Содержание к диссертации
стр.
ВВВДЕНИЕ . . . . 5
ГЛАВА I. СШАБЫЕ АДРОННЫЕ НЕЙТРАЛЬНЫЕ ТОКИ ... 8
-
Структура слабого адронного нейтрального тока . . 8
-
Глубоко-неупругое рассеяние
(анти)нейтрино на нуклоне . . . 10
1.3. Постановка задачи, обзор
экспериментальных данных . . . . 14
-
Правые и левые слабые адронные нейтральные токи 14
-
Слабые нейтральные токи
тяжелых кварков ........ 22
ГЛАВА 2. ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА, МЕТОДИЧЕСКИЕ
ВОПРОСЫ 24
2.1. Антинейтринный пучок ускорителя
ФНАЛ 25
-
15-футовая пузырьковая камера . . 29
-
Внешний мюонный идентификатор . . 31
-
Набор статистики 34
-
Просмотр и обмер фотоснимков ... 34
-
Обработка измерительной информации 39 2.6.1. Геометрическая реконструкция,
сборка и редактирование событий 39
-,3-
стр. 2.6,2. Обработка данных ШЛИ.
Магнитные ленты Т>ЕТ и DST . . 42
2.7. Полный образец событий. Выделение
НТ-взаимодейетвий ......... 43
-
Выделение ЗТ-взаимодействий 1Л, 45
-
Взаимодействия электронных
(анти)нейтрино ......... 53
2.7.3. Фон нейтральных адронов . . . . . 54
2.8. Идентификация нейтральных странных
частиц ....... .... 56
ГЛАВА 3. ИЗУЧЕНИЕ ПРАВОГО СЛАБОГО ДЦР0НН0Г0
НЕЙТРАЛЬНОГО ТОКА . 64
-
Образцы НТ- и ЗТ-взаимодействий . . 65
-
U-cr^N-vXye^W-j^X) ... 69
-
U^=Q^n-vX)/eCvp-*vX+) .. . 69
-
'іУ" ieC^N^v^ysCvU-^vlCX) . 73
3.5. Ограничения на киральные константы
связи, накладываемые измеренными
отношениями . ... ..*. . 76
3.6. Правые константы связи iiR и aft . . 79
ГЛАВА 4. ИЗУЧЕНИЕ СЛАБОГО СТРАННОГО НЕЙТРАЛЬЮГО
ТОКА 83
4.1. Образец НТ-взаимодействий . . . . . 84
4.2. Рождение нейтральных странных
частиц во взаимодействиях НТ . . . 84
4.3. Оценка доли взаимодействий НТ
на странном море нуклона
двумя независимыми способами ... 87
_ 4 -
СТР.
4.4. Константа связи странного
нейтрального тока Як ~ Ч.+ ^& 92
ЗАКЛЮЧЕНИЕ .......... ..... 95
ЛИТЕРАТУРА
Введение к работе
За последние пятнадцать лет в экспериментальной физике элементарных частиц достигнуты заметные успехи. Среди них -открытие слабых нейтральных токов (1973 г.) /1,2/, адронов, содержащих новые типы кварков - с-кварк (1974 г.) /3,4/ и -кварк (1977 г.) /5,6/, открытие тяжелого заряженного лепто- + -.о на (1975 г.) /7,8/, промежуточных V/ - и Ъ -бозонов (1983 г.) /9-12/.
Этот период отмечен также интенсивным развитием теоретических представлений о фундаментальных силах природы. Созданы теория электрослабых взаимодействий и квантовая хромодинами-ка - теория сильных взаимодействий. Появилась надежда на построение универсальной калибровочной теории, объединяющей сильные, слабые и электромагнитные взаимодействия.
Слабые нейтральные токи, изучению которых посвящена данная диссертационная работа, сыграли важную роль в этом развитии. Еще в 1967 году, за 6 лет до их экспериментального обнаружения, ВаЙнберг и Салам /13,14/ предложили калибровочную теорию, объединявшую в единой схеме слабое и электромагнитное взаимодействие в лептонном секторе. Ее перенормируемость была доказана 'т Хоофтом /15,16/ в 1971 году. Наряду с первоначальной моделью теоретиками было предложено большое число ее модификаций. Все они содержали нейтральные токи и до открытия промежуточных векторных бозонов в 1983 году их исследование было единственным способом проверить справедливость той или иной модели.
Усилия, приложенные экспериментаторами для изучения - б - нейтральных токов, позволили установить, что минимальная схема первоначальной модели ближе к природе, чем ее многочисленные усовершенствования. Расширенная Глэшоу, Илиопоулосом и Майани на кварковый сектор /17/, она известна теперь как СТАНДАРТНАЯ МОДЕЛЬ электрослабых взаимодействий /18/. Проверка всех ее предсказаний занимает сегодня центральное место в экспериментальной физике высоких энергий.
Данная работа является одним из таких исследований. В диссертации представлены результаты изучения правого слабого адронного нейтрального тока и слабого странного нейтрального тока в антинейтринном эксперименте на 15-футовой пузырьковой камере. Конкретный выбор задачи обуславливался, во-первых, тем, что указанные адронные нейтральные токи наименее изучены и, во-вторых, тем, что именно в этих вопросах антинейтринные эксперименты имеют значительное преимущество перед нейтринными опытами (относительный вклад рассматриваемых нейтральных токов в сечение vN -взаимодействий в несколько раз больше, чем в сечение "vKl -взаимодействий). Для постановки задачи важное значение имело также то, что эксперимент проводился при помощи пузырьковой камеры, обеспечивающей детальную информацию о всех частицах, образованных во взаимодействии антинейтрино.
В диссертацию вошли работы /19-22/, выполненные автором в 1976-1984 годах. Все они были сделаны на основе статистики, полученной в рамках советско-американского сотрудничества четырех институтов: Национальной ускорительной лаборатории им. Э. Ферми (США), Института теоретической и экспериментальной физики, Института физики высоких энергий (оба - СССР) и Мичиганского университета (США). Основные результаты докладыва- лись на сессиях отделения ядерной физики АН СССР, на международных конференциях, а также опубликованы в виде препринтов и в журналах "Письма в ЖЭТФ", "Я[дерная Физика", "Pkysics Letters "
Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения* В первой главе обсуждена постановка задачи, дан краткий обзор экспериментальных данных по кругу вопросов, затрагиваемых в диссертации. Глава 2 посвящена описанию эксперимента и некоторых вопросов методики, особое внимание уделено процедуре выделения взаимодействий нейтрального тока, В двух последующих главах приведены результаты исследования правого слабого адронного нейтрального тока и слабого странного нейтрального тока» Основные выводы,полученные в диссертации, сформулированы в заключении»
