Изучение образования нейтральных каонов в рС, рSi и pPb соударениях при 70 ГэВ/с. (СВД-2 Сотрудничество) Представлены результаты исследования выхода K° S -мезонов в следующих реакциях: pC K° S + X (1) pSi K° S + X (2) pPb K° S + X (3). Исследование реакций (1)-(3) основано на статистике 37.4 млн. неупругих событий, зарегистрированных в эффективном объеме установки СВД-2 в пучке протонов ускорителя ИФВЭ с импульсом 70 ГэВ/с. pC 8.7 млн. pSi 18.9 млн. pPb 9.8 млн.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ИНСТИТУТ ФИЗИКИ ВЫСОКИХ ЭНЕРГИЙ Е.Н. Ардашев, M. Ю. Боголюбский, А.Г. Афонин, А.П. Воробьев, С.Н. Головня, С.А. Горохов, В.Ф. Головкин, В.Н. Запольский, А.А. Киряков, Л.Л.Курчанинов,Г.Я.Митрофанов, В.С. Петров, А.В. Плескач, В.М. Роньжин, В.Н. Рядовиков, В.А. Сенько, М.М. Солдатов, А.Г. Холоденко, Н.А. Шаланда, Ю.П. Цюпа, В.И. Якимчук ГНЦ РФ Институт физики высоких энергий, Протвино С.Г. Басиладзе, С. Ф. Бережнев,Г.А. Богданова, А.М. Вишневская, В.Ю. Волков, А.Г. Воронин, Н.Н. Гришин, Я.В. Гришкевич, П.Ф.Ермолов, E.Г. Зверев, Д.Е. Карманов, В.Н. Крамаренко, А.В. Кубаровский, А.К. Лефлат, С.И. Лютов, М.М. Меркин, В.В. Попов, Л.А. Тихонова Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д.В. Скобельцына МГУ, Москва В.И. Киреев,, Н. A. Кузьмин, Г. И. Ланщиков, Ю.П.Петухов, Н. Ф. Фурманец, А.И. Юкаев Объединенный институт ядерных исследований, Дубна Изучение образования нейтральных каонов в рС, рSi и pPb соударениях при 70 ГэВ/с. Протвино 2011

Схема расположения детекторов СВД-2. 1.Активная мишень. 2.Многопроволочные пропорциональные камеры. 3.Магнит. 4.Многоканальный пороговый черенковский счетчик. 5.Электромагнитный калориметр.

Схема вершинного детектора Oтбор событий: масса 0.482М(K° S π + π)0.506 ГэВ; распад V° удовлетворяет только одной гипотезе K° S π + π; промах направления импульса V°-частицы в пространстве относительно первичной вершины 250 мкм; промах направления импульса распадных частиц в пространстве относительно первичной вершины 100 мкм; импульс распадных частиц 300 МэВ/с; длина пробега V°-частицы вдоль оси L minZL max, где L min и L max границы эффективного объема. Значения L min и L max зависят от номера мишени и составляют от 2.5 до 3.5 мм для L min и от 34 до 58 мм для L max. угол разлета продуктов распада V°-частиц 7 mrad;

Дифференциальные сечения в зависимости от фейнмановской переменной х f и поперечного импульса р t получены по формуле: d²ơ /dх f dp t = N(K° S )/(L×ε×Br×Δх f ×Δp t ), где N(K° S ) - число K° S -мезонов, попавших в интервал х f ±Δх f и p t ±Δp t, L – светимость с поправкой на эффективность триггера, ε–эффективность реконструкции, Br – вероятность распада K° S π + π и Δх f, Δp t - ширины соответствующих бин. Эффективность реконструкции: 1.01%, 1.10%, 0.94%. Аксептанс установки позволяет измерить сечения K° S –мезонов в интервале х f 0.4 и p t 2.5 ГэВ/с. В этом интервале сечения реакций (1)-(3) равны 19.3±4.4 мбн, 46.3±6.8 мбн 275.3±16.6 мбн. Оценки полных сечений составляют: 26.2±5.1 ±7.4 мбн, 60.9±7.8 ±8.1 мбн 341.2±18.4 ±61.3 мбн. Статистика: 5848 (C), (Si), (Pb). Нормировка: 252 ±4 мб, 466 ±9 мб, 1930 ±50 мб.

ơ(рА) = ơ(рр) × А α, α = ± 0.017

Дифференциальные сечения в зависимости от переменной х f. Толстые (тонкие) сплошные линии – предсказания моделей FRITIOF(UrQMD).

Выход K° S -мезонов в центральной области можно сравнить с выходом заряженных К - и К + - мезонов при 70 ГэВ/с. В ИФВЭ на установке ФОДС были измерены сечения К - и К + -мезонов в рр- взаимодействмях под углом вылета каонов в лабораторной системе 160 мрад (или 90° в с.ц.м.), что соответствует x F 0 для области поперечного импульса 0.48p T 2.21 ГэВ/с. Экстраполяция этих сечений на всю область p T и дает оценку значений инвариантных функций F(x)=(2E * /π s)(dơ/dх F ) для рр-реакции в центральной области: F(К +,x F =0)=0.549 мбн и F(К -,x F =0)=0.322 мбн. Инвариантное сечение K° S -мезонов для реакций (1)-(3) в центральной области F(K° S,х F =0)=0.561±0.020 мбн Видно, что в пределах ошибок выход K° S -мезонов при x f =0 согласуется с измеренным на установке ФОДС выходом заряженных К + -мезонов при 70 ГэВ/с и превышает выход К мезонов.

Сечение K° S при

Зависимость дифференциальных сечений от квадрата поперечного импульса р t 2. Линии – результат фита суммой экспоненты и степенной функции. При р t (ГэВ/с) 2 спектры описываются одной экспонентой Aexp(-B* р t 2 ) Значения параметров наклона 5.82±0.69 (ГэВ/с) 2, 6.39±0.39 (ГэВ/с) 2, 5.40±0.14 (ГэВ/с) 2 в пределах ошибок согласуются с аналогичным параметром В=6.5±0.6 (ГэВ/с) 2, измеренным в эксперименте NA35 в pAu-взаимодействиях при 60 ГэВ.

Дифференциальные сечения в зависимости от p T. Линии – результат фита формулой : dơ/ dр T = C(n-1)(n-2) р T ×[1+(m T –m 0 )/nT] -n /nT[nT+m 0 (n-2)], Для реакции (2) Т=100±8 МэВ/с n=11.2±4.7 С=48.4±2.3

Дифференциальные спектры каонов в зависимости от разницы между поперечной массой нейтральных каонов и их массой покоя. Эти спектры для всех реакций хорошо описываются выражением (1/m t )×dn/dm t =Aexp( m t /T) в интервале 0 m t 0.6 ГэВ. Получены следующие результаты Т(рС)=119±10 МэВ, Т(pSi)=132±6 МэВ и Т(рPb)=128±3 МэВ. Среднее взвешенное значение Т(рА)=128±3 МэВ. В области малых значений m t m ГэВ, Т(рА)=117±3 МэВ, при m t m 0 >0.25 ГэВ температура возрастает до Т(рА)=137±8 МэВ

Заключение 1.Измерены полные сечения рождения нейтральных каонов на ядрах в рА-взаимодействиях при энергии 70 ГэВ для каждого вещества мишени (C, Si, Pb). Определена А-зависимость этих сечений. Показатель степени = в пределах ошибок согласуется с данным при больших энергиях. 2.Измерены дифференциальные сечения рождения нейтральных каонов. Проведено сравнение измеренных сечений с предсказаниями моделей FRITIOF и UrQMD. 3. Сравнение дифференциальных инклюзивных сечений K° S -мезонов с результатами рр- взаимодействий показывает, что при 70 ГэВ/с выход K° S -мезонов в центральной области, в пределах ошибок, равен выходу заряженных K + -мезонов и превышает выход К - - мезонов. 4.Из фита спектров по поперечной массе определена температура термального движения нейтральных каонов.