Измерения, выполненные в ИФВЭ существенно расширили доступный для анализа материал и способствовали продвижению в понимании рассматриваемых явле-шй/24-33/.
В настоящее время наиболее успешными в описании процессов с большими Рх являются модели, учитывающие многократное рассеяние адронов и партонов в ядре. Среди них выделяются модели, где рассеяние происходит на адронном уровне , и кварк-партонные модели , которые будут рассматриваться более подробно ниже.
Рассеяние налетающих протонов на нуклонах ядра позволяет довольно хорошо описать процесс образования протонов с большими р /36/ однако образование других адронов этим механизмом объяснить не удается . При этом для объяснения образования протонов приходится учитывать в тяжелых ядрах 5-7 кратные неупрутие перерассеяния налетающих протонов.
Другой класс моделей связан с взаимодействием налетающего ад-рона с коллективной "трубкой" нуклонов, которые он встречает на своем пути внутри ядра . Масса такой трубки М A Зтм. В ре-зультате эффективная энергия столкновений Vs А становится больше с ростом А. Инвариантное сечение при этом выражается через сечение на нуклоне: где о = 0,7 - 0,8 Л Зависимость (I.I) предсказывает линейный рост показателя of(px) в аппроксимации (4), что наблюдается при энергиях 200-400 ГэВ лишь для образования КГ-мезонов и антипротонов . Наблюдаемый для других частиц выход показателя оі( рх) на плато при Р,. порядка 4 ГэВ/с и затем его уменьшение модель объяснить не может. Возникают также трудности с описанием отношения р/п так как оно уменьшается с ростом , но растет при увеличении А.
В гидродинамической модели в результате столкновения налетающего адрона с коллективной "трубкой" возникает ударная волна, которая нагревает "трубку" . Излучение частиц происходит до тех пор, пока температура больше критической. При больших А температура падает со временем медленнее, что приводит к усилению А - зависимости. Модель не монет предсказать абсолютную величину сечений и использует для нормировки экспериментальные данные. Форма зависимости Q(P,_) не учитывает квантовых чисел адронов и плохо описывает экспериментальные данные.
В ряде моделей зависимость У( РХ) объяснялась отличием структурных функций ядра и нуклона 48 50 . Обнаруженный недавно так называемый ЕМС - эффект 52 действительно указывает на отличие структурных функций ядра и свободного нуклона, но его масштаб и зависимость от X - доли полного импульса, приходящегося на партон, недостаточны для объяснения поведения Of(Pj_). Одна из причин отли чия структурных функций ядра и нуклона связана с наличием ферми-движения нуклонов7 , влияние которого на А - зависимость процессов образования адронов будет подробно рассмотрено ниже. Другая возможная причина отличия структурных функций связана с предполагаемым наличием многокварковых состоянии в ядре.
Как уже отмечалось во введении, существенную роль в теоретическом описании процессов на ядрах играет пространственно-временная картина образования частиц, в том числе понятие длины формирования адронов.
В ряде работ рассмотрена роль длины формирования адронов в процессах с большими Pj_ на ядрах 6 Л Ниже будут рассмотрены основные теоретические предсказания и экспериментальные оценки, касающиеся длины формирования адронов.
В кварк-партонных моделях подразумевается, что быстрые пар-тоны, входящие в состав налетающего адрона, слабо поглощаются при прохождении через ядро, а за сильное поглощение адронов ответственны медленные wee - партоны . Вероятность взаимодействия быстрых партонов в ядре пропорциональна при этом количеству нуклонов на его пути, т.е. А . Таким образом, зависимость инвариантного сечения от А можно представить в виде ряда по кратности жестких соударений в ядре (5). Если коэффициенты сг. в (5) положительны, то выражение (5) качественно объясняет превышение эффективного показателя 0(РХ) над единицей за счет перерассеяний. Однако поправки на поглощение к слагаемому, соответствующему кратности рассеяния L отрицательны и пропорциональны Асз /3. В результате знак О- ( 1ъ 2. ) может быть отрицательным и определяется зависимостью сечений перерассеяния партонов d2 j/d\ от кинематических переменных. В ряде моделей величина Ос оказывается положительной и достаточной для объяснения экспержлентальной А - зависимости . В то же время в работе ь делается вывод, что жесткое перерассеяние не может объяснить превышение Ог(Р1) над единицей, а превышение связано с увеличением среднего поперечного импульса начальных кварков в результате их прохождения через ядро.
Расчет эффективности регистрации частиц и определение инвариантных инклюзивных сечений
Еще в процессе проведения измерений экспериментальные данные, поступающие в ЭВМ HP-2I00 и EC-I040, подвергаются предварительной обработке с целью контроля состояния аппаратуры и упрощенной физической обработки части информации. Этот этап обработки позволяет вовремя заметить неисправности аппаратуры, изменения в режиме вывода протонного пучка, оценить ход эксперимента в целом и внести, если необходимо, коррективы. В результате обработки в линию получаются также начальные значения параметров, определяющих допустимые границы изменения измеряемых величин, таких, например, как интенсивность протонного пучка, эффективная длительность его вывода, импульсы частиц и т.д..
Окончательная техническая и физическая обработка записанных на магнитные ленты данных производится на ЭВМ ICL 1906.
Первый шаг в обработке, как уже отмечалось, связан с определением констант относительных сдвигов дрейфовых камер в поперечном направлении. Затем происходит этап записи улитой информации на так называемую Data Summary Таре (DST), в результате которого количество используемых магнитных лент сокращается примерно в 7 раз. На этом этапе происходит сшивка треков в дрейфовых камерах, определяется импульс частицы и параметры ее траектории, происходит восстановление траектории в мишень. Происходит ужатие информации о пучке для каждого цикла ускорителя.
Из полученных при записи DST гистограмм определяются окончательные пределы для допустимых изменений измеряемых величин, в том числе пределы на амплитуды сигналов с черепковских счетчиков, используемые при идентификации частиц.
На этапе записи DST потребляется большая часть процессорного времени ЭВМ, примерно один час на каждую исходную магнитную ленту.
Следующий шаг в обработке связан с идентификацией частиц, определением числа протонов первичного пучка, соответствующим полученной на каждой из мишеней статистике, внесением поправок на мертвое время системы приема данных, просчеты триггера, эффективность дрейфовых камер и т.д. В результате информация об отдельных событиях суммируется для каждой мишени и номинала токов в магнитных элементах ФОДС. Эта интегральная информация хранится в виде файла на диске или магнитной ленте и содержит таблицу с числом частиц каждого сорта с соответствующими оценками ошибок и интегральным числом протонов, упавших на каздую мишень.
Для определения относительной А - зависимости инвариантных сечений и отношений выходов частиц на твердых мішенях достаточно уже имеющейся информации в виде файла. Однако для определения абсолютных значений инвариантных сечений и сравнения с данными на водородной и дейтериевой мишенях необходимо учесть эффективность регистрации частиц в спектрометре. С этой целью создана программа расчета эффективности регистрации частиц, использующая метод Монте-Карло.
Инвариантные сечения образования адронов с большими Рх, полученные с учетом эффективности регистрации частиц в спектрометре, являются основным итогом обработки экспериментальных данных. Последующему физическому анализу" экспериментальных данных посвящены четвертая и пятая главы диссертации.
Рассмотрим подробнее идентификацию частиц с помощью пороговых черенковских счетчиков в условиях их высокой загрузки. За время, пока открыты ворота АЦП, в него поступают сигналы как от частицы, давшей срабатывание триггера, так и от частиц, прошедших через счетчик раньше или позже. В результате этих так называемых случайных наложений итоговое распределение амплитуд с че-ренковского счетчика при условии срабатывания G2 имеет вид, показанный на рис. 3.1 сплошной линией. Это распределение получено
тт при следующих условиях: интенсивность протонного пучка 6,4 10
протонов/цикл, толщина мишени 0,02Ха, средний импульс в плече спектрометра 18 ГэВ/с. Штриховой линией показано на рис. 3.1 распределение амплитуд случайных наложений, которое измеряется либо на отдельном входе АЦП, стробируемом задержанным на 120 не сигналом триггера, либо в канале с нормальной задержкой, когда при обработке дополнительно требуется, чтобы амплитуда в счетчике С2 была меньше пороговой амплитуды Ag, что соответствует регистрации протонов (антипротонов). Во втором случае устраняется дополнительная трудность, связанная с неидеитичностыо двух каналов АЦП.
Из рис. 3.1 видно, что идентифицировать индивидуально каждую частицу при высокой загрузке невозможно. Можно, однако, определить относительную долю событий на рис. 3.1, относящихся к тг -мезонам (пик справа) и к более тяжелым К - мезонам. С этой целью измеренное распределение случайных наложений (см. рис. 3.1) нормируется таким образом, чтобы его площадь левее заданной амплитуды А-г совпадала с соответствующей площадью под сплошной кривой. Тогда площадь распределения случайных наложений пропорциональна числу К - мезонов, а разность площадей, ограниченных сплошной и штриховой линией пропорциональна числу тг - мезонов.
Инвариантные сечения образования адронов в рА-соударениях при энергии 70 ГэВ
Падение эффективного показателя аЭ(щ с ростом А может быть связано с поглощением вторичных частиц внутри ядра, т.е. с наличием конечной, соизмеримой с размерами средних ядер длины формирования адронов 29 3 Л Поскольку в эксперименте при энергии 400 ГэВ импульсы частиц в лабораторной системе координат значительно выше ( р= Px/sm0 ) при заданных PI , чем в настоящем эксперименте, ожидаемая длина формирования (2) должна быть больше, а эффекты поглощения и связанное с ними отклонение от (4) должны быть меньше.
Другой характерной особенностью результата, показанного на рис. 4.5, является очень большая величина R при Рх ъ 4 ГэВ/с. При х= 4,65 ГэВ/с R = 17, в то время как при энергии 400 ГэВ R во всем диапазоне Рх не превышает 2. Эта разница связана с большими значениями Хх, достигнутыми в настоящем эксперименте (близостью к кинематическому пределу), что в большинстве моделей может привести к росту R из-за увеличения относительного вклада перерассеяний в ядре , влияния ферми-движения нуклонов и вклада многокварковых состояний . Зависимость величины R от Хх показана на рис. 4.6. Из рис. 4.6 видно, что R растет как для тяжелых ядер, так и для дейтрона, резко возрастая при приближении к кинематическому пределу. Данные на рис. 4.6 представляют собой аналог "ЕМС-эффекта" ,52 для процессов образования адро-нов с большими Рх на ядрах. Однако, если отношение структурных функций тяжелых ядер и дейтрона падало с ростом X от 1,15 до 0,9 при X = 0,6 и лишь при Х 0,6 резко возрастало, величина R монотонно растет от значений, меньших единицы, превышая единицу при Х 0,3. Следовательно, структурная функция ядра не может объяснить наблюдаемое "аномальное ядерное усиление" и лишь в области Х± 0,6 рост R частично может быть связан с "ЕМС- эффект ом". Интересно, что дейтрон также проявляет свойства, аналогичные свойствам тяжелых ядер, т.е. его нельзя рассматривать как два независимых нуклона.
Рассмотрим теперь подробнее зависимость сечения образования адронов с большими Р на ядрах от квантовых чисел вторичной частицы. На рис. 4.7-4.8 показаны отношения выходов частиц (ІС "/іг+, К /п , р/тг+ и р/гг ) на разных мишенях в зависимости от Рх. Отношение KVrr+ растет с ростом Рх и А и достигает величины 0,8 при Рх = 4,65 ГэВ/с, причем максимальный рост с А происходит при переходе от С к Рь, а рост при переходе OTD к С незначителен. Несколько другое поведение для К /іг и р/іг" - отношений. Здесь рост отношений при переходе от D к 0 больше, чем при переходе от С к Рь.
Отношение р/тг+ сильно растет с увеличением Рх и А, достигая величины 5-6 при РХ = 4,65 ГэВ/с, в то время как при более высоких энергиях отношение р/лг+ падает с ростом Р±, но растет с А/12/# Зависимость отношений выходов частиц от А для всего набора мишеней при Рд_ = 2,98 ГэВ/с показана на рис. 4.9. Из рис. 4.9 видно, что отношения выходов частиц К+/тт+ и р/тг+ с хорошей точностью описываются степенной зависимостью ос А . Для К /п и, особенно, р/тт отношения зависимость ос Ал не выполняется. Тем не менее можно рассматривать да как среднюю характеристику А -зависимости отношений выходов частиц и аппроксимировать их выражением с Алс . Полученные значения параметра лес приведены на рис. 4.10 и в таблице 4.8. Для ІҐ/ff отношения да близко к нулю, т.е. А - зависимость для тт+ итг" - мезонов очень похожая. Для К "/гг+ и рЛг+ отношений да существенно больше нуля и слабо зависит от Pj_. Зависимость ДО от х при энергии 400 ГэВ несколько иная, особенно в случае р/тг+ отношения, для которого до; растет с ростом Рх . Таким образом, показатель а и "аномальное ядерное усиление" являются сложной функцией квантовых чисел вторичной частицы, ее поперечного импульса, угла вылета в л.сУ18/, энергии налетающей частицы, массового числа Л, а также и сорта налетающей частицы7 Интерпретация наблюдаемой А - зависимости отношений выходов частиц проводилась в ряде моделей. Так, рост с А отношений 1Г/тг и р/іг на легких ядрах связан, возможно, с увеличением для К" и по сравнению с іг" относительного вклада процессов перерассеяния , роли ферми-движения нуклонов и вклада глюонов . Повышенная роль этих механизмов усиления для Гир объясняется быстро падающими с ростом Рх и уменьшением энергии сечениями образования К" и р в протон-нуклонных соударениях и большим сечением взаимодействия глюонов с нуклонами по сравнению с кварк-нуклонным сечением. Последняя возможность наиболее интересна, так как она указывает на новое экспериментальное проявление существования глюонов. Уменьшение отношения р/тг при увеличении А в области тяжелых ядер может быть указанием на наличие поглощения антипротонов внутри ядра, т.е. их длина формирования должна быть меньше диаметра тяжелых ядер. Отмеченную выше положительную величину да (KVTT ) трудно объяснить теми же механизмами, что и для Гир, поскольку К+ и тг+ образуются, в основном, за счет фрагментации и - кварка и все рассмотренные выше эффекты "аномального ядерного усиления" должны быть одинаковыми для К+ и тг+.
Кварк-партонная модель образования частиц с большими Рл на ядрах
Оценки в других работах неплохо согласуются с результатами данной работы. Исключение составляют работы , однако ввиду отсутствия оценок точности в этих работах, различию не следует придавать большого значения. Большая величина в работе " для антипротонов, летящих вперед, также может быть понята в рамках модели струн.
Разумеется, оценки длины формирования, полученные в настоящей работе, как и в других, являются модельно-зависимыми и поэтому справедливыми лишь по порядку величины. В дальнейшем, по мере развития моделей, оценки будут уточняться, однако высокая точность экспериментальных данных позволяет уже сейчас сделать ряд важных качественных выводов. Впервые длина формирования ад-ронов оценена при нескольких значениях импульса и показано, что она растет с ростом импульса. Видно также, что длина формирования слабо зависит от квантовых чисел вторичных адронов. Анализ совокупности экспериментальных данных (см. рис. 5.6) указывает на отличие от нуля величины 0 в (1.7). В этом случае оце шеи из различных экспериментов лучше согласуются между собой.Характер А - зависимости и оценки говорят о том, что во всем диапазоне импульсов данного эксперимента (Р 28 ГэВ/с) длина формирования адронов меньше диаметра ядра свинца (14 фм). Это озна-чает, что параметр 0,4 ГэВ .
В целом, совокупность данных настоящего экспершлента и других работ лучше согласуется с кварк-партонной моделью, включающей в себя понятие длины формирования и учитывающей цветные силы конфайнмента, действующие на кварки.
В заключении сформулируем кратко основные результаты диссертации. 1. Разработана и реализована система программ расчета эффективности регистрации частиц в спектрометре ФОДС и программ определения дифференциальных инклюзивных сечений для процессов образования частиц с большими поперечными импульсами в протон-ядерных соударениях. Созданная система программ расчета аксеп-танса и определения инвариантных сечений по исходным экспериментальным данным успешно применялась в других экспериментах на спектрометре ФОДС. 2. Получены экспериментальные данные по образованию адронов с большими поперечными импульсами в протон-ядерных соударениях при энергии 70 ГэВ. Измерены инвариантные инклюзивные сечения и отношения выходов адронов тн", к, р и р в интервале поперечных импульсов от 0,5 до 4,65 ГэВ/с. 3. Детально изучена зависимость инвариантных сечений образования тт , К-, р и р с большими Рх от массового числа А мишени. Установлено, что аппроксимация этой зависимости в форме хорошо описывающая данные в области энергий 200-400 ГэВ, не может описать данные при энергии 70 ГэВ. Наблюдается уменьшение эффективного показателя С(РХ) при увеличении А. Этот факт является указанием на наличие эффектов поглощения вторичных частиц в ядре, что означает, что длина формирования вторичных адронов порядка радиуса средних ядер, использовавшихся в эксперименте. 4. Детально изучена зависимость отношений выходов адронов с большими Рх от А. Наблюдается значительный рост отношения KVTT при увеличении А, не получивший пока окончательного объяснения. Обнаруженное отклонение зависимости отношения выходов от степенного поведения А является дополнительным указани ем на наличие эффектов поглощения вторичных адронов в ядре мишени. 5. Разработана модель, описывающая зависимость инвариантного сечения Є J o /d3p от А при больших Pj. в предположении конечности длины формирования адронов. Применение этой модели позволило впервые получить экспериментальную оценку длины формирования адронов с большими поперечными импульсами. Полученная оценка длины формирования адронов находится в разумном согласии с результатами для других классов процессов, а также с предсказаниями кварк-партонной модели и модели с натяжением цветных струн. Эксперименты, положенные в основу настоящей диссертации,выполнены совместно с А.В.Алексеевым, Б.Ю.Балдиным, С.И.Битюковым, Ю.Н.Вражновым, В. 10.Глебовны, А.С.Дышкантом, В.Н.Евдокимовым, А.О. Ефимовым, В.В.йяушко, А.Н.Криницыным, В.И.Крьтшкиным, Н.Ю.Кульманом, В.К.Мялщиным, М.И.Мутафяном, В.М.Подставковым, Р.М.Суляе-вым, Л.К.Турчановичем. Я благодарен им за плодотворную совместную работу. Я глубоко признателен своему научному руководителю - кандидату физико-математических наук Крышкину Виктору Ивановичу и руководителю экспериментов на спектрометре ФОДС профессору Суляеву Роману Матвеевичу за научное руководство и большой идейный вклад в работу, которая здесь представлена. Я приношу благодарность Ю.М.Брееву, М.С.Ильевскому, Ю.П.Кор-нееву, А.П.Липотову, А.Н.Нескучаеву, А.Н.Ромаданову и А.Г.Фетисову за большую помощь при подготовке экспериментов на спектрометре ФОДС и Л.Н.Шевченко за помощь в оформлении научных публикаций по результатам экспериментов. Считаю своим приятным долгом поблагодарить руководство Института физики высоких энергий, сотрудников отделения электроники, отдела пучков, других подразделений Института, способствовавших созданию и успешной работе спектрометра ФОДС. Я весьма благодарен В.В.Анисовичу, Б.З.Копелиовичу, Е.М.Левину, Н.Н.Николаеву, Г.М.Рыскину за плодотворные дискуссии по теоретическим проблемам и А.Т.Устюшичевой за помощь в оформлении диссертации.
