Крышкин В. Юбилейная научная сессия-конференция секции ЯФ ОФН РАН, 6 декабря 2005 ПОСЛЕДНИИ РЕЗУЛЬТАТЫ с УСТАНОВКИ ФОДС. - презентация

1 Крышкин В. Юбилейная научная сессия-конференция секции ЯФ ОФН РАН, 6 декабря 2005 ПОСЛЕДНИИ РЕЗУЛЬТАТЫ с УСТАНОВКИ ФОДС

2 Последнии результаты с установки ФОДС, Крышкин В.Юбилейная научная сессия-конференция, 6 декаября 2005 г. 2 1.Исследование процессов с большими х Т и х F, образование одиночных адронов и пар. 2.Установка ФОДС. 3.Поляризованный пучок протонов. 4. Асимметрия образования одиночных адронов на ядрах: а) с большими х Т ; б) с большими х F. 5.Парное образование, многопартонные взаимодействия. 6.Заключение СОДЕРЖАНИЕСОДЕРЖАНИЕ

3 Последнии результаты с установки ФОДС, Крышкин В.Юбилейная научная сессия-конференция, 6 декаября 2005 г. 3 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ с БОЛЬШИМИ х T и х F При р Т 1 ГэВ/с адрон - адронные процессы идут на партонном уровне. Измерение инклюзивных процессов с большими р Т при см 90 0 позволяет определить механизм образования этих частиц. На ускорителях с фиксированной мишенью и на коллайдерах механизмы эти разные. Особой сложностью отличается механизм образования частиц на ускорителях с фиксированной мишенью, где пертурбативная КХД заведомо не работает.

4 Последнии результаты с установки ФОДС, Крышкин В.Юбилейная научная сессия-конференция, 6 декаября 2005 г. 4 ОБРАЗОВАНИЕ ОДИНОЧНЫХ АДРОНОВ При энергии в с.ц.м 11 ГэВ можно достичь максимальные значения х Т и х F и исследовать переход от "мягких" к "жёстким" соударениям. Образование частиц на ускорителях с фиксированными мишенями до сих пор не имеет общепринятого механизма. Систематическое изучение процессов включает использование пучков разнообразных частиц и водородной и ядерных мишеней. Для реализации программы была создана установка ФОДС – фокусирующий двухплечевой спектрометр.

5 Последнии результаты с установки ФОДС, Крышкин В.Юбилейная научная сессия-конференция, 6 декаября 2005 г. 5 УСТАНОВКА ФОДС Измерения образования частиц с большими х Т и х F в процессах: где h ± - ±, К ±, р и р. Идентификация всех заряженных адронов. Импульсный диапазон от ~ 3 ГэВ/с до кинематического предела. Измерения в широком угловом интервале: 0 0 θ см Малые сечения процессов – жесткий триггер.

6 Последнии результаты с установки ФОДС, Крышкин В.Юбилейная научная сессия-конференция, 6 декаября 2005 г. 6 УСТАНОВКА ФОДС Пучок гасится в поглотителе вольфрам + железо. Защита обеспечивает работу с пучком на мишени установки до частиц/цикл. Вся установка (кроме МИ) вращается вокруг центра мишени, большие х F. Триггер – отбор магнитом частиц с заданным θ (отклонение в вертикальной плоскости) и р (р Т ). Сцинтилляционные счётчики + адронный калориметр. Адронные калориметры (HCAL) с активным сечением 2 х 1 м 2, свет со сцинтилляторов собирается переизлучающими волокнами на один ф.э.у. Измерение траектории ДК, х=180мк. Пороговые счётчики Č для дополнительного подавления фона.

7 Последнии результаты с установки ФОДС, Крышкин В.Юбилейная научная сессия-конференция, 6 декаября 2005 г. 7 СПЕКТРОМЕТР КОЛЕЦ ЧЕРЕНКОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ Идентификация частиц – СКОЧ. Наполнение – фреон – 13 при 7 ат. Измерение координат фотонов годоскопическими ф.э.у. Диапазон идентификации: ± ( ГэВ/с); К ± ( ГэВ/с); р и р ( ГэВ/с). 24 ГФЭУ

8 Последнии результаты с установки ФОДС, Крышкин В.Юбилейная научная сессия-конференция, 6 декаября 2005 г. 8 ПОЛЯРИЗОВАННЫЙ ПУЧОК ПРОТОНОВ 60 – 70 ГэВ пучок интенсивностью /цикл. На мишени в магните образуются - гипероны, распадающиеся -- +p, отбор коллиматором p. Интенсивность поляризованного пучка на мишени установки (T1) p/сброс, сброс 1,3 c, p=40 ГэВ/c, p/p= 4,5%, поперечная поляризация 40%. Направление поляризации меняется каждые 18 мин (занимает 30 c) для минимизации временного дрейфа аппаратуры. MV фиксируют положение пучка на T1. Примесь + 1,5 %. Мониторирование пучка – S и IC (интенсивность), Č (состав), IC, H B (траектория). Мишени – H -0,05 int ; C и Cu – 0,1 int.

9 Последнии результаты с установки ФОДС, Крышкин В.Юбилейная научная сессия-конференция, 6 декаября 2005 г. 9 КИНЕМАТИКА ОДНОСПИНОВОЙ РЕАКЦИИ p + p(А) h 1 X, Ed 3 σ/d 3 p = σ 0 (1 + A N P cosφ), P – поляризация пучка в направлении вектора S, A N – анализирующая способность.

10 Последнии результаты с установки ФОДС, Крышкин В.Юбилейная научная сессия-конференция, 6 декаября 2005 г. 10 ИЗМЕРЕНИЯИЗМЕРЕНИЯ Измерения A N в центральной области ( |x F | 0,2, 0,5 р T 4 ГэВ/с, 1 = 2 = 190 ± 30 мрад., CM 86 o, Δφ = 600 мрад ). Измерения A N в области фрагментации (-0,1 x F 0,7; 0,3 р T 2,0 ГэВ/с, 1 = 90 мрад., 2 = 250 мрад., 1 CM 48 o ; 2 CM 105 o ). Зависимость А N от кинематических переменных, квантовых чисел адронов и ядра мишени. Измерения при нескольких углах регистрации необходимы для разделения зависимостей A N от x F и р T. Измерения на разных мишенях позволяют варьировать кварковый состав мишени и исследовать пространственно-временную картину взаимодействий. При симметричном положении плеч спектрометра статистика усреднялась, сокращались некоторые систематические ошибки. Измерения при двух знаках магнитного поля для уменьшения систематических ошибок и двух величинах поля для выравнивания статистики при разных р Т.

11 Последнии результаты с установки ФОДС, Крышкин В.Юбилейная научная сессия-конференция, 6 декаября 2005 г. 11 ИЗМЕРЕНИЯИЗМЕРЕНИЯ Контроль положения пучка на мишени установки. Поправки на величину асимметрии в зависимости от поперечного импульса частицы. Оценка систематической ошибки ~ 4%.

12 Последнии результаты с установки ФОДС, Крышкин В.Юбилейная научная сессия-конференция, 6 декаября 2005 г. 12 Два положения плеч спектрометра: Область 1: –0,25 x F –0,05 1,4 p T 3,2 GeV/c Область 2: –0,15 x F +0,20 0,5 p T 4,0 GeV/c Область 3: +0,05 x F 0,70 0,2 p T 2,5 GeV/c ИЗМЕРЕНИЯИЗМЕРЕНИЯ

13 Последнии результаты с установки ФОДС, Крышкин В.Юбилейная научная сессия-конференция, 6 декаября 2005 г. 13 АСИММЕТРИЯ ОБРАЗОВАНИЯ ± при =85,4 0 и =48,0 0 Для + указание на осцилляцию А N. В пределах ошибок нет зависимости от массы ядра (для всех частиц). Breakdown due to effects of different production mechanisms? A measurement of and polarization in inclusive production by of 340 GeV/c in C and Cu targets. The WA89 collaboration.

14 Последнии результаты с установки ФОДС, Крышкин В.Юбилейная научная сессия-конференция, 6 декаября 2005 г. 14 АСИММЕТРИЯ ОБРАЗОВАНИЯ ± при =85,4 0 и =48,0 0 Объединение статистики для двух мишеней.

15 Последнии результаты с установки ФОДС, Крышкин В.Юбилейная научная сессия-конференция, 6 декаября 2005 г. 15 АСИММЕТРИЯ ОБРАЗОВАНИЯ К ± при =86,0 0 и =48,4 0 Для К + указание на осцилляцию А N. Для К - асимметрия близка к 0 – отсутствие валентных кварков.

16 Последнии результаты с установки ФОДС, Крышкин В.Юбилейная научная сессия-конференция, 6 декаября 2005 г. 16 АСИММЕТРИЯ ОБРАЗОВАНИЯ р и р при =87,9 0 и =49,6 0 Для р указание на осцилляцию А N.

17 Последнии результаты с установки ФОДС, Крышкин В.Юбилейная научная сессия-конференция, 6 декаября 2005 г. 17 АСИММЕТРИЯ ОБРАЗОВАНИЯ ± при cm =104 0

18 Последнии результаты с установки ФОДС, Крышкин В.Юбилейная научная сессия-конференция, 6 декаября 2005 г. 18 АСИММЕТРИЯ ОБРАЗОВАНИЯ К ± при cm =105,4 0

19 Последнии результаты с установки ФОДС, Крышкин В.Юбилейная научная сессия-конференция, 6 декаября 2005 г. 19 АСИММЕТРИЯ ОБРАЗОВАНИЯ р и р при cm =108,2 0

20 Последнии результаты с установки ФОДС, Крышкин В.Юбилейная научная сессия-конференция, 6 декаября 2005 г. 20 ПАРНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ Влияние k T (~500 МэВ) для пар значительно меньше, чем для инклюзивов. Переход от нуклонных взаимодействий к партонным ярко выражен только для пар адронов. p T, ГэВ/с

21 Последнии результаты с установки ФОДС, Крышкин В.Юбилейная научная сессия-конференция, 6 декаября 2005 г. 21 ИССЛЕДОВАНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ ДЕЙТРОНОВ в рр и рА взаимодействиях Отношение сечений образования дейтронов и протонов в рр и рА взаимодействиях ( ФОДС, 1987) Зависимость показателя от р Т. Параметризация: рA = pр A рA = pр A Независимое образование p и n с последующим "слипанием". Механизм образования?

22 Последнии результаты с установки ФОДС, Крышкин В.Юбилейная научная сессия-конференция, 6 декаября 2005 г. 22 ИССЛЕДОВАНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ -КВАНТОВ в рр и рА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯХ ИССЛЕДОВАНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ -КВАНТОВ в рр и рА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯХ Протоны с энергией 70 ГэВ и интенсивностью ~ 10 8 р/с. (ДАКОР, 1981). Электромагнитные калориметры из свинцового стекла, регистрация - квантов ( 0 и - мезоны). Зависимость корреляционной функции от азимутального угла : Зависимость корреляционной функции R от азимутального угла : R = 12 int / 1 2

23 Последнии результаты с установки ФОДС, Крышкин В.Юбилейная научная сессия-конференция, 6 декаября 2005 г. 23 ЗАВИСИМОСТЬ ПОКАЗАТЕЛЯ СТЕПЕНИ от АЗИМУТАЛЬНОГО УГЛА для ПАР - КВАНТОВ

24 Последнии результаты с установки ФОДС, Крышкин В.Юбилейная научная сессия-конференция, 6 декаября 2005 г. 24 ОБРАЗОВАНИЕ СИММЕТРИЧНЫХ ПАР АДРОНОВ в рA ВЗАИМОДЕЙСТВИЯХ Копелиович Б.З., Нидермайер Ф. ЯФ 42, 797 (1985). Пунктирная линия – вклад однопартонного взаимодействия в образование симметричных пар. Сплошная линия – с учетом двухпартонного взаимодействия:

25 Последнии результаты с установки ФОДС, Крышкин В.Юбилейная научная сессия-конференция, 6 декаября 2005 г. 25 а) однопартонное взаимодействие; б) двухпартонное взаимодействие. а) взаимодействие как в pp столкновениях; б) взаимодействие на разных нуклонах. МНОГОПАРТОННЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ в pp рА СТОЛКНОВЕНИЯХ МНОГОПАРТОННЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ в pp и рА СТОЛКНОВЕНИЯХ

26 Последнии результаты с установки ФОДС, Крышкин В.Юбилейная научная сессия-конференция, 6 декаября 2005 г. 26 Основной сигнатурой двухпартонного процесса является некомпланарность пары частиц, образованных в разных актах взаимодействия. Вклад однопартонного взаимодействия должен быть минимален в области 90°. КИНЕМАТИКА ОБРАЗОВАНИЯ НЕКОМПЛАНАРНЫХ ПАР АДРОНОВ

27 Последнии результаты с установки ФОДС, Крышкин В.Юбилейная научная сессия-конференция, 6 декаября 2005 г. 27 ПОИСК ДВУХПАРТОННЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ Поиски ДВ при высоких энергиях, в конечном состоянии имелись несколько струй, что методически усложняло определение и кинематических характеристик процесса, и фоновых процессов. Коллаборация AFS в ЦЕРНе утверждала о надёжном наблюдении двухпартонного взаимодействия. В работе не был точно учтён фон и конечный результат оказался заметно завышен по сравнению с ожидаемой величиной. На установке UА2 видели указание на этот процесс, но ограничились приведением только верхней границы. Коллаборация CDF на уровне 2,5 обнаружила 5% вклад двойного партонного взаимодействия в образование 4 струй с р Т 25 ГэВ/с. Процессы с 4 струями в конечном состоянии трудно изучать из-за сложности определения энергии струй и большого комбинаторного фона.

28 Последнии результаты с установки ФОДС, Крышкин В.Юбилейная научная сессия-конференция, 6 декаября 2005 г. 28 ПОИСК ДВУХПАРТОННЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ Изучение этих процессов при энергиях У-70 помимо самостоятельного интереса (например, исследование энергетической зависимости) имеет методические преимущества по сравнению с измерениями на коллайдерах: нет необходимости регистрировать струи, образующиеся в результате фрагментации партонов, т.к. при х Т > 0,2 кинематические характеристики адрона, несущего большую часть импульса родительского партона (70-90%), практически совпадают с характеристиками этого партона; возможность изучения ДВ в большее широком диапазоне x T образующихся адронов (0,15< x Т < 0,5); идентификация образующихся адронов позволяет получить информацию о корреляции аромата кварков, участвующих в ДВ; при больших x Т взаимодействия партонов не являются независимыми, можно получить информацию о поперечной структурной функции адрона x 1, x 2, b T ); использование ядерных мишеней и различных типов пучков (протонного и пионного) дает возможность изучить ДВ в зависимости от типа сталкивающихся адронов.

29 Последнии результаты с установки ФОДС, Крышкин В.Юбилейная научная сессия-конференция, 6 декаября 2005 г. 29 КОРРЕЛЯЦИОННАЯ ФУНКЦИЯ в pp-СТОЛКНОВЕНИЯХ В первом приближении партоны взаимодействуют независимо и R должна быть близка к статистической величине 1. Диапазон 0,8

30 Последнии результаты с установки ФОДС, Крышкин В.Юбилейная научная сессия-конференция, 6 декаября 2005 г. 30 α α для ОБРАЗОВАНИЯ ПАР АДРОНОВ от 95° до 125° Be-Al h - h - в основном мезонные пары. Примесь антипротонов

31 Последнии результаты с установки ФОДС, Крышкин В.Юбилейная научная сессия-конференция, 6 декаября 2005 г. 31 Асимметрия образования заряженных адронов в пределах точности измерения не зависит от массового числа ядра. Мал вклад перерассеяния? Для некоторых частиц имеется указание на возможную осцилляцию асимметрии в зависимости от р Т. Первые данные для К - и р имеют А N близкую к 0 (малая поляризация морских кварков). Асимметрия для θ cm 105 o близка к нулю для всех частиц. ЗАКЛЮЧЕНИЕЗАКЛЮЧЕНИЕ Измерения образования некомпланарных пар адронов указывает на заметный вклад многопартонных взаимодействий, что открывает возможность измерения распределения партонов в поперечной плоскости. Дейтроны c большими р Т образуются в многопартонных взаимодействиях.