Общая характеристика работы

Bản ghi

1 Ա.Ի. ԱԼԻԽԱՆՅԱՆԻ ԱՆՎԱՆ ԵՐԵՎԱՆԻ ՖԻԶԻԿԱՅԻ ԻՆՍՏԻՏՈՒՏ Հայկ Լևոնի Հակոբյան ՄԻՋՈՒԿԱՅԻՆ ՆՅՈՒԹԻ ՄԻՋՈՎ ՔՎԱՐԿՆԵՐԻ ԱՆՑՄԱՆ ՕՐԻՆԱՉԱՓՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐԻ ՈՒՍՈՒՄՆԱՍԻՐՈՒՄԸ Ա Øիջուկի, տարրական մասնիկների և տիեզերական ճառագայթների ֆիզիկա մասնագիտությամբ Ֆիզիկամաթեմատիկական գիտությունների թեկնածուի գիտական աստիճանի հայցման ատենախոսության Ս Ե Ղ Մ Ա Գ Ի Ր Երևան 008 ÅÐÅÂÀÍÑÊÈÉ ÔÈÇÈ ÅÑÊÈÉ ÈÍÑÒÈÒÓÒ ÈÌÅÍÈ À.È. ÀËÈÕÀÍßÍÀ Айк Левонович Акопян ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ПРОХОЖДЕНИЯ КВАРКОВ В ЯДЕРНОЙ СРЕДЕ ÀÂÒÎÐÅÔÅÐÀÒ äèññåðòàöèè íà ñîèñêàíèå ó åíîé ñòåïåíè êàíäèäàòà ôèçèêîìàòåìàòè åñêèõ íàóê ïî ñïåöèàëüíîñòè Ôèçèêà ÿäðà, ýëåìåíòàðíûõ àñòèö è êîñìè åñêèõ ëó åé. ÅÐÅÂÀÍ 008 1

2 Ատենախոսության թեման հաստատվել է Երևանի Պետական Համալսարանում Գիտական ղեկավար` Ֆիզմաթ. գիտ.դոկտոր Ալիտա Սերգեյի Դանագուլյան (ԵՊՀ) Պաշտոնական ընդդիմախոսներ` Ֆիզմաթ. գիտ. դոկտոր Ա.Հ.Աղանյանց (ԵրՖի) Ֆիզմաթ. գիտ. թեկնածու Հ.Ռ.Ավագյան (ԹՋԱԱՀ., ԱՄՆ) Առաջատար կազմակերպություն` Ֆլորիդայի միջազգային համալսարան, ԱՄՆ Պաշտպանությունը կայանալու է 008թ. Հունիսի 1 ին Åամը 16:00-ին Երևանի Ֆիզիկայի ինստիտուտում գործող ԲՈՀ-ի 04 մասնագիտական խորհրդում (Երևան-36, Ալիխանյան եղբայրների փ. ): Ատենախոսությանը կարելի է ծանոթանալ ԵրՖի-ի գրադարանում Սեղմագիրն առաքված է 008թ. մայիսի 10 ին Մասնագիտական խորհրդի գիտական քարտուղար, ֆիզմաթ. գիտ. դոկտոր Է.Դ.Գազազյան Òåìà äèññåðòàöèè óòâåðæäåíà â Åðåâàíñêîì Государственном Университете Íàó íûé ðóêîâîäèòåëü: äîêòîð ôèç.- ìàò. íàóê Данагулян А. С. Îôèöèàëüíûå îïïîíåíòû: äîêòîð ôèç.- ìàò. íàóê Àãàíüÿíö À.O. (ÅðÔÈ) êàíäèäàò ôèç.- ìàò. íàóê Авакян А.Р. ( TJNAF, USA) Âåäóùàÿ îðãàíèçàöèÿ: Флоридский международный универститет, США Çàùèòà ñîñòîèòñÿ 1 иþня 008 ã. â 16:00 àñîâ íà çàñåäàíèè ñïåöèàëèçèðîâàííîãî ñîâåòà ÂÀÊ ÐÀ 04, äåéñòâóþùåãî â Åðåâàíñêîì ôèçè åñêîì èíñòèòóòå (375036, ã. Åðåâàí, óë. Áðàòüåâ Àëèõàíÿí ). Ñ äèññåðòàöèåé ìîæíî îçíàêîìèòüñÿ â áèáëèîòåêå Åð.ÔÈ Àâòîðåôåðàò ðàçîñëàí 10 мая 008 ã. Ó åíûé ñåêðåòàðü ñïåö. ñîâåòà, äîêòîð ôèçèêî-ìàòåìàòè åñêèõ íàóê Ãàçàçÿí Ý.Ä.

3 Общая характеристика работы Â íàñòîÿùåé ðàáîòå ïðåäñòàâëåíû ýêñïåðèìåíòàëüíûå ðåçóëüòàòû ïî ãëóáîêî íåóïðóãîìó ðàññåÿíèþ ýëåêòðîíîâ íà ÿäðàõ óãëåðîäà, æåëåçà, ñâèíöà è äåéòåðèÿ, ïðè ýíåðãèè ïó êà 5 ÃýÂ è â êèíåìàòè åñêîé îáëàñòè 1 < Q < 4. ÃýÂ è 0.1 < X B < Представляемые данные содержат важную информацию о пространственно - временном развитии процесса адронизации в ядерной среде. Ðàáîòà ïðîâîäèëàñü â ëàáîðàòîðèè Äæåôôåðñîíà (ÑØÀ). Àêòóàëüíîñòü ðàáîòû Îäíîé èç îñíîâíûõ öåëåé ñîâðåìåííîé ÿäåðíîé ôèçèêè ÿâëÿåòñÿ ïîíèìàíèå ìåõàíèçìà êîíôàéíìåíòà êâàðêîâ âíóòðè àäðîíîâ. Â ðÿäå ýêñïåðèìåíòîâ êîíôàéíìåíò ïûòàëèñü ïîíÿòü ïîñðåäñòâîì àäðîííîé ñïåêòðîñêîïèè. Äðóãàÿ àëüòåðíàòèâà îáúÿñíåíèå àäðîíèçàöèè ðàçðûâîì ñòðóí, òî ïîäòâåðæäàåòñÿ ðåøåòî íûìè ðàñ åòàìè äëÿ ñòàòè åñêèõ êâàðêîâ, îäíàêî íåïðèåìëåìî äëÿ êâàðêîâ äâèæóùèõñÿ. Ïîýòîìó äëÿ ïîíèìàíèÿ ìåõàíèçìà êîíôàéíìåíòà òàê íåîáõîäèìà ýêñïåðèìåíòàëüíàÿ èíôîðìàöèÿ. Â ëàáîðàòîðèè Äæåôôåðñîíà ðàçðàáîòàíà øèðîêàÿ ïðîãðàììà èçìåðåíèé è àíàëèçà äàííûõ, èìåþùàÿ ñâîåé öåëüþ îïðåäåëåíèå ìåõàíèçìà êîíôàéíìåíòà â ôîðìèðóåìûõ ñèñòåìàõ. Âàæíîé ýêñïåðèìåíòàëüíîé òåõíèêîé, äåëàþùåé âîçìîæíûìè ýòè èññëåäîâàíèÿ, ÿâëÿåòñÿ èñïîëüçîâàíèå ÿäåð â êà åñòâå àíàëèçàòîðîâ процесса àäðîíèçàöèè. Â ýòîì ïîäõîäå àäðîí îáðàçóåòñÿ èç ýíåðãè íûõ êâàðêîâ íà ðàññòîÿíèè, ñðàâíèìîì ñ ðàçìåðàìè àòîìíûõ ÿäåð (îò 1 äî 10 ôì). Ïðåèìóùåñòâî ýòîãî ïîäõîäà ñëàãàåòñÿ èç íåñêîëüêèõ ôàêòîðîâ: ðàçìåðû àíàëèçèðóåìîé ñðåäû õîðîøî ñîâïàäàþò ñ ïðîòÿæåííîñòüþ ïðîöåññà àäðîíèçàöèè; ìîãóò áûòü èñïîëüçîâàíû íîâåéøèå çíàíèÿ î ÿäðàõ è èõ ñâîéñòâàõ; ïîäðîáíûå ýêñïåðèìåíòàëüíûå äàííûå ïî ãëóáîêî íåóïðóãîìó ðàññåÿíèþ íà íóêëîíå ïðåäîñòàâëÿþò õîðîøóþ áàçó äëÿ ñðàâíåíèÿ ñ äàííûìè íà ÿäðå. Â ñóùíîñòè, ìû èñïîëüçóåì ÿäðî êàê äåòåêòîð äëÿ èññëåäîâàíèÿ äëèíû ôîðìèðîâàíèÿ ïðè àäðîíèçàöèè è âðåìåííîé øêàëû, íà êîòîðîé ïðåä àäðîí (íàïðèìåð, ãîëàÿ q q ïàðà) ñòàíîâèòñÿ îäåòûì â ñîáñòâåííîå ãëþîííîå ïîëå. Ðåàêöèÿ àäðîíà íà ïðèñóòñòâèå ÿäðà çàâèñèò îò âðåìåííîé øêàëû, íà êîòîðîé âíóòðè ÿäðà ïðîèñõîäèò àäðîíèçàöèÿ. Îñíîâíûìè èçìåðÿåìûìè âåëè èíàìè äàííîãî àíàëèçà ÿâëÿþòñÿ: h à) îòíîøåíèå àäðîííûõ ìíîæåñòâåííîñòåé R M äëÿ ðàçíûõ ÿäåð; á) óøèðåíèå ïîïåðå íîãî èìïóëüñà àäðîíà â ÿäåðíîé ñðåäå îòíîñèòåëüíî íàïðàâëåíèÿ âèðòóàëüíîãî ôîòîíà Δ p T ; Èç èçìåðåíèé âûøåóêàçàííûõ âåëè èí ìîæíî ïîëó èòü äâå äðóãèå âåëè èíû, õàðàêòåðèçóþùèå ïðîöåññ àäðîíèçàöèè âðåìÿ îáðàçîâàíèÿ êâàðêà è âðåìÿ ôîðìèðîâàíèÿ àäðîíà. Âðåìÿ îáðàçîâàíèÿ τ p ýòî âðåìÿ æèçíè îñâîáîäèâøåãîñÿ êâàðêà, è îíî ìîæåò áûòü îïðåäåëåíî ïîñðåäñòâîì àíàëèçà óøèðåíèÿ ïîïåðå íîãî èìïóëüñà àäðîíà Δp T. 3

4 Âðåìÿ ôîðìèðîâàíèÿ h τ f ýòî âðåìåííîé èíòåðâàë, íåîáõîäèìûé äëÿ ôîðìèðîâàíèÿ öâåòîâîãî ïîëÿ àäðîíà, è îíî ìîæåò áûòü îïðåäåëåíî èç êèíåìàòè åñêîé çàâèñèìîñòè îòíîøåíèÿ àäðîííûõ ìíîæåñòâåííîñòåé ñ èñïîëüçîâàíèåì âðåìåíè îáðàçîâàíèÿ è ìîäåëåé, îïèñûâàþùèõ âçàèìîäåéñòâèÿ ïðåä àäðîíîâ è àäðîíîâ â ÿäðàõ. Èçó åíèå ïîâåäåíèÿ âðåìåíè ôîðìèðîâàíèÿ äëÿ ðàçíûõ àäðîíîâ äàåò âîçìîæíîñòü îïðåäåëèòü ìåõàíèçìû, çà ñ åò êîòîðûõ îáðàçóþòñÿ àäðîíû. Â îïèñûâàåìîì â äàííîé ðàáîòå ýêñïåðèìåíòå, EG, ýòè âåëè èíû èçìåðÿëèñü äëÿ ïîëîæèòåëüíûõ ïèîíîâ äëÿ òðåõ ðàçíîâèäíîñòåé ÿäåð: óãëåðîä, æåëåçî è ñâèíåö. Äàííûé ýêñïåðèìåíò ïðåäîñòàâèë äëÿ àíàëèçà â òðè ðàçà áîëüøå äàííûõ, åì ëþáîå ïðåäûäóùåå èçìåðåíèå, îòíîñÿùååñÿ ê äàííîìó âîïðîñó. Íàëè èå áîëüøîé ñòàòèñòèêè ïîçâîëÿåò ïðîâîäèòü ìíîãîìåðíûé àíàëèç, òî î åíü âàæíî äëÿ âûäåëåíèÿ ìîäåëè, íàèáîëåå ïðàâèëüíî îïèñûâàþùåé ôèçè åñêóþ êàðòèíó ïðîöåññà è ïîëó åíèÿ íîâîé èíôîðìàöèè ïî ìåõàíèçìó ÊÕÄ êîíôàéíìåíòà â ôîðìèðóåìûõ ñèñòåìàõ. Öåëü è çàäà è ðàáîòû: Çàäà åé äàííîé ðàáîòû áûëà ñåïàðàöèÿ ïîëîæèòåëüíûõ ïèîíîâ, îáðàçîâàííûõ â ðåàêöèè ãëóáîêî íåóïðóãîãî ðàññåÿíèÿ íà ÿäðàõ, è ïîëó åíèå äëÿ íèõ â ðàçíûõ êèíåìàòè åñêèõ èíòåðâàëàõ äâóхìåðíîé çàâèñèìîñòè âåëè èíû àäðîííîãî çàòóõàíèÿ îò ïåðåìåííûõ ν (энергия, переданная электроном), Q (четырехмерный импульс виртуального фотона), z h (доля энергии, несомая конечным адроном), è p T (квадрат поперечной компоненты импульса конечного адрона), à òàêæå ðàñ åò óøèðåíèÿ ïîïåðå íîãî èìïóëüñà àäðîíà îòíîñèòåëüíî íàïðàâëåíèÿ âèðòóàëüíîãî ôîòîíà - Δp T. Цåëü работы - получение èíôîðìàöèè î ìåõàíèçìàõ îáðàçîâàíèÿ àäðîíîâ. Îáúåêò èññëåäîâàíèÿ: Èññëåäîâàëñÿ ïðîöåññ àäðîíèçàöèè â ðåàêöèè ãëóáîêî íåóïðóãîãî ðàññåÿíèÿ ýëåêòðîíà íà ÿäðàõ äóàëüíîé ìèøåíè, ñîñòîÿùåé èç äåéòåðèåâîé êðèî-ìèøåíè â ñîâîêóïíîñòè ñ îäíîé èç òâåðäûõ ìèøåíåé: óãëåðîä, æåëåçî, ñâèíåö. Ìåòîäû èññëåäîâàíèÿ: Ïðîâåäåíèå ýêñïåðèìåíòà ïî ðàññåÿíèþ ýëåêòðîííîãî ïó êà íà äóàëüíîé ìèøåíè (ïîñëåäîâàòåëüíî óñòàíîâëåííûå êðèîãåííàÿ è òâåðäàÿ ìèøåíè) ñ ïîñëåäóþùèì àíàëèçîì äàííûõ ïî âûäåëåíèþ ïîëîæèòåëüíûõ ïèîíîâ è ðàñ åòà äëÿ íèõ âåëè èí àäðîííîãî çàòóõàíèÿ è óøèðåíèÿ ïîïåðå íîãî èìïóëüñà. Íàó íàÿ íîâèçíà ðàáîòû: Âïåðâûå â TJNAF (Thomas Jefferson National Accelerator Facility) áûë ïðîâåäåí ýêñïåðèìåíò ñ îäíîâðåìåííûì ïîìåùåíèåì â ïó îê äâóõ ìèøåíåé, êðèîãåííîé è òâåðäîé (ìåíÿþùåéñÿ â òå åíèè ýêñïåðèìåíòà). Âïåðâûå äëÿ èçó åíèÿ ïðîöåññà àäðîíèçàöèè áûëè ïðîèçâåäåíû èçìåðåíèÿ âåëè èí àäðîííîãî çàòóõàíèÿ è óøèðåíèÿ ïîïåðå íîãî èìïóëüñà, êàê ôóíêöèé 3-4-õ êèíåìàòè åñêèõ ïåðåìåííûõ ñî ñòàòèñòè åñêèìè îøèáêàìè, íå ïðåâûøàþùèìè 1-3%; Âïåðâûå ïðîèçâåäåíî òî íîå èçìåðåíèå óøèðåíèÿ ïîïåðå íîãî èìïóëüñà â êèíåìàòè åñêîì èíòåðâàëå 1 < Q < 4. ГэВ и 0.1 x < < B 4

5 Ïðàêòè åñêàÿ çíà èìîñòü ïîëó åííûõ ðåçóëüòàòîâ: Ðàçðàáîòàí è âûïîëíåí ýêñïåðèìåíò ñ îäíîâðåìåííûì ïðèñóòñòâèåì â ïó êå äâóõ ìèøåíåé. Ñîçäàíà ñèñòåìà ïðîãðàììíûõ ïàêåòîâ äëÿ ìîäåëèðîâàíèÿ è àíàëèçà ôèçè åñêèõ ïðîöåññîâ ïî àäðîíèçàöèè. Ïîëó åííûå ýêñïåðèìåíòàëüíûå ðåçóëüòàòû ìîãóò áûòü èñïîëüçîâàíû äëÿ ïðîâåðêè òåîðåòè åñêèõ ìîäåëåé, à òàêæå ïðè àíàëèçå ðåçóëüòàòîâ èññëåäîâàíèé â îáëàñòè ýëåêòðîðîæäåíèÿ íà ÿäðàõ. Íà çàùèòó âûíîñÿòñÿ ñëåäóþùèå ïîëîæåíèÿ: 1.Ðåçóëüòàòû, ïðîâåäåííîãî âïåðâûå, òî íîãî èçìåðåíèÿ âåëè èíû óøèðåíèÿ ïîïåðå íîãî èìïóëüñà ïîëîæèòåëüíîãî ïèîíà, îáðàçîâàííîãî â ðåàêöèè ãëóáîêî íåóïðóãîãî ðàññåÿíèÿ ýëåêòðîíà íà ÿäðàõ óãëåðîäà, æåëåçà è ñâèíöà..ðåçóëüòàòû èçìåðåíèÿ âåëè èíû àäðîííîãî çàòóõàíèÿ ïîëîæèòåëüíûõ ïèîíîâ, îáðàçîâàííûõ â ðåàêöèè ãëóáîêî íåóïðóãîãî ðàññåÿíèÿ ýëåêòðîíà íà ÿäðàõ óãëåðîäà, æåëåçà è ñâèíöà. 3.Íàáëþäåíèå ýôôåêòà Êðîíèíà. 4.Âîçìîæíîñòü îöåíêè âðåìåíè îáðàçîâàíèÿ è âðåìåíè ôîðìèðîâàíèÿ àäðîíà. Ëè íîå ó àñòèå àâòîðà â âûïîëíåíèè ðàáîòû âûðàçèëîñü êàê â êîëëàáîðàòèâíîé ðàáîòå, à èìåííî, ó àñòèå â ñìåíàõ ïðè on-line íàáîðå äàííûõ, òàê è â âûïîëíåíèè ñïåöèôè åñêèõ èññëåäîâàíèé ïî òåìå äàííîé ðàáîòû. Îñíîâíîé âêëàä àâòîðà îòíîñèòñÿ ê off-line àíàëèçó äàííûõ, ñîñòîÿùåìó êàê èç îáðàáîòêè äàííûõ ýêñïåðèìåíòà ÅG (êîìïüþòåðíàÿ îáðàáîòêà ïîòîêà äàííûõ, çàïèñàííûõ â âèäå ROOT ôàéëîâ), òàê è Ìîíòå-Êàðëî ìîäåëèðîâàíèè, ñîîòâåòñòâóþùåé äàííîìó ýêñïåðèìåíòó êîíôèãóðàöèè óñòàíîâêè CLAS, à òàêæå è ðàññìàòðèâàåìûõ ïðîöåññîâ, öåëüþ êîòîðûõ áûëî íàõîæäåíèå íàêëàäûâàåìûõ íà ýêñïåðèìåíòàëüíûå âûõîäû âåñîâûõ ìíîæèòåëåé. Ñþäà îòíîñÿòñÿ: - èìïëåìåíòàöèÿ ìèøåíåé, ïðèìåíåííûõ â ýêñïåðèìåíòå EG â êîä GSIM (GEANT - ãåíåðàòîð óñòàíîâêè CLAS), ïîäñ åò àêñåïòàíñà, ýíåðãåòè åñêèõ è èìïóëüñíûõ ïîòåðü, îïðåäåëåíèå ôèäóöèàëüíîé îáëàñòè, îòáîð õîðîøèõ ôàéëîâ äàííûõ, îòáîð õîðîøèõ ñîáûòèé. Ñòðóêòóðà è îáúåì ðàáîòû: Äèññåðòàöèÿ ñîñòîèò èç ââåäåíèÿ, 5-è ãëàâ è 6-и приложенèé è èçëîæåíà íà 135 ñòðàíèöàõ (без у ета ïðèëîæåíèé), âêëþ àÿ 67 ðèñóíêîâ, 6 òàáëèö è 81 íàèìåíîâàíèå öèòèðóåìîé ëèòåðàòóðû. Àïðîáàöèÿ ïîëó åííûõ ðåçóëüòàòîâ: Îñíîâíîå ñîäåðæàíèå äèññåðòàöèè ïðåäñòàâëÿëîñü íà åæåãîäíûõ êîíôåðåíöèÿõ â CEBAF ãã., à òàêæå íà äðóãèõ ìåæäóíàðîäíûõ êîíôåðåíöèÿõ: Workshop on High Energy Physics in the LHC Era, Valparaiso, Chile, Dec. 15, 006. QCD and Hadron Phisics Town Meeting, Rutgens University, USA, January 1, 007. American Physics Society Annual meeting, Jacksonville, FL, USA, 5

6 April 15,007. ECT Workshop on Fragmentation, Frasconi, Italy, Feb. 9, 008. Ïóáëèêàöèè: Îñíîâíîå ñîäåðæàíèå äèññåðòàöèè îòðàæåíî â ñòàòüÿõ [1], [3], [4], à òàêæå â ïóáëèêàöèÿõ [], [5]. Ñîäåðæàíèå ðàáîòû: Âî ââåäåíèè îáîñíîâûâàåòñÿ àêòóàëüíîñòü âûïîëíåííîé ðàáîòû. Êðàòêî èçëàãàåòñÿ ñîñòîÿíèå òåîðåòè åñêèõ è ýêñïåðèìåíòàëüíûõ èññëåäîâàíèé ïî ïðîöåññó àäðîíèçàöèè. Ïîêàçàíî, òî äëÿ áîëåå äåòàëüíîãî ïîíèìàíèÿ êîíôàéíìåíòà íåîáõîäèìî ïîíèìàíèå äèíàìèêè îáðàçîâàíèÿ êîíå íîãî àäðîíà â ãëóáîêî íåóïðóãîì ðàññåÿíèè. Ãëàâà 1 ïîñâÿùåíà îïèñàíèþ ýêñïåðèìåíòà EG â êîíòåêñòå ïîñòàâëåííîé çàäà è (òåîðåòè åñêàÿ îñíîâà, íåîáõîäèìîå îáîðóäîâàíèå). Ïðèâåäåíû îïðåäåëåíèÿ îñíîâíûõ ïåðåìåííûõ, èñïîëüçóåìûõ ïðè èçó åíèè êîíôàéíìåíòà, òàê íàçûâàåìûõ, õàðàêòåðíûõ âðåìåí äëÿ îòäåëüíûõ ñòàäèé ïðîöåññà ôîðìèðîâàíèÿ àäðîíà. Íà àëüíàÿ ñòàäèÿ ýòî ïîãëîùåíèå âèðòóàëüíîãî ôîòîíà êâàðêîì çà, ïðåäïîëîæèòåëüíî, êîðîòêèé ïðîìåæóòîê âðåìåíè, << 1ôì/ñ, êîòîðûé îïðåäåëÿåòñÿ äëèíîé âîëíû âèðòóàëüíîãî ôîòîíà. Çàòåì äîëæíà ñëåäîâàòü ñòàäèÿ, íà ïðîòÿæåíèè êîòîðîé îêðàøåííûé êâàðê ïðîõîäèò íåêîòîðîå ðàññòîÿíèå êàê êâàçè ñâîáîäíàÿ àñòèöà è ïðè ýòîì èñïóñêàåò ãëþîíû. Õàðàêòåðíîå âðåìÿ, àññîöèðóåìîå ñ ýòîé ñòàäèåé, áûëî íàçâàíî ðàçíûìè àâòîðàìè âðåìåíåì îáðàçîâàíèÿ [6]. Âðåìÿ îáðàçîâàíèÿ ÿâëÿåòñÿ õàðàêòåðèñòèêîé äâèæóùåãîñÿ êâàðêà è,â ïðèíöèïå, îíî íå äîëæíî çàâèñåòü îò òîãî, êàêîé àäðîí îáðàçóåòñÿ â êîíå íîì ñîñòîÿíèè. Íà òðåòüåé ñòàäèè ïðîöåññà ãëþîííàÿ ðàäèàöèÿ ïðåêðàùàåòñÿ, òî ìîæåò ïðîèñõîäèòü òîëüêî â òîì ñëó àå, åñëè ñîóäàðÿþùèéñÿ êâàðê íàõîäèò ïàðòíåðà íåéòðàëèçèðóþùåãî åãî öâåò. Íà ïðîòÿæåíèè ýòîé ñòàäèè ïðåä àäðîí ïåðåõîäèò â îáû íûé àäðîí. Õàðàêòåðíîå âðåìÿ, àññîöèðóåìîå ñ ýòîé ñòàäèåé, áûëî íàçâàíî âðåìåíåì ôîðìèðîâàíèÿ àäðîíà. Èòàê, âðåìÿ ôîðìèðîâàíèÿ ýòî âðåìÿ, òðåáóåìîå äëÿ ôîðìèðîâàíèÿ öâåòîâîãî ïîëÿ àäðîíà. Îæèäàåòñÿ çàâèñèìîñòü âðåìåíè ôîðìèðîâàíèÿ îò îñîáåííîñòåé ôîðìèðóåìîãî àäðîíà. Íàëè èå âðåìåíè îáðàçîâàíèÿ è âðåìåíè ôîðìèðîâàíèÿ âûòåêàåò èç äâóõ íàèáîëåå ôóíäàìåíòàëüíûõ ñâîéñòâ ÊÕÄ, à èìåííî, êîíôàéíìåíòà (îêðàøåííûé êâàðê ìîæåò ïåðåìåùàòüñÿ òîëüêî íà îãðàíè åííûå ðàññòîÿíèÿ) è ïðè èííîñòè (ðàâíîâåñíîå ïîëå àäðîíà íå ìîæåí áûòü ñôîðìèðîâàíî ìîìåíòàëüíî). Ïðîñòåéøèè îöåíêè ïîêàçûâàþò, òî äëÿ ýíåðãèé TJNAF âðåìÿ ôîðìèðîâàíèÿ ïèîíà äîëæíî áûòü ïîðÿäêà 10 ôì. Âðåìÿ îáðàçîâàíèÿ êâàðêà è âðåìÿ ôîðìèðîâàíèÿ àäðîíà ìîãóò áûòü ïîëó åíû ïîñðåäñòâîì èñïîëüçîâàíèÿ â êà åñòâå àíàëèçàòîðà ÿäåðíîé ñðåäû. Â äàííîé ãëàâå ïðåäñòàâëåíà ïðîñòðàíñòâåííî âðåìåííàÿ êàðòèíà ÿäåðíîãî ãëóáîêî íåóïðóãîãî ðàññåÿíèÿ è òî, êàê ýòî ìîæåò áûòü èñïîëüçîâàíî äëÿ èçìåðåíèÿ ýòèõ õàðàêòåðíûõ âðåìåí, ñîãëàñíî ðàçðàáîòêàì Áðîäñêîãî è äð. [7]. 6

7 Ïðèñóòñòâèå â êîíå íîì ñîñòîÿíèè ÿäåðíîé ñðåäû â ãëóáîêî íåóïðóãîì ëåïòîðîæäåíèè àäðîíîâ ìîæåò ïîâëèÿòü íà ïðîöåññ àäðîíèçàöèè. Ïîñòóëàò î òîì, òî ïðîöåññ îáðàçîâàíèÿ àäðîíîâ èìååò âíóòðåííåå âðåìÿ ôîðìèðîâàíèÿ ïîäðàçóìåâàåò, òî ïðè âûñîêèõ ýíåðãèÿõ îáüåêòàìè, âçàèìîäåéñòâóþùèìè ñî ñðåäîé, ÿâëÿþòñÿ êâàðêè è ãëþîíû. Ýòè âçàèìîäåéñòâèÿ ñ ÿäðîì ìîãóò ðàçðåøèòü ïðîñòðàíñòâåííî âðåìåííóþ ñòðóêòóðó ôóíäàìåíòàëüíûõ ÊÕÄ ïðîöåññîâ íà ôåðìèðàçìåðíîé øêàëå. Àíàëèç óäîáíî ïðîâîäèòü â ñèñòåìå ïîêîÿ ìèøåíè. Ïðè õ B <0.1 äîìèíèðóåò îáðàçîâàíèå ïàðû, òîãäà êàê ñëó àé, ãäå âèðòóàëüíûé ôîòîí ïîãëîùàåòñÿ îäèíî íûì âàëåíòíûì êâàðêîì, ïðåîáëàäàåò ïðè õ B > 0.1. Âåñü àíàëèç â äàííîé ðàáîòå ïðîâîäèëñÿ â îáëàñòè õ B > 0.1. Â ýòîì ñëó àå ν - ïðîñòî íà àëüíàÿ ýíåðãèÿ êâàðêà, à z h = E h / ν,- â õîðîøåì ïðèáëèæåíèè, äîëÿ ýíåðãèè êâàðêà, íåñîìàÿ êîíå íûì àäðîíîì. Åñëè àäðîíèçàöèÿ ïðîèñõîäèò â ïðåäåëàõ ÿäðà, ìîãóò íàáëþäàòüñÿ äîïîëíèòåëüíûå ýôôåêòû. Îæèäàåòñÿ, òî åñëè êâàðê îñòàíàâëèâàåòñÿ, èçëó àÿ ãëþîí, îí áóäåò âîâëå åí â öâåòîâîé ñèíãëåò (ïîäõâàòèâ àíòèêâàðê èëè äâà äðóãèõ êâàðêà è, òåì ñàìûì, ôîðìèðóÿ ìåçîí èëè áàðèîí). Òåïåðü ýòîò öâåòîâîé ñèíãëåò, â ïðèíöèïå, ìîæåò âçàèìîäåéñòâîâàòü ñî ñðåäîé áåç íåîáõîäèìîñòè ïåðåäàâàòü öâåòîâîé çàðÿä; ýòî ñîñòîÿíèå èçâåñòíî, êàê ïðåä-àäðîí. Ïðîäîëæàÿ ôîðìèðîâàòüñÿ, ïðåä-àäðîí ïåðåõîäèò â ïîëíûé àäðîí, â âèäå êîòîðîãî îí ìîæåò ÿâíî âçàèìîäåéñòâîâàòü ñ ÿäåðíîé ñðåäîé. Èòàê, â ñëó àå, êîãäà ïðåä-àäðîí èëè àäðîí ôîðìèðóþòñÿ â ÿäðå, èç-çà âåðîÿòíîñòè âçàèìîäåéñòâèÿ ñî ñðåäîé ïîòîê àñòèö èç ÿäðà óìåíüøàåòñÿ ïî ñðàâíåíèþ ñ ïîòîêîì èç íàõîäÿùèõñÿ â òåõ æå óñëîâèÿõ áîëåå ìàëûõ ÿäåð, êàê, íàïðèìåð, äåéòðîí. Ýòî ÿâëåíèå èçâåñòíî ïîä íàçâàíèåì àäðîííîå çàòóõàíèå è ìîæåò áûòü èññëåäîâàíî ýêñïåðèìåíòàëüíî ïîñðåäñòâîì èñïîëüçîâàíèÿ îòíîøåíèÿ àäðîííûõ ìíîæåñòâåííîñòåé: R M ( z, ν, p, Q, φ ) T q N = N DIS DIS ( z, ν, p, Q, φ ) ( z N N DIS e, ν, p DIS e T ( ν, Q ) T, Q ( ν, Q ), φ q q ) A D. (1) DIS В âûðàæåíèè (1) N - èñëî ãëóáîêî íåóïðóãî ðàññåÿííûõ ýëåêòðîíîâ, à - e èñëî àäðîíîâ, îáðàçîâàííûõ â ýòèõ ñîáûòèÿõ. èñëèòåëü ñîîòâåòñòâóåò ÿäðó ìèøåíè À, à çíàìåíàòåëü äåéòåðèþ. ν - ýíåðãèÿ ïåðåäàííàÿ ýëåêòðîíîì, à zh, ðàçäåëåííàÿ íà ν, ýíåðãèÿ àäðîíà (0< z h <1). Â íà àëå 1980 õ ãîäîâ íà îñíîâå äàííûõ Åâðîïåéñêîé Ìþîííîé Êîëëàáîðàöèè (ÅÌÑ) ïîÿâëÿåòñÿ áîëüøîå èñëî òåîðåòè åñêèõ ðàáîò ïî ñðàâíåíèþ ôîðì-ôàêòîðà, F, äëÿ òÿæåëûõ è ëåãêèõ ÿäåð, òî ïðèâåëî ê îòêðûòèþ èçâåñòíîãî ÅÌÑ - ýôôåêòà. Ïðèìåðîì ýòèõ èçûñêàíèé ìîæåò N h 7

8 ñëóæèòü ðàáîòà Æàôôý, Êëîçý, Ðîáåðòñà, è Ðîññà [8], êîòîðûå ïîëàãàþò, òî ÿäåðíàÿ ñðåäà ñëåãêà ìåíÿåò ìàñøòàáû âëèÿíèÿ êîíôìàéíìåíòà äëÿ ñâÿçàííûõ íóêëîíîâ è ïðåäïîëîæèëè íåíóëåâóþ âåðîÿòíîñòü äëÿ ìíîãîêâàðêîâûõ êîíôèãóðàöèé â ÿäðàõ, îòëè íûõ îò îáû íûõ áàðèîíîâ. Ðÿä ìîäåëåé íå ìîã áûòü ïðîâåðåí äî òåõ ïîð, ïîêà â 1990 õ ãîäàõ ïîÿâèëèñü äàííûå êîëëàáîðàöèè HERMES ïî àäðîííîìó çàòóõàíèþ, ïîëó åííûå íà àçîòå. Ýòè äàííûå ñðàçó æå èçìåíèëè ïðåäñêàçàíèÿ íåêîòîðûõ ìîäåëåé î ïîâåäåíèè àäðîííîãî çàòóõàíèÿ ïðè áîëüøèõ z h. Çàòåì HERMES îïóáëèêîâàë ìíîãî äàííûõ ïî êðèïòîíîâîé ìèøåíè ñ ïîëíîñòüþ èäåíòèôèöèðîâàííûìè àäðîíàìè â êîíå íîì ñîñòîÿíèè. Ýòî ïðèâåëî ê íîâîé âîëíå òåîðåòè åñêèõ èçûñêàíèé, ðàññìàòðèâàþùèõ ïðåäìåò ñ ðàçíûõ òî åê çðåíèÿ. Â äèññåðòàöèè äàíî êðàòêîå èçëîæåíèå ïîëîæåíèÿ äåë, à òàêæå ïðèâåäåíî êðàòêîå îïèñàíèå ðÿäà ìîäåëåé. R Pb R Pb (b) R Pb (c) ν Z h (a) ν Z h Ðèñ.1 à) Òðåõìåðíàÿ çàâèñèìîñòü ÿäåðíîãî çàòóõàíèÿ ñâèíöà. á) Çàâèñèìîñòü ÿäåðíîãî çàòóõàíèÿ R îò ν è äëÿ A z h R îò ν, êîãäà =0.5, äëÿ ñâèíöà. ñ) Çàâèñèìîñòü ÿäåðíîãî çàòóõàíèÿ R îò z, êîãäà ν =3 ÃýÂ, äëÿ ñâèíöà. A Ïðèâåäåíû ïðîâåäåííûå äèññåðòàíòîì ðàñ åòû îöåíîê îòíîøåíèé àäðîííûõ ìíîæåñòâåííîñòåé, ãäå ïàðàìåòð âðåìåíè ôîðìèðîâàíèÿ çàäàâàëñÿ ïîñðåäñòâîì [1]: f ( zh ) zh τ = const 1 ν () ðåçóëüòàòû ðàñ åòîâ (äëÿ ñâèíöîâîé ìèøåíè ) ïîêàçàíû íà ðèñ.1. Íà îñíîâå äàííûõ, ïîëó åííûõ â HERMES, áûëa ðàçðàáîòàíà êîíñòðóêöèÿ ìèøåíè äëÿ ýêñïåðèìåíòà EG, ïðîâåäåííîãî íà óñòàíîâêå CLAS (TJNAF) [3][5]. Îíà äîëæíà áûëà îòâå àòü ñëåäóþùèì òðåáîâàíèÿì: 1. Áîëüøîé àêñåïòàíñ äëÿ ïîëó-èíêëþçèâíîé è ýêñêëþçèâíîé êèíåìàòèê, ïëþñ õîðîøåå ñîâïàäåíèå ñ àêñåïòàíñîì ñïåêòðîìåòðà CLAS. h A z h 8

9 . Ìèíèìàëüíàÿ ìàññà äëÿ íèçêîýíåðãè íûõ àñòèö íà áîëüøèõ óãëàõ (70 î 140 î îòíîñèòåëüíî ïó êà). 3. Ïðèáëèçèòåëüíî ðàâíàÿ àñòîòà ðàññåÿíèÿ äëÿ äâóõ ìèøåíåé, íàõîäÿùèõñÿ îäíîâðåìåííî â ïó êå. 4. Îäíà èç ìèøåíåé äîëæíà áûòü ñòàáèëüíîé äåéòåðèåâîé êðèî-ìèøåíüþ. 5. òîáû ïîäàâèòü âòîðè íûå ýëåêòðîìàãíèòíûå ïðîöåññû, òîëùèíà ìèøåííîé ÿ åéêè äîëæíà áûòü ìåíüøå -3% ðàäèàöèîííîé äëèíû. 6. Ìèíèìàëüíàÿ òîëùèíà äëÿ âõîäíûõ/âûõîäíûõ îêîí êðèî-ìèøåíè, òîáû ïîëó èòü ìàêñèìàëüíîå îòíîøåíèå ìèøåíü/îêíî. 7. Âîçìîæíîñòü áûñòðîé ñìåíû òâåðäûõ ìèøåíåé (òÿæåëûå ÿäðà). 8. Ìèíèìàëüíàÿ ìàññà äëÿ ñîïðîâîæäàþùèõ ñòðóêòóð. Â äîïîëíåíèå ê ýòèì òðåáîâàíèÿì, òîáû óìåíüøèòü ñèñòåìàòè åñêèå íåîïðåäåëåííîñòè, áûëè ïðîâåäåíû ðàáîòû ïî îïðåäåëåíèþ òî íûõ òîëùèí äëÿ òâåðäûõ ìèøåíåé è, ïî âîçìîæíîñòè, óïðàâëåíèÿ òîëùèíîé êðèî-ìèøåíè. Òðåáîâàíèå èìåòü ïðèáëèçèòåëüíî ðàâíóþ àñòîòó ðàññåÿíèÿ äëÿ äâóõ ìèøåíåé äåëàëî íåâîçìîæíûì óïîòðåáëåíèå äâóõ ïîñëåäîâàòåëüíûõ êðèî-ìèøåíåé, òàê êàê â ýòîì ñëó àå ÿ åéêà äëÿ òÿæåëîé ÿäåðíîé ìèøåíè, íàïðèìåð, êñåíîíà, ñèëüíî îòëè àëàñü áû ïî äëèíå îò ÿ åéêè äëÿ äåéòåðèÿ. Ãåðìåòè íàÿ ãàçîâàÿ ÿ åéêà ìîãëà áû èìåòü äîïîëíèòåëüíûå âîçìîæíîñòè, íî ôàêòè åñêîå îòíîøåíèå ìèøåíü-îêíî â ýòîì ñëó àå ìîãëî áû áûòü çíà èòåëüíî õóæå è òðåáîâàëî áû áîëåå âûñîêèå Z âõîäíûå è âûõîäíûå ôîëüãè äëÿ äâóõ ÿ ååê. Òàêèì îáðàçîì, äëÿ òÿæåëûõ ÿäåð áûëè èñïîëüçîâàíû òâåðäûå ìèøåíè. Òàê êàê òèïè íîå ôóíêöèîíèðîâàíèå óñòàíîâêè CLAS òðåáóåò ïó îê âñåãî â íåñêîëüêî íà, òî íå ïðîèñõîäèò ïëàâêи òâåðäîé ìèøåíè èëè çàêèïàíèя êðèî-ìèøåíè. Èòàê, âûáðàííàÿ êîíñòðóêöèÿ ñîñòîÿëà èç æèäêîé äåéòåðèåâîé êðèî-ìèøåíè â êîìáèíàöèè ñ ìàëåíüêîé òâåðäîé ìèøåíüþ. Êðèî-ìèøåíü áûëà ðàñïîëîæåíà ïåðåä òâåðäîé ìèøåíüþ âäîëü íàïðàâëeíèÿ ïó êà. Â ãëàâå ïðèâåäåíû îïèñàíèå è îñíîâíûå ïàðàìåòðû óñòàíîâêè, íà êîòîðîé ïðîâîäèëñÿ äàííûé ýêñïåðèìåíò. Эксперимент был проведён на электронном ускорителе CEBAF (Continuous Electron Beam Accelerator Facility), ôóíêöèоíèðóþùåì â TJNAF. Данный ускоритель был сконструирован для экспериментальных исследований электромагнитной структуры мезонов, нуклонов и ядер посредством высокоэнергичных электронных и фотонных пучков с энергией до 6 ГэВ, импульсным разрешением <0.01% и 100% рабочим циклом. Электронный пучок ускорителя продольно сжимается в пс сгустки, разделяемые нс интервалами. Ускоритель даёт ток пучка, достаточный для достижения светимости * см - с -1 в зале B, где расположен детектор CLAS. Детектор CLAS [9] имеет почти 4 апертуру по телесному углу и покрывает углы между 8 и 14 относительно направления пучка и почти 360 по азимутальному углу. Мишень расположена внутри детектора на оси пучка. CLAS разбит на шесть одинаковых секторов с шестью сверхпроводящими кольцами тородоидального магнита, расположенными в промежутках между секторами, образуя симметричное тородоидальное 9

10 поле вокруг оси пучка. Это даёт возможность измерить импульс заряженой частицы с хорошим разрешением в большом угловом интервале, оставляя неподверженным действию магнитного поля пространство вокруг мишени. Система регистрации частиц, в целом, состоит из дрейфовых камер [10], используемых для регистрации траекторий заряженых частиц, газовых Черенковских счётчиков [11] для идентификации лёгких заряженых частиц, время пролётных счётчиков [1] и электромагнитных калориметров [13] для идентификации ливневых частиц (электронов и фотонов ), а также нейтронов. Все шесть секторов установки CLAS оборудованы как совершенно независимые магнитные спектрометры с общей мишенью, триггером и системой набора данных. Â ãëàâå 3 ïðèâåäåíû ïðîöåäóðû íàáîðà äàííûõ, êàëèáðîâêè è ñ åòà äëÿ ýêñïåðèìåíòà EG. Ìåðèëîñü ýëåêòðîðîæäåíèå íà æèäêîé è òâåðäîé ìèøåíÿõ, îäíîâðåìåííî ïîìåùåííûõ â ïó îê. Äàííûå ýêñïåðèìåíòà ïîìåùàëèñü â îòäåëüíûå ôàéëû äëÿ êàæäîãî ñ åòà, ñîäåðæàùåãî 10Ì ñîáûòèé; ýòî îãðàíè åíèå çàâèñèò îò ðàçìåðà ñîáûòèÿ è îò òîãî ôàêòà, òî ôàéëû èìåþò îãðàíè åíèå â ðàçìåðå, ðàâíîå Ãá. Ñîáûòèÿ ñîõðàíÿþòñÿ â BOS ôîðìàòå [14]. Äëÿ ôèçè åñêîãî àíàëèçà ýòè ôàéëû ïðîïóñêàþò åðåç ïðîãðàììû ðåêîíñòðóêöèè (RECSIS) ñ öåëüþ èäåíòèôèêàöèè àñòèö. òîáû ïîëó èòü îïòèìàëüíîå ðàçðåøåíèå äëÿ âñåõ ýëåìåíòîâ äåòåêòîðà, ïðîâîäèòñÿ ïðîöåäóðà êаëèáðîâêè. Ãëàâà 4 ïîñâÿùåíà îïèñàíèþ ïðîöåäóðû àíàëèçà äàííûõ, âêëþ àÿ ñõåìó èäåíòèôèêàöèè àñòèö, ñèìóëÿöèè è ïîïðàâêè íà àêñåïòàíñ. Êàê áûëî óïîìÿíóòî âûøå, îäíîé èç îñíîâíûõ öåëåé äàííîãî àíàëèçà áûëà èäåíòèôèêàöèÿ ïîëîæèòåëüíûõ ïèîíîâ, îáðàçîâàííûõ â ãëóáîêî íåóïðóãîì ðàññåÿíèè ýëåêòðîíîâ íà íóêëîíàõ. Äëÿ ýòîãî, âî-ïåðâûõ, íåîáõîäèìî áûëî îòäåëèòü îò âñåõ äàííûõ ñîáûòèÿ ãëóáîêî íåóïðóãîãî ðàññåÿíèÿ, à çàòåì èç ýòèõ ñîáûòèé âûäåëèòü ïîëîæèòåëüíûå ïèîíû. Êðèòåðèè îòáîðà ýëåêòðîíîâ âêëþ àþò â ñåáÿ ïðèñóòñòâèå îòðèöàòåëüíîé òðàåêòîðèè â äðåéôîâîé êàìåðå (DC) ñîâìåñòíî ñ ñèãíàëàìè â ýëåêòðîìàãíèòíîì êàëîðèìåòðå (ÅÑ) è åðåíêîâñêîì ñ åò èêå (ÑÑ). òîáû èäåíòèôèêàöèÿ áûëà õîðîøåé, áûëè ââåäåíû äîïîëíèòåëüíûå òðåáîâàíèÿ. Òðåáîâàëîñü, òîáû ñîóäàðåíèå â ÑÑ ãåîìåòðè åñêè ñîâïàäàëî ñ òðåêîì â DC (ìåíüøå åì 5 ). Äëÿ îòäåëåíèÿ ýëåêòðîíîâ îò äðóãèõ àñòèö ñ îòðèöàòåëüíûì çàðÿäîì (â îñíîâíîì - - ìåçîíîâ) áûëî ñäåëàíî îáðåçàíèå ïî âåëè èíå îòíîøåíèÿ R EC = E EC /p e (îòíîøåíèå ýíåðãèè, âûäåëåííîé â ÅÑ, ê èìïóëüñó, èçìåðåííîìó â DC). Ïîëíàÿ ýíåðãèÿ îòëîæåííàÿ â êàëîðèìåòðå, ìîæåò áûòü ðàсñ èòàíà äâóìÿ ñïîñîáàìè. ÅÑ ìîæåò áûòü ðàññìîòðåí êàê ñîñòîÿùèé èç äâóõ àñòåé, âíóòðåííåé è âíåøíåé, è åñëè ñîóäàðåíèÿ â ýòèõ àñòÿõ ãåîìåòðè åñêè ñîâïàäàþò, òî ýíåðãèè, îòëîæåííûå â íèõ, ñêëàäûâàþòñÿ. Ýòè äâà ñïîñîáà äàþò î åíü áëèçêèå èñëà äëÿ âñåõ ñîáûòèé, à ðàçëè èå âîçíèêàåò çà ñ åò áëèçêèõ ìíîæåñòâåííûõ ñîóäàðåíèé â êàëîðèìåòðå. Íåîáõîäèìî áûëî òàêæå èçáàâèòüñÿ îò ôîòîýëåêòðîíîâ, îáðàçîâàííûõ êàíäèäàòàìè â ýëåêòðîíû â ÑÑ). 10

11 Òðåáîâàíèå, òîáû ðàññåÿííûé ýëåêòðîí ñîîòâåòñòâîâàë ðåæèìó ãëóáîêî íåóïðóãîãî ðàññåÿíèÿ, íàêëàäûâàåò îãðàíè åíèÿ: Q > 1 ÃýÂ, W > ÃýÂ, (W - èíâàðèàíòíàÿ ìàññà ôîòî-íóêëîííîé ñèñòåìû). Äàííîå îãðàíè åíèå íà W íàêëàäûâàåòñÿ, òîáû èñêëþ èòü íóêëîííûå ðåçîíàíñû. Íà óñòàíîâêå CLAS çàðÿæåíûå àäðîíû èäåíòèôèöèðóþòñÿ ïîñðåäñòâîì çàðÿäà (in-bending èëè out-bending òðåê â DÑ), èìïóëüñà è ðàñ åòîâ âðåìåíè ïðîëåòà. Âðåìÿ-ïðîëåòíàÿ ñèñòåìà, TOF, óñòàíîâêè CLAS ïîçâîëÿåò ñåïàðàöèþ ïèîí - ïðîòîí è ïèîí - êàîí âïëîòü äî.7 ÃýÂ. Ïðåäâàðèòåëüíàÿ èäåíòèôèêàöèÿ àñòèö áûëà ñäåëàíà ñ èñïîëüçîâàíèåì èìïóëüñíîãî ðàñïðåäåëåíèÿ àñòèö â çàâèñèìîñòè îò β ( β = L / ttof, ãäå L - äëèíà ïóòè, à ttof - âðåìà ïðîëåòà îò âåðøèíû âçàèìîäåéñòâèÿ äî ñöèíòèëëÿöèîííîãî ñ åò èêà). Äëÿ áîëåå òî íîé èäåíòèôèêàöèè ïîëîæèòåëüíûõ ïèîíîâ âñå ïîëîæèòåëüíûå òðåêè áûëè ðàçäåëåíû íà äâå ãðóïïû; òðåêè ñ èìïóëüñîì, áîëüøå.7 ÃýÂ, è òðåêè ñ áîëåå íèçêèì èìïóëüñîì. Äëÿ àñòèö èç ïåðâîé ãðóïïû áûëà ïðèìåíåíà, òàê íàçûâàåìàÿ, òåõíèêà èäåíòèôèêàöèè ïîñðåäñòâîì åðåíêîâñêèõ ñ åò èêîâ, êîòîðàÿ â äàííîé ýíåðãåòè åñêîé îáëàñòè, ïîäàâëÿåò ñèãíàëû îò àñòèö, üè ìàññû ïðåâûøàþò ìàññó ïèîíà, à äëÿ âòîðîé ãðóïïû âðåìÿ-ïðîëåòíàÿ òåõíèêà. Ñèìóëÿöèè è àêñåïòàíñ. Äëÿ ïîëó åíèÿ ðåàëèñòè íûõ ðåçóëüòàòîâ ôèçè åñêîãî àíàëèçà íåîáõîäèìî áûëî ðàññ èòàòü àêñåïòàíñ ýêñïåðèìåíòàëüíîé óñòàíîâêè (âêëþ àÿ äåòåêòîð CLAS è ìèøåííóþ ñèñòåìó EG) è ïðèìåíèòü ñîîòâåòñòâóþùèé ïîïðàâî íûé ìíîæèòåëü ê äàííûì. Ïîïðàâî íûé ìíîæèòåëü íà àêñåïòàнñ ýòî îòíîøåíèå èñëà ðåêîíñòðóèðîâàííûõ ñîáûòèé ê èñëó ñãåíåðèðîâàííûõ ñîáûòèé â êàæäîì êèíåìàòè åñêîì èíòåðâàëå. Ãîâîðÿ î ðåêîíñòðóèðîâàííûõ ñîáûòèÿõ, ìû èìååì â âèäó ñãåíåðèðîâàííûå ñîáûòèÿ, ïðîïóùåííûå åðåç ïîñëåäîâàòåëüíîñòü ïðîãðàìì Monte Carlo GSIM GPP RECSIS. Òàê êàê äâå îñíîâíûå âåëè èíû, êîòîðûå ìû èçìåðÿåì, ýòî îòíîøåíèå ñå åíèé (ìíîæåñòâåííîñòåé), R M, îáðàçîâàíèÿ ' ïîëîæèòåëüíûõ ïèîíîâ â ðåàêöèè A( e, e ) íà ðàçíûõ ÿäðàõ è Δp T - êâàäðàò óøèðåíèÿ ïîïåðå íîãî èìïóëüñà äëÿ òåõ æå ÿäåð, òî ìîæíî ïðåäïîëîæèòü, òî äåéñòâèå àêñåïòàíñà íåçíà èòåëüíî. Îäíàêî, ïîëÿðíûé è àçèìóòàëüíûé óãëû, îõâàòûâàåìûå äåòåêòîðîì CLAS íà ñàìîì äåëå ìåíüøå, åì 4, ñëåäîâàòåëüíî, äîëæíû áûòü ðåàëüíûå ñîáûòèÿ, êîòîðûå òåðÿþòñÿ äåòåêòîðíîé ñèñòåìîé. Ïîìèìî ýòîãî, åñòü ðàçíèöà â ìàòåðèàëå, ðàçìåðàõ è ôîðìå æèäêèõ è òâåðäûõ ìèøåíåé, èëè ñîïðîâîæäàþùåé ñòðóêòóðû, òî, â ñâîþ î åðåäü, ìîæåò ïîâëèÿòü íà íàáîð äàííûõ. Â êà åñòâå ãåíåðàòîðà ñîáûòèé áûë âûáðàí Pythia Âûõîä ãåíåðàòîðà ñîáûòèé áûë èñïîëüçîâàí, äëÿ ïîëó åíèÿ îòкëèêà äåòåêòîðà CLAS ïîñðåäñòâîì ïðîãðàìì GSIM, GPP è RECSIS. Ïðîãðàììíûé êîä GSIM ðåàëèçóåò èäåàëüíóþ ìîäåëü äåòåêòîðà CLAS. Ïðîãðàììà ïîñòðîåíà íà îñíîâå ãåíàðàòîðà GEANT (ïàêåòà ïðîãðàììíîãî îáåñïå åíèÿ CERN) è 11

12 ïîçâîëÿåò ìîäåëèðîâàòü îòêëèê äåòåêòîðà íà ïðîõîæäåíèå àñòèöû, ýíåðãåòè åñêèå ïîòåðè, à òàêæå èñïóñêàíèå âòîðè íûõ àñòèö ïðè ïðîõîæäåíèè àñòèöû åðåç ðàçíûå àñòè óñòàíîâêè. GSIM ìîæåò âîññîçäàâàòü ðàçíûå êîíôèãóðàöèè óñòàíîâêè ïîñðåäñòâîì èçìåíåíèé â êîíôèãóðàöèîííîì ôàéëå. Åäèíñòâåííàÿ àñòü óñòàíîâêè, êîòîðàÿ äîëæíà áûòü ââåäåíà â ïàêåò äëÿ êàæäîãî äàííîãî ýêñïåðèìåíòà- ýòî ìèøåííàÿ ñèñòåìà. Ââåäåíèå â GSIM òî íîé ãåîìåòðèè äóàëüíîé ìèøåííîé ñèñòåìû EG áûëî âàæíî ïî ðÿäó ïðè èí: âî-ïåðâûõ, òàê êàê ìèøåíè áûëè ðàñïîëîæåíû äðóã îò äðóãà íà ðàññòîÿíèè ïðèáëèçèòåëüíî 4 ñì âäîëü îñè ïó êà, àêñåïòàñ äëÿ ýòèõ äâóõ ìèøåíåé ñëåãêà ðàçëè àëñÿ. Ýòî áûëî, â àñòíîñòè, âàæíî ïðè èçìåðåíèè ïðîöåññîâ, ãäå ðàññåÿííûå àñòèöû ïðåèìóùåñòâåííî âûëåòàþò âáëèçè îò êðàåâ ãåîìåòðè åñêîãî àêñåïòàíñà óñòàíîâêè. Âî-âòîðûõ, äëÿ íåáîëüøîãî ïðîöåíòà ñîáûòèé âîçìîæíî, òî ðîäèâøèéñÿ àäðîí ïðîéäÿ åðåç âåùåñòâî ñòðóêòóð, ñîïðîâîæäàþùèõ ìèøåíü, âûéäåò â ïðåäåëàõ àêñåïòàíñà óñòàíîâêè ñ èñêàæåííûìè ïàðàìåòðàìè (ýíåðãèåé, óãëîì). Ýòî íàèáîëåå âåðîÿòíî äëÿ àñòèö, âûëåòàþùèõ èç äåéòåðèåâîé ìèøåíè, òàê êàê îíà íàõîäèòñÿ ïåðåä òâåðäîé ìèøåíüþ, ñî âñåé åå ñòðóêòóðîé. Òàêèå àñòèöû íå áóäóò ýôôåêòèâíî óäàëåíû èç ðàññìîòðåíèÿ ïîñðåäñòâîì ïðîãðàììíûõ îáðåçàíèé. Âîò ïî åìó, òàê íåîáõîäèìî ïðîâîäèòü äåòàëüíóþ ñèìóëÿöèþ ìèøåííîé ñòðóêòóðû. Ïîñëå òîãî, êàê ñìîäåëèðîâàí îòêëèê èäåàëüíîãî äåòåêòîðà, íåîáõîäèìî ó åñòü óñëîâèÿ ñîîòâåòñòâóþùèå äàííîìó ýêñïåðèìåíòàëüíîìó ïåðèîäó. Ýòî äåëàëîñü ïîñðåäñòâîì ïðîãðàììû GPP. GPP èñïîëüçóåò èíôîðìàöèþ îòíîñèòåëüíî ìåðòâûõ îáëàñòåé äðåéôîâûõ êàìåð è ñöèíòèëëÿöèîííûõ ñ åò èêîâ, òîáû óáðàòü ñèãíàëû îò ýòîé àñòè óñòàíîâêè èç âûõîäà GSIM. Äàëåå áûë èñïîëüçîâàí ïàêåò äëÿ àíàëèçà äàííûõ äåòåêòîðà ÑLAS (RECSIS), òîáû âîññòàíîâèòü ýòè ñîáûòèÿ, èñïîëüçóÿ òå æå êðèòåðèè èäåíòèôèêàöèè ýëåêòðîíà, êîòîðûå áûëè ïðèìåíåíû ê ðåàëüíûì äàííûì. Äëÿ îïðåäåëÿíèÿ àêñåïòàíñà ê ñãåíåðèðîâàííûì äàííûì áûëè ïðèìåíåíû òå æå ñðåçû, òî è ê ýêñïåðèìåíòàëüíûì. Äëÿ ñëó àÿ ýëåêòðîðîæäåíèÿ îäèíî íîãî ïèîíà ïðè ôèêñèðîâàííîé ýíåðãèè ïó êà íåîáõîäèìî îïðåäåëèòü øåñòü íåçàâèñèìûõ êèíåìàòè åñêèõ ïåðåìåííûõ, òîáû îäíîçíà íî óñòàíîâèòü âñå äðóãèå êèíåìàòè åñêèå âåëè èíû (òðè, äëÿ ãëóáîêî íåóïðóãî ðàññåÿííîãî ýëåêòðîíà è òðè, äëÿ èäåíòèôèöèðîâàííîãî ïîëîæèòåëüíîãî ïèîíà èç ýòîé ðåàêöèè ). Íî îäíîé èç ýòèõ âåëè èí ìîæåò áûòü ïîëÿðíûé óãîë ýëåêòðîíà φ e â ëàáîðàòîðíîé ñèñòåìå êîîðäèíàò. Ïðè îòñóòñòâèè êàêîé-ëèáî ïîïåðå íîé ïîëÿðèçàöèè ìèøåíè èëè ïó êà ñå åíèå ýëåêòðîðîæäåíèÿ ïèîíà óíèâåðñàëüíî ïî φ e, ñëåäîâàòåëüíî, óñðåäíåíèå ïî íå ïðèâåäåò ê êàêèì-ëèáî íåîïðåäåëåííîñòÿì, à òîëüêî ïîâûñèò ñòàòèñòèêó, ïðèõîäÿùóþñÿ íà èíòåðâàë. Ñïèñîê îñòàâøèõñÿ ïÿòè ïåðåìåííûõ ñ ðàçáèåíèåì ïî èíòåðâàëàì, ïðèâåäåí â òàáëèöå 1. 1

13 Òàáëèöà 1. Variable # of bins Lower limit Upper limit Width Q 6 1 GeV 4. GeV Variable( GeV ) ν 6. GeV 4.3 GeV Variable (GeV ) z p T 10 0 φ q GeV 3 o GeV Variable( GeV ) o 180 o 76 Â ïåðâîì ñòîëáöå ïðèâåäåí ñïèñîê íåçàâèñèìûõ ïåðåìåííûõ. Ïîìèìî Q è ν, îïðåäåëåííûõ âûøå, çäåñü èñïîëüçóþòñÿ åùå z = E ν - äîëÿ íà àëüíîé ýíåðãèè ñîóäàðÿþùåãîñÿ êâàðêà, êîòîðàÿ óíîñèòñÿ îáðàçîâàâøèìñÿ ïîëîæèòåëüíûì ïèîíîì (ïî îïðåäåëåíèþ 0 < z < 1); p T - ïîïåðå íàÿ êîìïîíåíòà èìïóëüñà îáðàçîâàâøåãîñÿ ïîëîæèòåëüíîãî ïèîíà â íàïðàâëåíèè âèðòóàëüíîãî ôîòîíà, èñïóùåííîãî ðàññåÿííûì ýëåêòðîíîì; - àçèìóòàëüíûé óãîë îáðàçîâàâøåãîñÿ ïîëîæèòåëüíîãî φ q ïèîíà âîêðóã íàïðàâëåíèÿ âèðòóàëüíîãî ôîòîíà. Âî âòîðîì ñòîëáöå ïðèâåäåíî èñëî èíòåðâàëîâ äëÿ êàæäîé ïåðåìåííîé, èñïîëüçîâàíîé ïðè ðàñ åòå àêñåïòàíñà. Â òðåòüåì è åòâåðòîì ñòîëáöàõ ïðèâåäåíû íèæíèé è âåðõíèé ïðåäåëû ðàñïðåäåëåíèé èñïîëüçóåìûõ ïåðåìåííûõ; â ïîñëåäíåì ñòîëáöå ïðèâåäåíû ðàçìåðû èíòåðâàëîâ, åñëè ðàñïðåäåëåíèå ñîîòâåòñòâóþùåé ïåðåìåííîé áûëî ðàçäåëåíî íà ðàâíîçíà íûå èíòåðâàëû, â ïðîòèâíîì ñëó àå, åñëè ðàçìåð èíòåðâàëà ìåíÿëñÿ â çàâèñèìîñòè îò ôîðìû ñîîòâåòñòâóþùåãî ðàñïðåäåëåíèÿ, ýòî ñ èòàåòñÿ ïåðåìåííîé. Ðàçìåðû èíòåðâàëîâ çàâèñåëè îò ðàçðåøåíèÿ äåòåêòîðîâ, óâñòâèòåëüíîñòè ïðîöåäóðû ôèçè åñêîãî àíàëèçà ê ôîðìå ðàñïðåäåëåíèÿ è ñóùåñòâóþùåé ñòàòèñòèêè. Ïîïðàâêè íà àêñåïòàíñ áûëè ïðèìåíåíû ïîèíòåðâàëüíî. Äëÿ ðàñ åòà àêñåïòàíñà áûëî ñãåíåðèðîâàíî 400 ìèëëèîíîâ ñîáûòèé â ãëóáîêî íåóïðóãîé êèíåìàòèêå, ïî 100 ìèëëèîíîâ ñîáûòèé äëÿ êàæäîé ìèøåíè: óãëåðîäíîé, æåëåçíîé, ñâèíöîâîé è äåéòåðèåâîé. Êàê óæå óïîìèíàëîñü, áûëî èñïîëüçîâàíî ïÿòü ïîïðàâî íûõ ïåðåìåííûõ àêñåïòàíñà, òàê òî âñÿ ïðîöåäóðà áûëà ìîäåëüíî íåçàâèñèìà. Â êà åñòâå ïîäòâåðæäåíèÿ öåëåñîîáðàçíîñòè ïðèìåíåííûõ ïîïðàâîê íà àêñåïòàíñ ìîæåò ñëóæèòü ôîðìà ðåêîíñòðóèðîâàííîãî φ q (ðàñïðåäåëåíèÿ àçèìóòàëüíîãî óãëà îáðàçîâàííûõ ïîëîæèòåëüíûõ ïèîíîâ âîêðóã íàïðàâëåíèÿ âèðòóàëüíîãî ôîòîíà). Ñå åíèå ýëåêòðîðîæäåíèÿ îäèíî íîãî ñ íåïîëÿðèçîâàííûìè ïó êîì è ìèøåíüþ ìîæåò áûòü çàïèñàíî â âèäå: E f 5 σ Ω Ω f = Γ dσ dω, 13

14 dσ = σ T εσ L σ TT cos φ ε ( 1 ε ) σ TL cosφ, (3) dω ãäå ε ïîëÿðèçàöèîííûé ïàðàìåòð âèðòóàëüíîãî ôîòîíà, Γ - ïîòîê dσ âèðòóàëüíîãî ôîòîíà, è ñå åíèå ôîòîïîãëîùåíèÿ. Òàêèì dω îáðàçîì, ðåêîíñòðóèðîâàííîå ðàñïðåäåëåíèå äëÿ φ q îáðàçîâàíûõ ïîëîæèòåëüíûõ ïèîíîâ íà äåéòåðеâîé ìèøåíè äîëæíî èìåòü ôîðìó: ( φ ) C C cosφ C3 cos φ F 1 (4) q = q q ãäå Ñ 1, Ñ è Ñ 3 - êîíñòàíòû. Ôèòòèðîâàíèå φ q - ðàñïðåäåëåíèÿ áûëî ïðîâåäåíî äëÿ ðàçíûõ ( Q,ν,θ ) иíòåðâàëîâ, ãäå θ ïîëÿðíûé óãîë ïîëîæèòåëüíîãî ïèîíà â ëàáîðàòîðíîé ñèñòåìå êîîðäèíàò. Êàê áûëî îòìå åíî âî ââåäåíèè è ãëàâå 1, îäíîé èç îñíîâíûõ èçìåðÿåìûõ âåëè èí äàííîãî àíàëèçà ÿâèëîñü óøèðåíèå ïîïåðå íîãî èìïóëüñà: T T ( A) p ( D ) Δ p = p, (5) T êîòîðîå ïðåäñòàâëÿåò èç ñåáÿ ðàçíèöó ìåæäó ñðåäíèìè çíà åíèÿìè p T ( A) è p T ( D ), äëÿ ïîëîæèòåëüíûõ ïèîíîâ, îáðàçóþùèõñÿ, ñîîòâåòñòâåííî, íà ÿäðå ñ àòîìíûì íîìåðîì À è íà äåéòåðèè. Äðóãàÿ íàáëþäàåìàÿ ýòî îòíîøåíèå àäðîííûõ ìíîæåñòâåííîñòåé, îïðåäåëåííîå â выражении (1). Ïîïðàâêè íà àêñåïòàíñ äëÿ óøèðåíèÿ ïîïåðå íîãî èìïóëüñà íå ïðåâûøàëè 14%, à äëÿ îòíîøåíèÿ ìíîæåñòâåííîñòåé íàõîäèëèñü â ïðåäåëàõ ñòàòèñòè åñêèõ îøèáîê. Ôåäóöèàëüíûå ñòðåçû. òîáû âûäåëèòü îáëàñòè äåòåêòîðà, êîòîðûå ìîãëè áû áûòü äîñòîâåðíî âîñïðîèçâåäåíû ïîñðåäñòâîì ïðîãðàììû GSIM, áûëè ïðèìåíåíû, òàê íàçûâàåìûå ôèäóöèàëüíûå ñðåçû. Ôèäóöèàëüíûé ñðåç ìîæíî îïðåäåëèòü, êàê äâóõìåðíóþ è äâàæäû èçîãíóòóþ ïëîñêîñòü â òðåõìåðíîì (p,θ,φ ) ïðîñòðàíñòâå, êîòîðàÿ óäîâëåòâîðÿåò ðÿäó êðèòåðèåâ îòáîðà. Â íàøåì ñëó àå, ýòè êðèòåðèè ýòî óíèâåðñàëüíûé (ðàâíîìåðíî ðàñïðåäåëåííûé) àêñåïòàíñ. Äëÿ ïðèìåðà, ðàñïðåäåëåíèå ýôôåêòèâíîñòè åðåíêîâñêîãî ñ åò èêà îòíîñèòåëüíî θ è φ íà êîíöå ñåêòîðà èìååò î åíü ñëîæíóþ e e ñòðóêòóðó. Òàê êàê íåò äîñòîâåðíîãî ñïîñîáà ó åñòü îáóñëîâëåííûå ýòèì íåîïðåäåëåííîñòè, áûëè ðàçðàáîòàíû ôèäóöèàëüíûå ñðåçû, òîáû îòäåëèòü îáëàñòè ñ óíèâåðñàëüíûì ðàñïðåäåëåíèåì ýôôåêòèâíîñòè. Òàê êàê òîðîèäàëüíîå ìàãíèòíîå ïîëå íàïðàâëÿåò 14

15 ýëåêòðîíû âïåðåä, ôèäóöèàëüíûå ñðåçû ïî θ è φ çàâèñÿò îò èìïóëüñà ýëåêòðîíà. Ïîäîáíàÿ ñõåìà ôèäóöèàëüíûõ ñðåçîâ áûëà ïðèìåíåíà òàêæå äëÿ ïèîíîâ. Â ãëàâå 5 ïðèâåäåíû êîíå íûå ðåçóëüòàòû àíàëèçà. Óøèðåíèå ïîïåðå íîãî èìïóëüñà. Êàê áûëî îòìå åíî âûøå, èçìåðåíèå óøèðåíèÿ ïîïåðå íîãî èìïóëüñà, âîçìîæíî, íàèáîëåå óâñòâèòåëüíûé çîíä äëÿ âðåìåíè îáðàçîâàíèÿ. Àäðîíèçèðóåìûé êâàðê äàåò âêëàä â Δp T òîëüêî âî âðåìåííûõ èíòåðâàëàõ t < t p. Óøèðåíèå ïðåêðàòèòñÿ, êàê òîëüêî áóäåò ñôîðìèðîâàí ïðåä-àäðîí,- òàê êàê äëÿ ïðåä-àäðîíà íåóïðóãèå âçàèìîäåéñòâèÿ ïîäàâëåíû, òî óøèðåíèå âñå åùå âîçìîæíî òîëüêî çà ñ åò óïðóãîãî ïåðåðàññåÿíèÿ, îäíàêî, ñå åíèå óïðóãîãî ðàññåÿíèÿ òàê ìàëî, òî, äàæå äëÿ ïèîíîâ, ñðåäíèé ñâîáîäíûé ïðîáåã â ÿäåðíîé ñðåäå ïîðÿäêà 0 ôì. Â äèññåðòàöèè ïðèâåäåíà òàáëèöà ñî çíà åíèÿìè Δp T ñ ñîîòâåòñòâóþùèìè ñòàòèñòè åñêèìè îøèáêàìè äëÿ ðàçíûõ ( Q, ν, z ) êèíåìàòè åñêèõ èíòåðâàëîâ. Â Ïðèëîæåíèè II ìîæíî íàéòè çàâèñèìîñòü óøèðåíèÿ ïîïåðå íîãî 1 3 èìïóëüñà îò A (À àòîìíûé íîìåð ÿäðà), äëÿ ïîëîæèòåëüíûõ ïèîíîâ è ðàçíûõ ( ν,q, z ) - êèíåìàòè åñêèõ èíòåðâàëîâ äëÿ óãëåðîäà, æåëåçà è 1 3 ñâèíöà. Äëÿ êàæäîãî íóêëîíà A ïðîïîðöèîíàëåí åãî ðàäèóñó. Èçìåðåíèå îòíîøåíèÿ àäðîííûõ ìíîæåñòâåííîñòåé. Îòíîøåíèå àäðîííûõ ìíîæåñòâåííîñòåé äëÿ ïîëîæèòåëüíûõ ïèîíîâ áûëî èçìåðåíî êàê òðåõìåðíàÿ çàâèñèìîñòü îò z, ν è Q â ( Q,ν ), ( Q, z ) è ( ν, z ) - êèíåìàòè åñêèõ èíòåðâàëàõ, ñîîòâåòñòâåííî. Ðåçóëüòàòû ïðèâåäåíû â âèäå òàáëèö äàííûõ, ñ ñîîòâåòñòâóþùèìè ñòàòèñòè åñêèìè îøèáêàìè, äëÿ ðàçíûõ ( Q, ν, z ) - êèíåìàòè åñêèõ èíòåðâàëîâ ïî îòäåëüíîñòè äëÿ òðåõ òâåðäûõ ìèøåíåé (óãëåðîä, æåëåçî, ñâèíåö). Äëÿ ñëó àÿ ν è Q çàâèñèìîñòè, äàííûå ïðèâåäåíû äëÿ òðåõ êèíåìàòè åñêèõ èíòåðâàëîâ ïî z ñ îãðàíè åíèåì 0.4 < z < 0. 7, ãäå äîêàçàíî, òî âêëàä ôðàãìåíòîâ ìèøåíè ïîäàâëåí è òðåáîâàíèÿ ôàêòîðèçàöèè óäîâëåòâîðèòåëüíû äëÿ óñòàíîâêè CLAS [15]. Â ïðèëîæåíèÿõ III, IV è V ïðèâåäåíû ðåçóëüòàòû â âèäå ãðàôè åñêèõ z, ν è Q - çàâèñèìîñòåé. Îòíîøåíèå àäðîííûõ ìíîæåñòâåííîñòåé óáûâàåò ñ ðîñòîì äëÿ âñåõ òâåðäûõ ìèøåíåé, òî íàõîäèòñÿ â ñîãëàñèè ñ ðåçóëüòàòàìè ýêñïåðèìåíòà HERMES [16]. Â ìîäåëÿõ ýíåðãåòè åñêèõ ïîòåðü ïàðòîíà ýòî îáúÿñíÿåòñÿ êàê ýíåðãåòè åñêèìè ïîòåðÿìè, òàê è ñèëüíûì ñïàäîì ôóíêöèè ôðàãìåíòàöèè ïðè áîëüøèõ. Â ìîäåëÿõ, ïðåäïîëàãàþùèõ çàòóõàíèå, ñ èòàåòñÿ, òî óìåíüøåíèå îòíîøåíèÿ àäðîííûõ ìíîæåñòâåííîñòåé ñ ðîñòîì z ïðîèñõîäèò çà ñ åò óìåíüøåíèÿ äëèíû ôîðìèðîâàíèÿ íàðÿäó ñ ïîãëîùåíèåì ïðåä-àäðîíîâ. Íà ðèñ. ïîêàçàíû à) çàâèñèìîñòè îòíîøåíèé àäðîííûõ ìíîæåñòâåííîñòåé îò äëÿ z e e z z 15

16 ðàçíûõ (,ν ) Q - êèíåìàòè åñêèõ èíòåðâàëîâ; á) ìîæíî âèäåòü òå æå ñàìûå ðàñïðåäåëåíèÿ, çà èñêëþ åíèåì 0.4 z < Äàííîå ðàñïðåäåëåíèå < = z a b ôèòòèðîâàëîñü ëèíåéíî ( ) f : ïîëó åííûé áëèçîê ê z åäèíèöå âî âñåõ ñëó àÿõ. Íà ðèñ.3 ïðèâåäåíà çàâèñèìîñòü ïàðàìåòðà a 1 3 îò A, óñðåäíåííîãî ïî ðåçóëüòàòàì ôèòòîâ äëÿ óãëåðîäà, æåëåçà è ñâèíöà. Ïðèâåäåííûå îøèáêè ñòàòèñòè åñêèå îøèáêè ôëóêòóàöèè ïàðàìåòðà a â ðàçíûõ êèíåìàòè åñêèõ èíòåðâàëàõ. Ðåçóëüòàò ôèòòèðîâàëñÿ ëèíåéíîé ôóíêöèåé ñ χ 1 = 0.60, è ïîëó åííàÿ çàâèñèìîñòü èìååò âèä ( A 1 ) A a = 09. Òàêèì îáðàçîì, çàòóõàíèå 1 3 ïîëîæèòåëüíûõ ïèîíîâ íà ðàçíûõ ÿäðàõ ëèíåéíî çàâèñèò îò A. χ 1 Ðèñ. à) çàâèñèìîñòè îòíîøåíèé àäðîííûõ ìíîæåñòâåííîñòåé îò ( ), äëÿ ðàçíûõ Q,ν êèíåìàòè åñêèõ èíòåðâàëîâ; êâàäðàòû ñîîòâåòñòâþò óãëåðîäîâûì äàííûì, òðåóãîëüíèêè æåëåçó, êðóãè ñâèíöó; á) òå æå ñàìûå ðàñïðåäåëåíèÿ, çà èñêëþ åíèåì 0.4 z < < Àäðîííîå çàòóõàíèå ñëàáî óìåíüøàåòñÿ (îòíîøåíèå àäðîííûõ ìíîæåñòâåííîñòåé óâåëè èâàåòñÿ) ñ âîçðàñòàíèåì ν. Â ìîäåëÿõ, ïðåäïîëàãàþùèõ çàòóõàíèå, ýòî îáúÿñíÿåòñÿ óâåëè åíèåì äëèíû ôîðìèðîâàíèÿ â ñèñòåìå îòñ åòà ÿäðà ïðè áîëüøèõ ν, èç-çà Ëîðåíöîâñêîãî ðàñøèðåíèÿ, òî ïðèâîäèò ê òîìó, òî áîëüøàÿ äîëÿ àäðîíèçàöèè ïðîèñõîäèò âíå ÿäðà. Â ïàðòîííûõ ìîäåëÿõ ýíåðãåòè åñêèå ïîòåðè êâàðêà ýôôåêòèâíî âåäóò ê ñäâèãó z â àðãóìåíòå ôóíêöèè ôðàãìåíòàöèè, è, òàêèì îáðàçîì, ê ïîãëîùåíèþ, êîòîðîå ïðîïîðöèîíàëüíî ε, ñ ýíåðãåòè åñêèìè ïîòåðÿìè êâàðêà ðàâíûìè ε. ν z 16

17 1 3 Ðèñ.3 Çàâèñèìîñòü ñðåäíåãî àäðîííîãî çàòóõàíèÿ îò À, äëÿ ðàçíûõ (ν, Q ) - êèíåìàòè åñêèõ èíòåðâàëîâ (À àòîìíûé íîìåð ÿäðà), äëÿ óãëåðîäà, æåëåçà è ñâèíöà. Q Åñòü íåáîëüøïàÿ - çàâèñèìîñòü, êîòîðàÿ íåìíîãî ñèëüíåå äëÿ áîëåå òÿæåëûõ ÿäåð. Ýôôåêò Êðîíèíà. Îæèäàåòñÿ, òî p T ðàñïðåäåëåíèå íàáëþäàåìûõ àäðîíîâ áóäåò áîëåå øèðîêèì äëÿ ÿäåðíûõ ìèøåíей, ïî ñðàâíåíèþ ñ äåéòåðèåâîé ìèøåíüþ, èç-çà ìíîæåñòâåííûõ ðàññåÿíèé äâèæóùåãîñÿ êâàðêà è àäðîíà. Ýòîò ýôôåêò èçâåñòåí, êàê ýôôåêò Êðîíèíà [17] è âïåðâûå íàáëþäàëñÿ â ðåàêöèÿõ, âêþ àþùèõ òÿæåëûå èîíû, à òàêæå â àäðîí-ÿäåðíûõ ðåàêöèÿõ. ßäåðíîå ðàñøèðåíèå, ïðè áîëüøèõ, òàêæå íàáëþäàëîñü â HERMES íà èìåþùèõñÿ äàííûõ ïî àçîòó è êðèïòîíó [16]. Â äàííîé ãëàâå ïðèâåäåíà òàáëèöà ñî çíà åíèåì äàííûõ â ðàçíûõ ( Q, ν, pt ) -êèíåìàòè åñêèõ èíòåðâàëàõ è ñ ñîîòâåòñòâóþùèìè ñòàòèñòè åñêèìè îøèáêàìè Â ïðèëîæåíèè VI ïðåäñòàâëåíû ðàñïðåäåëåíèÿ ñ ýôôåêòîì Êðîíèíà, ïîëó åííûå íà äàííûõ ýêñïåðèìåíòîâ CLAS, äëÿ ðàçíûõ êèíåìàòè åñêèõ èíòåðâàëîâ. Íà ðèñ.4 ïðèâåäåíà çàâèñèìîñòü îòíîøåíèÿ àäðîííûõ ìíîæåñòâåííîñòåé îò pt äëÿ ïîëîæèòåëüíûõ ïèîíîâ ïðè ðàçíûõ xb (Áüåðêåíîâñêàÿ ïåðåìåííàÿ), ñîîòâåòñòâåííî, äëÿ óãëåðîäà (à), æåëåçà (á) è ñâèíöà (â). Ìîæíî âèäåòü, òî çàâèñèìîñòü çàòóõàíèÿ îò x B ñóùåñòâåííà òîëüêî äëÿ áîëüøèõ. p T p T 17

18 Ðèñ.4 Çàâèñèìîñòü îòíîøåíèÿ àäðîííûõ ìíîæåñòâåííîñòåé îò x B ïîëîæèòåëüíûõ ïèîíîâ, ïðè ðàçíûõ ( ïåðåìåííàÿ Áüåðêåíà), ñîîòâåòñòâåííî, äëÿ óãëåðîäà (à), æåëåçà (á) è ñâèíöà (â). Â äàííîé ãëàâå ïðèâåäåí àíàëèç çàâèñèìîñòè óøèðåíèÿ ïîïåðå íîãî 1 3 èìïóëüñà îò ν è À â ðàçíûõ êèíåìàòè åñêèõ èíòåðâàëàõ, òî ïðèâåëî ê âûâîäàì [][4]: à) ýíåðãåòè åñêèå ïîòåðè êâàðêà ñ ýíåðãèåé â íåñêîëüêî ÃýÂ ïðè ðàñïðîñòðàíåíèè â ÿäåðíîì âåùåñòâå íà 6 ôì ïîðÿäêà 100 ÌýÂ/ôì; á) ýíåðãåòè åñêèå ïîòåðè êâàðêîâ êâàäðàòè íî çàâèñÿò îò äëèíû (âðåìåíè) ôîðìèðîâàíèÿ àäðîíîâ. Â êîíöå ãëàâû ïðèâåäåíû ðåçóëüòàòû îöåíêè ñèñòåìàòè åñêèõ îøèáîê, êîòîðûå, â ñîâîêóïíîñòè, íå ïðåâûøàþò 3%. Âûâîäû 1. Âïåðâûå òî íî èçìåðåíà âåëè èíà óøèðåíèÿ ïîïåðå íîãî èìïóëüñà ïîëîæèòåëüíîãî ïèîíà, îáðàçîâàííîãî â ðåàêöèè ãëóáîêî íåóïðóãîãî ðàññåÿíèÿ ýëåêòðîíà íà ÿäðàõ óãëåðîäà, æåëåçà è ñâèíöà [][4].. Èçìåðåíà âåëè èíà àäðîííîãî çàòóõàíèÿ ïîëîæèòåëüíûõ ïèîíîâ, îáðàçîâàííûõ â ðåàêöèè ãëóáîêî íåóïðóãîãî ðàññåÿíèÿ ýëåêòðîíà íà ÿäðàõ óãëåðîäà, æåëåçà è ñâèíöà [1][][4]. 3. Íàáëþäàëñÿ ýôôåêò Êðîíèíà â êèíåìàòè åñêîé îáëàñòè 1 < Q < 4. ÃýÂ è 0.1 < X B < 0.55 []. 4. Ïîêàçàíà âîçìîæíîñòü îöåíèòü âðåìÿ îáðàçîâàíèÿ è âðåìÿ ôîðìèðîâàíèÿ àäðîíà []. Ëèòåðàòóðà Публикации вошедшие в диссертацию 1. А.Л. Акопян, Метод оценки адронного затухания в процессе лепторождения на ядрах. Известия НАН Армении, Физика, т.4, N5, ст (007).. H. Hakobyan, W. Brooks., Quark propagation and hadron formation in the nucleus, H16, APS April meeting p.88, (007). p T äëÿ 18

19 3. H. Hakobyan, W. Brooks et al. A Double-Target System for Precision Measurements of Nuclear Medium Effects, NIMA-D R1, Nuclear Inst. and Methods in Physics Research, A., (008). 4. В. Брукс, А.Л. Акопян, Наблюдение распространения кварка и формирование адрона в ядре на установке CLAS ( углеродные данные), Ученые заïèñêè ЕГУ, т., ст , (008) 5. H. Hakobyan. The CLAS/EG target implementation in GSIM, CLAS-Note 008-0, p.1-15, (008). Цитируемая литература 6. B.Z. Kopeliovich et. al. Nuclear Hadronisation: within or without, Nuclear Physics, A 740, p (004). 7. S.J. Brodsky et al. Space-time structure of deep inelastic nucleon hadron scattering, Phys. Rev. D, p , (199). 8. R. L. Jaffe, F.E. Close, R.G. Roberts, and G.G. Ross. On the nuclear dependence of electroproduction. Physics Letters, 134B p , (1984). 9. CLAS Collaboration. The CEBAF Large Acceptance Spectrometer (CLAS). NIM.A 503, p (003). 10.M.D. Mestayer et al. Nucl. Inst. And Meth. A449, (000). 11.G. Adams, V. Burket et al. The CLAS Cherenkov detector, Nucl. Instr. and Meth. A465, p (001). 1.E.S. Smith et al., Nucl.Instr. and Meth., A443, (1999). 13.M. Amarian et al., Nucl. Instr. and Meth. A460, (001). 14. V. Bobel and CLAS software group. The BOS system for CLAS software. November 5 (1995). 15. P.E. Bosted, Factorization and Transverse Momentum in SIDIS at JLab, Nuclear Physics A 78, p (007) 16. A. Airapetian et al. Hadron formation in deep-inelastic positron scattering in a nuclear environment, Eur. Phys. J., C0, p (HERMES Coll) (001). 17. J.W. Cronin et. al., Production of hadrons with large transverse momentum at 00 GeV, 300 GeV, and 400 GeV. Phys. Rev., D11, 3105, p (1975). 19

20 ԱՄՓՈՓՈՒՄ Աշխատանքում ներկայացված են ածխածնի, երկաթի և կապարի միջուկների վրա էլեկտրոնի խորը ոչ առաձգական ցրման համար փորձարարական տվյալների մշակման արդյունքները` էլեկտրոնի փնջի ԳէՎ սկզբնական էներգիաների և 1 Q 4. ԳէՎ, 0.1 x B կինեմատիկական տիրույթý»ñç սահմաններում: Ընտրված կինեմատիկան թույլ է տվել կատարել հետազոտություններ հադրոնիզացիայի երևույթի վերաբերյալ, հնարավորություն է ստեղծել չափել դրականապես լիցքավորված պիոների իմպուլսի լայնական բաղադրիչի լայնականցումը վիրտուալ ֆոտոնի ուղղության նկատմամբ, ինչպես նաև հադրոնային մարումը տաբեր միջուկային նյութերում: Աշխատանքում ներկայացված էքսպերիմենտն իր բնույթով առաջինն է, որի ընթացքում փնջում միաժամանակ գտնվել են երկու թիրախ` հեղուկ դեյտերիում և պինդ մարմին: Տարբեր ժամանակահատվածներում որպես պինդ մարմին են ծառայել ածխածնային, երկաթյա և կապարե թիրախներ: Առաջին անգամ ճշգիտ չափվել է իմպուլսի լայնական բաղադրիչի լայնականացումը դրականապես լիցքավորված պիոների համար որպես կինեմատիկ փոփոխականների քառաչափ ֆունկցիա: Դրական լիցքավորված պիոների համար չափվել է հադրոնային մարման մեծությունը որպես կինեմատիկ փոփոխականների քառաչափ ֆունկցիա: Դիտվել է Քրոնինի էֆեկտը, չափվել է դրականապես լիցքավորված պիոների համար Քրոնինի էֆեկտի մեծությունը որպես կինեմատիկ փոփոխականների քառաչափ ֆունկցիա: Ցույց է տրվել ստացված արդյունքներից հադրոնի ծնման և ձևավորման ժամանակների գնահատման հնարավորություն: Եզրակացվել է, Q,ν կինեմատիկ տիրույթների որ միջին հադրոնային մարումը տարբեր ( ) համար ունի գծային կախվածություն 1 3 À -ից: Մի քանի ԳԷՎ էներգիայով քվարկը տարածվելով 6 Ֆմ երկարությամբ միջուկային միջավայրում ունի 100 ՄէՎ/ֆմ էներգետիկ կորուստի կարգ: Քվարկների էներգիայի կորուստը ունի քառակուսային կախվածություն հադրոնի ձևավոման երկարությունից (ժամանակից): 0