Исследование рождения D- °-мезонов в нейтрон-ядерных взаимодействиях на серпуховском ускорителе с помощью спектрометра БИС-2 тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.01, кандидат физико-математических наук Арефьев, Валентин Александрович

• Арефьев, Валентин Александрович
• кандидат физико-математических наук
• 1999

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Арефьев, Валентин Александрович

Оглавление Стр.

Введение

Г^пава 1. Спектрометр БИС-2

1.1 Общее описание спектрометра

1.1.1 Мишени

1.1.2 Спектрометрический магнит СП-40

1.1.3 Нейтронный монитор

1.1.4 Сцинтилляционные годоскопы

1.1.5 Система идентификации заряженных частиц

1.1.6 Черенковский спектрометр полного поглощения

1.2 Система пропорциональных камер

1.2.1 Электронная аппаратура ПК

6-ти канальный усилитель 6УФ912

Блок регистрации 922Г2

Аппаратура для обработки сигналов "Быстрое ИЛИ"

1.2.2 Рабочие характеристики ПК

1.3 Детектор частиц отдачи (ДЧО)

1.4 Система отбора событий

1.4.1 Блок-схема системы отбора событий

1.4.2 Характеристики системы отбора событий

1.5 Система сбора данных

1.6 Обработка экспериментальных данных

1.7 Физические характеристики спектрометра

1.7.1 Импульсное разрешение

1.7.2 Геометрическая эффективность

1.7.3 Разрешение по эффективной массе

Епава 2. Исследование характеристик рождения £)°-мезонов

2.1 Условия эксперимента

2.1.1 Энергетический спектр нейтронов

2.2 Отбор экспериментального материала

2.2.1 Предварительный отбор событий

2.2.1 Первичная обработка экспериментальных данных

2.2.3 Использование ДЧО для разделения взаимодействий нейтронов на водороде и элементах конструкции мишени

2.2.4 Формирование лент ББТ

2.3 Спектры эффективных масс систем Ктгтпг

2.4 Эффективность регистрации и выделения системы ,ЙГ+7г+7г-7г~

2.5 Импульсные спектры Д°-мезонов

2.5.1 Спектр по квадрату поперечного импульса (р

2.5.2 Спектр по продольным (р/) импульсам

2.6 Поперечные сечения рождения Х^-мезонов

2.7 А-зависимость поперечного сечения рождения Х^-мезонов

2.8 Обсуждение результатов

Заключение

Литература

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование рождения D- °-мезонов в нейтрон-ядерных взаимодействиях на серпуховском ускорителе с помощью спектрометра БИС-2»

Введение

Работа посвящена созданию экспериментальной установки, предназначенной для поиска новых частиц и изучения характеристик их рождения методом анализа спектров эффективных масс, и исследованию рождения очарованных Д°-мезонов в нейтрон-ядерных взаимодействиях в нейтральном пучке серпуховского ускорителя при средней энергии нейтронов около 40 ГэВ.

Существование очарованного кварка было постулировано в 1970 году Глэшоу, Илиопулосом и Майани для объяснения отсутствия нейтральных токов с изменением странности [1]. Однако, первые прямые указания на его существование были получены только в 1974 году в экспериментах по адророждению в Брукхэйвенской Национальной Лаборатории [2] и е+е~-аннигиляции в Стенфордском ускорительном центре [3]. Результатом этих экспериментов явилось открытие .//?/>-ча.стицы, которая интерпретировалась как связанное состояние пары очарованных кварка и антикварка. За этим открытием вскоре последовали наблюдения кварк-антикварк состояний с более высокими массами и состояний с открытым "очарованием", т.е. частиц, имеющих в своем составе отдельный очарованный кварк или антикварк. Отождествление 1 ¡ф с идеей чарма последовало достаточно быстро. Было доказано, что составляющими 1 /ф действительно являются сильно взаимодействующие кварки. Однако, затем в течение десяти с лишним лет после самого первого наблюдения чарма данные об его адророждении играли весьма ограниченную и часто сомнительную роль.

Исследование адронного рождения очарованных частиц является актуальным направлением в физике элементарных частиц. Характеристики адронного рождения отражают механизм взаимодействия адронов, парциальные вероятности распадов содержат информацию о слабых взаимодействиях с-кварка, а также о процессах адронизации кварков. Основная задача исследования адронного рождения очарованных частиц - выявления механизмов рождения тяжелых кварков.

Первым общепринятым указанием на рождение очарованных частиц в адрон-ных взаимодействиях стала работа [4]. В ней сообщалось о наблюдении 1}+-мезо-

нов в рр-взаимодействиях при у/в = 52, 5 ГэВ. Был зарегистрирован пик в 92 ± 18 событий в спектре эффективных масс системы К 7г+ с последующим распадом К*° —К~7Г+. С тех пор было проведено много экспериментов, направленных на изучение адронного рождения очарованных частиц. Мотивация этих усилий состояла в следующем:

• изучение адророждения чарма представляет собой самостоятельную научную проблему наряду с другими;

• очарованные частицы обеспечат расширение массовой шкалы в сторону больших масс, в связи с чем приобретают смысл вычисления по теории возмущений в рамках КХД. В этом случае адророждение чарма становится полезным инструментом для изучения структуры адронов и, возможно, экспериментальным подтверждением КХД;

• проверка возможностей делать предсказания в области рождения очарованных частиц покажет, насколько обоснованны предположения относительно рождения гипотетических сильновзаимодействующих частиц, появляющихся в рамках различных современных теорий (глюино, скварки и т.п.);

• с практической точки зрения знание характеристик рождения "тяжелых" ароматов весьма существенно для оценки фона во многих важных процессах, поскольку рождение лептонов в адрон-адронных взаимодействиях является одним из наиболее многообещающих способов исследования фундаментальных процессов, а рождение "тяжелых" ароматов является важным источником лептонов. Кроме того, рождение лептонов очарованными частицами будет основным источником заряженных лептонов или нейтрино для вторичных пучков на будущих поколениях ускорителей. Уже на существующих ускорителях распад мезонов является основным источником т-нейтрино.

В первое время возможности экспериментального изучения адророжде- ния чарма были сильно ограничены способностью применяемых детекторов удовлетворять жестким экспериментальным условиям. Кратко эти условия могут быть сформулированы следующим образом:

• малые величины полных сечений рождения чарма в адронных взаимодействиях - примерно 1 событие рождения сс-пары на 103 взаимодействий;

• большое количество частиц, рождающихся в адронных взаимодействиях, что приводит к значительному комбинаторному фону при восстановлении спектров эфективных масс;

• малые величины относительных вероятностей распадов очарованных частиц по каналам, наиболее удобным для регистрации - обычно 1 - 10% .

Значительная часть ранних измерений выполнена косвенными способами, такими, например, как наблюдение "прямых" лептонов, образующихся при полулеп-тонных распадах очарованных частиц. Хотя большая часть этих экспериментов имела первоначально другие цели, нежели поиск чарма, тем не менее было признано, что обнаруженные в них лептоны в промежуточном диапазоне поперечных импульсов вели свое происхождение от чарма. Было найдено, что количество заряженных лептонов составляет по отношению к пионам величину порядка Ю-3 для экспериментов с фиксированными мишенями и Ю-4 для коллайдерных экспериментов. Проводились также эксперименты по регистрации мюонов и нейтрино в экспериментах типа "beam-dump" с использованием поглотителей из вещества с разными плотностями. Все эти косвенные измерения проводились методом экстраполяции наблюдаемого количества лептонов к числу "прямых" лептонов, т.е. рожденных непосредственно в акте взаимодействия или в результате распада частиц, имеющих время жизни меньшее, чем это обусловлено слабыми распадами странных частиц.

Более непосредственные измерения распадов чарма проводились в ограниченной области фазового пространства - или в весьма узком конусе в направлении вперед, или при больших поперечных импульсах. Дополнительно использовались различные "обрезания", чтобы выделить события с характерными параметрами рождения или распада. Такой метод приводил к выделению сигнала от чарма, однако, в дальнейшем требовалось использование экстраполяций на основе различных моделей, чтобы перейти к полному фазовому объему. При этом иногда было необходимо вводить коэффициенты до 106, чтобы из величины наблюдаемого сигнала получить полные поперечные сечения рождения чарма.

Следствием значительных экспериментальных проблем явилось существенное расхождение в полученных результатах, которые зачастую противоречили друг другу. Сложившаяся ситуация в исследовании вопросов адророждения чарма подробно рассмотрена в обзорах [5, 6]. Резюмируя, можно сказать, что, например, разброс в величинах полных поперечных сечений достигал двух порядков, а энер-

гетическая зависимость сечения при переходе от экспериментов с фиксированными мишенями (л/з в диапазоне от 17 до 39 ГэВ) к энергиям коллайдера 1811 (л/в порядка 53 -т- 62 ГэВ) имела весьма круто возрастающий характер. Распределения по продольным импульсам указывали на значительный лидирующий эффект, т.е. в направлении вперед наблюдались преимущественно очарованные частицы, имевшие общий кварк с частицами падающего пучка. Величина показателя степени в законе распределения по продольным импульсам менялась в зависимости от эксперимента и регистрируемого конечного состояния от 1 до 11. Средний поперечный импульс наблюдаемых очарованных частиц варьировал от 0,5 до 1 ГэВ/с. В некоторых экспериментах не наблюдались сигналы, зарегистрированные другими группами с помощью аналогичных детекторов, а массовые распределения одних и тех же частиц имели различные величины средних значений для разных наборов данных.

Одной из наиболее важных проблем, затрудняющих анализ и интерпретацию данных по адронному рождению очарованных частиц, является так называемая проблема А-зависимости. Большинство экспериментальных данных по адронному рождению очарованных частиц получено с использованием различных ядерных мишеней. Единственным простым способом сравнивать эти данные друг с другом, а также с данными, полученными на водороде и на коллайдерах, является экстраполяция всех данных к определенному типу мишени. Обычно в качестве такой мишени выбирается водород. Определение вида экстраполяции и составляет сущность проблемы А-зависимости.

Адророждение легких ароматов достаточно полно и с хорошей статистической обеспеченностью исследовано на разных мишенях, чтобы изучить А-зависимость сечений их рождения. Эти данные обычно интерпретируются с помощью эмпирической формулы

<т(А) = К0а(Н)Аа,

где сг(А) и ст(Н) - сечения рождения на ядрах и протонах соответственно, А ~ атомный вес вещества мишени, Ко и а - параметры. Величина К0 лежит в диапазоне 1,5 - 2,0. Параметр а сильно зависит от хр и имеет величину от 0,45 до 0,75 при хр = 0 [14]. Кроме того, показано [13] , что а зависит также и от рг.

Для рождения чарма обычно предполагается, что К0 и а постоянны и равны 1,0, так как только при этом условии достигается достаточно хорошее согласие между ядерными и водородными данными [5, 15]. Существование Л-зависимости в виде А1 требуется и в теоретических моделях, основанных на пертурбативной КХД.

Более того, в предположении, что К0 = 1, из данных по J/ф рождению следует, что а = 0,94 ± 0,02 независимо от хр [16] . В то же время данные "beam dump" эксперимента Е613 [17] в предположении, что наблюдаемые нейтрино происходят от полулептонных распадов очарованных частиц дают величину а = 0, 75 ± 0, 05 для энергий нейтрино более 20 ГэВ, что соответствует приблизительно хр >0,2 для очарованных частиц. Этот результат накладывает строгий запрет на величину а = 1,0, так как в этом случае величина отношения выходов нейтрино на вольфрамовой и бериллиевой мишенях должна быть равной 2,3 в то время как наблюдаемое значение равно 1,10 ± 0,15. Зависимость вида

А.2/3

предполагается

в непертурбативных или истинно дифракционных моделях. Таким образом, экспериментальное определение вида А-оависимости сечения рождения очарованных частиц имеет важное значение для выбора теоретических моделей механизма их рождения.

Зависимость инклюзивного сечения рождения частиц от атомного веса (А) ядра мишени представляется обычно в виде

Дсгл = а0Аа,

где <Jo и «-константы. До сих пор данные о величине а для очарованных частиц опубликованы только в работах [18, 19, 17, 20], а о параметре ад только в работах [21] . Кроме того, как показано для рождения странных частиц, параметр а зависит от хр и pt. В связи с этим дополнительные сведения по этому вопросу весьма существенны.

Теоретические предсказания для величины этого параметра делят все модели процессов адронного рождения очарованных частиц на две группы:

• в пертурбативной КХД и других моделях "жесткого рождения" сс кварков ( т.е. их рождения в области пространства, определяемой массой с- кварка) а = 1;

• в дифракционной и других моделях "мягкого рождения" (например, в модели "внутреннего очарования") а = 2/3

В таких условиях важное значение имело получение дополнительных данных по адророждению очарованных частиц. Особый интерес представляло изучение характеристик их рождения при энергиях, близких к порогу. Единственным ускорителем, работавшим в этой области энергий, являлся ускоритель Института физики высоких энергий в г. Протвино с энергией ускоренных протонов, равной 76 ГэВ.

Для исследования процессов рождения очарованных частиц чаще всего используются три основных метода, обычно в комбинации друг с другом:

1. Поиск пиков в спектрах эффективных масс. Это классический метод. В применении к поставленной задаче он имеет ряд особенностей. Одна из них состоит в том, что поперечные сечения исследуемых процессов составляют десятые или даже сотые доли процента от полных. В связи с этим необходимо тщательным образом удостовериться в том, что отношение сигнал/фон имеет удовлетворительную величину. Другой особенностью является значительный комбинаторный фон, связанный с большой множественностью вторичных частиц и требующий значительных усилий для его уменьшения. От спектрометров, предназначенных для реализации этого метода, требуется хорошее разрешение по массам и обязательное наличие информации, позволяющей идентифицировать частицы.

2. Наблюдение прямых лептонов из полулептонных распадов. Этот метод используется довольно широко. В одних экспериментах (так называемые "beam-dump" эксперименты), измеряется исключительно выход прямых лептонов. В других экспериментах регистрируемый лептон от распада одного из членов рожденной пары служит признаком события, в котором следует искать ад-ронный распад другого члена. К сожалению, в данном случае неизвестно, к распаду какой конкретно частицы относится зарегистрированный лептон, и, следовательно, какую величину вероятности распада надо использовать для вычисления поперечного сечения. К численным оценкам, полученным на основе этого метода, следует относиться осторожно, т.к. они сильно зависят от применяемой модели.

3. Наблюдение короткоживущих частиц. Для реализации этого метода необходим вершинный детектор, позволяющий наблюдать точку рождения и распада частицы и измерять ее время жизни. Такой детектор должен быть, во-первых, быстрым, т.к. требуются большие светимости и, следовательно, интенсивные потоки частиц, и, во-вторых, должен позволять присоединять каждый трек события индивидуально к первичной или вторичной вершине, чтобы избавиться от комбинаторных проблем. В качестве такого детектора могут быть использованы микрополосковые кремниевые пластины. Быстроциклирующие пузырьковые камеры также обеспечивают требуемую точность, но не обладают достаточным быстродействием.

На серпуховском ускорителе рождение очарованных частиц исследовалось первоначально методом регистрации прямых лептонов [7, 8, 9] и путем поиска вторичных вершин в ядерной фотоэмульсии [10]. Действовавшая на канале нейтральных частиц этого ускорителя установка БИС - Бесфильмовый Искровой Спектрометр, нацеленная ранее на исследование регенерации А"0-мезонов, была переориентирована на поиск очарованных частиц, распадающихся по каналам с °-мезонами и А-гиперонами в конечном состоянии [11]. С помощью этой установки были получены одни из первых данных по адророждению очарованных частиц в околопороговой области энергий [12]. Трековыми детекторами в этой установке служили искровые камеры с магнитострикционным способом съема информации. Это обстоятельство в значительной степени ограничивало экспериментальные возможности, что связано, во-первых, с низким быстродействием искровых камер и, во-вторых, с их низкой эффективностью к многотрековым событиям. Таким образом, для проведения дальнейших исследований было необходимо построить спектрометр, лишенный этих недостатков.

Целью работы было создание экспериментальной установки и исследование с ее помощью характеристик рождения очарованных 25°-мезонов в нейтрон-ядерных взаимодействиях в нейтральном пучке серпуховского ускорителя при средней энергии нейтронов около 40 ГэВ методом анализа спектров эффективных масс.

В первой главе сформулированы требования, которым должна удовлетворять экспериментальная установка, предназначенная для решения поставленной задачи, и приведены результаты работы по созданию такой установки. В качестве основного детектора спектрометра выбраны пропорциональные камеры. Их высокая эффективность по отношению к многотрековым событиям позволяет надежно регистрировать процессы распада очарованных частиц в многочастичные конечные состояния, а достаточно хорошее быстродействие дает возможность применить их для использования в системе предварительного отбора событий и в несколько десятков раз повысить скорость набора статистического материала. Подробно описаны узлы установки, в создание которых автор внес основной вклад. К ним относятся: электронная аппаратура для пропорциональных камер, состоящая из усилителя-формирователя, блока регистрации и схем для обработки сигналов "Быстрое ИЛИ" (раздел 1.2.1), система предварительного отбора событий, основанная на анализе множественности вторичных частиц с использованием информации с пропорциональных камер (раздел 1.4), и детектор частиц отдачи (раздел 1.3). В конце главы приведены данные, характеризующие разрешение установки по массе,

из которых следует, что созданная установка позволяет успешно решать поставленную задачу - поиск и исследование характеристик рождения очарованных D°-мезонов методом анализа спектров эффективных масс.

Вторая глава посвящена исследованию характеристик рождения очарованных D -мезонов во взаимодеиствиях нейтронов с ядрами водорода, углерода и алюминия при энергии нейтронов 37,5 - 70 ГэВ. В начале главы описаны условия эксперимента - энергетический спектр пучка нейтронов и условия отбора событий. Приводятся результаты измерения энергетического спектра нейтронов тремя различными способами, и условия отбора первичной информации и ее последующей обработки. Описывается предложенный автором метод разделения взаимодействий нейтронов пучка на жидком водороде и на элементах конструкции жидково-дородной мишени с использованием информации с разработанного при участии автора детектора частиц отдачи. Далее излагаются результаты физического анализа отобранных событий. Проведен анализ спектров эффективных масс К7Г7Г7Г, на основании которого сделан вывод, что в спектре Ä"+тг~7г+7г~ наблюдается пик, обязанный своим происхождением распадам очарованных £)°-мезонов в данное конечное состояние. Для событий из области пика построены импульсные спектры и определены параметр наклона по квадрату поперечного импульса и показатель степени в распределении по фейнмановской переменной. Определены величины поперечных сечений рождения очарованных £>°-мезонов на ядрах водорода, углерода и алюминия и значения параметров, характеризующих зависимость величины поперечного сечения от атомного веса ядра мишени. В конце главы приведен обзор экспериментальных данных по адророждению чарма, полученных на серпуховском ускорителе.

В заключении приведены основные результаты эксперимента и выводы, которые выносятся на защиту. Затем следуют благодарности и список литературы.

Апробация работ и публикации Основные результаты и выводы, включенные в диссертацию, обсуждались на научных и методических семинарах Лаборатории высоких энергий ОИЯИ, на международных рабочих совещаниях сотрудничества БИС-2, проводившихся ОИЯИ, а также были представлены на Международном совещании по методике проволочных пропорциональных камер (Дубна, 1975), IX Международном симпозиуме по ядерной электронике (Варна, Болгария, 1977), Симпозиуме по экспериментам и экспериментальным методам в физике высоких энергий (Бехин, ЧССР, 1987), опубликованы в журналах "Ядерная физика", "Czechoslovak Journal of Physics", "Zeitschrift für Physics С - Particles and Fields",

"Приборы и техника эксперимента" и в виде препринтов и Сообщений ОИЯИ.

Основные результаты диссертации опубликованы в работах [22, 24, 31, 35, 56, 57, 58, 66, 67, 68].

Заключение диссертации по теме «Приборы и методы экспериментальной физики», Арефьев, Валентин Александрович

Основные результаты и выводы настоящей диссертационной работы состоят в следующем:

1. Проанализировано 14,8 х 106 нейтрон-ядерных взаимодействий, зарегистрированных с помощью спектрометра БИС-2. Наблюдено адронное рождение

• „ очарованных V -мезонов во взаимодеиствиях нейтронов с ядрами водорода, углерода и алюминия при энергии нейтронов 37,5 - 70 ГэВ.

2. Зарегистрированы распады очарованных !0°-мезонов в конечное состояние £)° =Ф> К+7г-7г+7г-. Это первое наблюдение рождения очарованных Х^-мезонов при энергиях, близких к порогу рождения в нейтронном пучке. Масса на0 блюдавшихся Т) -мезонов равна 1866 ± 8 МэВ/с , что находится в хорошем согласии с ее средним мировым значением [74]. Отсутствие сигнала в спектре К~ 7Г-7Г+7Г+ поддерживает сделанный ранее [65] вывод о том, что при энергиях, близких к порогу рождения, происходит преимущественно ассоциативное рождение 15° -мезонов с очарованными барионами.

3. Измерено поперечное сечение рождения очарованных £)°-мезонов нейтронами на ядрах водорода, углерода и алюминия при средней энергии в с.ц.м. около 10 ГэВ. Получено, что в наблюдаемой области кинематических переменных

ВгАан = 0,24 ± 0.09 мкбн, ВгАос = 2,1 ± 0, 7 мкбн на ядро С, ВгАсгдI — 3, 9 ± 1,2 мкбн на ядро А1.

С учетом величины Вг(В° К+7г+7г7г~) = (7, 5 ± 0,5)%, где К+7г~7г+7г~ -конечные продукты распада V -мезонов, получено:

Аан = 3,2 ±1,1 мкбн,

Аас = 28,6 ± 9, 7 мкбн на ядро углерода,

А(Та1 = 51,6 ± 17, 0 на ядро алюминия.

Измеренные в нашем эксперименте величины поперечных сечений рождения 2}°-мезонов не противоречат теоретическим предсказаниям [81] и находятся в согласии с экспериментальными данными [7, 8, 9, 10, 65, 82].

4. Измерены дифференциальные сечения рождения Х^-мезонов по квадрату поперечного импульса и фейнмановской переменной хр в наблюдаемой области pt < 1 ГэВ/с и хр > 0,4. При аппроксимации дифференциальных сечений зависимостью Ед.2сг/<1р^6.х ~ (1 — х)п ■ ехр(-Вр^) получено О о+0,2 п — О0)3,

Б = 1,31®ГэВ/с)-2

Величина параметра п находится в хорошем согласии с правилами счета кварков [80], а значение параметра наклона В согласуется с величиной среднего перпендикулярного импульса Д°-мезонов < рг > ~ 1 ГэВ/с, типичной для рождения очарованных кварков.

5. Определена зависимость инклюзивного сечения рождения очарованных Б -мезонов от атомного веса ядра мишени. При параметризации этой зависимости формулой А а а — (т0Аа получено: х0 = (1,5 ± О,8)Дсг#, а = 0, 73 ±0,23.

Величины параметров а и о0 находятся в согласии с экспериментальными результатами [17, 20, 21, 90] и теоретическими предсказаниями [14, 75].

6. Разработан и внедрен в производство комплекс электронной аппаратуры для пропорциональных камер, состоящий из 6-канального усилителя-формирователя, 32-канального блока регистрации и аппаратуры для обработки сигналов "Быстрое ИЛИ". В данном эксперименте использовано около 10 тысяч каналов регистрации.

7. Разработана и внедрена в эксперимент система предварительного отбора событий по множественности вторичных частиц с использованием пропорциональных камер в качестве основного элемента. Применение разработанного подхода к построению системы предварительного отбора событий на современной элементной базе, например, на основе техники программируемых логических матриц, позволяет полностью автоматизровать процесс набора экспериментальных данных.

8. Разработан, изготовлен и включен в эксперимент детектор частиц отдачи. Разработан метод выделения взаимодействий на водороде с помощью этого детектора.

Бесфильмовый спектрометр БИС-2 работал на пучке нейтронов серпуховского ускорителя в течение 1978 - 1986 годов. Его высокая надежность и качество записанной с его помощью информации было во многом обусловлено высокими характеристиками регистрирующей аппаратуры для пропорциональных камер а также эффективной работой системы предварительного отбора событий в разработку, создание и эксплуатацию которых автором внесен определяющий вклад. За время работы спектрометра БИС-2 было зарегистрировано несколько десятков миллионов взаимодействий нейтронов с ядрами водорода, углерода, алюминия, меди и полистироловой мишнеью. Обработка и анализ накопленной экспериментальной информации позволили получить, кроме цитировавшихся выше результатов и другие новые данные о характеристиках рождения странных и очарованных частиц и узких барионных резонансов, в том числе:

• о рождении очарованных барионов Л+ в пр- и п12С- взаимодействиях [82];

• о рождении очарованных барионов в пр-взаимодействиях [83];

• об обнаружении и исследовании узкого резонанса Л^(1960) =>• Е~(1385)1^+

И;

• об обнаружении и изучении бариониев со скрытой и открытой странностью [85];

• о рождении ¡^-мезонов в пр-взаимодействиях [86];

• о поляризации

Л-гиперонов [87];

Н~-гиперонов [88];

Л+-барионов [89];

• об А-зависимости поперечного сечения рождения Л+-барионов [90]; поперечного сечения рождения ]У(1960) [91]; поперечного сечения рождения (^-мезонов [92]; поляризации Л-гиперонов [93];

Проведение столь значительного объема работ было бы невозможно без творческих усилий большого интернационального коллектива - Сотрудничества БИС-2 под руководством профессора Михаила Федоровича Лихачева. Благодаря совместной творческой работе всех членов сотрудничества был создан спектрометр БИС-2, проведено 30 сеансов облучения спектрометра на серпуховском ускорителе, получен первичный материал, проведена обработка и физический анализ экспериментальных данных.

Я считаю своим непременным долгом выразить искреннюю благодарность за творческую взаимопомощь членам этого коллектива, принимавшим участие на разных стадиях подготовки и проведения эксперимента и внесших вклад в его осуществление:

Г.Айхнеру, А.Н.Алееву, В.П.Баландину, В.К.Балашову , С.Г.Басиладзе, В.К. Бердышеву, В.К.Бирулеву, Н.В.Власову, Т.С.Григалашвили, Б.Н.Гуськову, И.И.Ев-сикову, Л.Г.Ефимову, А.И.Зинченко, И.М.Иванченко, И.Н.Какурину , М.Н.Капиши-ну, Н.Н.Карпенко, Д.А.Кириллову, И.Ф.Колпакову, И.Г.Косареву, В.Р.Крастеву , В.Г.Кривохижину, Н.А.Кузьмину, Б.А.Кулакову, В.В.Кухтину, Е.М.Лихачевой, М.Ф.Лихачеву, А.Л.Любимову, А.Н.Максимову, П.К.Маньякову, П.В.Мойсензу, А.Н.Морозову, В.В.Пальчику, А.Н.Парфенову, А.В.Позе, Т.Б.Прогуловой, Л.А.

Рачковой, В.Н.Садовникову, А.Е.Сеннеру, Л.В.Сильвестрову , В.Е.Симонову

Л.А.Слепец, В.А.Смирнову, Г.Г.Султанову, Г.Г.Тахтамышеву, П.Т.Тодорову, М.В.

Тошевой, Р.К.Траянову, А.С.Чвырову, В.Д.Чолакову, Е.А.Чудакову, В.К.Юдину В.-Д.Новаку, З.Новаку, Х.Новак, Х.-Э.Рызеку, К.Хиллеру, А.С.Белоусову, Я.А.Ваз-дику, М.Н.Войчишину, Е.Г.Девицыну, М.В.Завертяеву, В.А.Козлову, Е.И.Малиновскому, С.Ю.Поташову, С.В.Русакову, П.А.Смирнову, Ю.В.Соловьеву, А.Р. Теркулову, А.М.Фоменко, П.Н.Шарейко , Л.Н.Штаркову, Э.Д.Молодцову, М.Вецко, Я.

Гладкому, С.Немечеку, М.Новаку, А.Прокешу, М.Смижанской, Я.Счастному, В.Й.

Заячки, Д.Т.Бурилкову, В.И.Генчеву, И.М.Гешкову, П.К.Маркову , Н.С.Амаглобе-ли, Т.В.Гвахария, В.П.Джорджадзе, В.Д.Кекелидзе, Н.Л.Ломидзе, Г.Т.Татишвили, Р.Г. Шанидзе, Л.Вайи, И.Верешу, П.Залану, Э.Кайчошу, А.Монтваи, Я.Пазони, Л.Сабо, А.Ф.Камбуряну, А.А.Локтионову, Ю.К.Потребеникову, И.Я.Часникову.

Благодарю коллективы СНЭО ОИЯИ и ИФВЭ обеспечившие эффективную работу спектрометра БИС-2 и ускорителя У-70, сотрудников ОННР, КБ и ЦОЭП ЛВЭ, сотрудников отдела математической обработки экспериментальных данных и вычислительного центра ЛВТА, способствовавших успешной подготовке и проведению эксперимента.

Глубочайшую признательность выражаю Александру Михайловичу Балдину за постоянный интерес и поддержку исследований, проводившихся Сотрудничеством БИС-2, в значительной степени способствовавшие его успешной работе.

Я искренне благодарен моим научным руководителям доктору физико-математических наук, профессору М.Ф.Лихачеву и кандидату физико-математических наук, старшему научному сотруднику А.Н.Максимову, чье постоянное внимание и ценные советы и консультации во многом содействовали подготовке этой работы.

Заключение

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Арефьев, Валентин Александрович, 1999 год

Литература

[1] Glashow S.L., Iliopoulos J., Maiani L. Phys.Rev. D2 (1970) 1285.

[2] Aubert J.J. et al. Phys.Rev.Lett. 33 (1974) 1404.

[3] Augustin J.E. et al. Phys.Rev.Lett. 33 (1975) 233.

[4] Drijard D. et al. Phys.Lett. 8IB (1979) 250.

[5] Kernan A., VanDalen G. Physics Reports 106 (1984) 297.

[6] Tavernier S.P.K. Rep.Prog.Phys. 50 (1987) 1439.

[7] Бугорский А.П. и др. ЯФ 40(9) (1984) 73.

[8] Asratyan A.E. et al. Phys.Lett. 79B (1978) 497.

[9] Свиридов Ю.М. ЯФ 49(1) (1989) 172.

[10] Банник Б.П. и др. Письма в ЖЭТФ 25 (1977) 86; Банник Б.П. и др. Письма в ЖЭТФ 26 (1977) 399; Толстов К.Д. и др. Письма в ЖЭТФ 33 (1981) 243; Али-Муса Н. и др. ОИЯИ, Д1-82-715, Дубна, 1982; Али-Муса Н. и др. ОИЯИ, Д1-83-686, Дубна, 1983.

[11] Алеев А.Н., Арефьев В.А., Баландин В.П. и др. ОИЯИ, Б2-1-86-440, Дубна, 1986.

[12] Айхнер Г., Алеев А.Н., Арефьев В.А. и др. ОИЯИ, Р1-11516, Дубна, 1978; Айхнер Г., Алеев А.Н., Арефьев В.А. и др. ОИЯИ, Р1-11838, Дубна, 1978.

[13] J.W.Cronin et al. //Phys.Rev. Dll (1975) 3105.

[14] D.S.Barton et al. //Phys.Rev. D27 (1983) 2580.

[15] W.Geist, preprint CERN/EP 79-78 (1979);

S.Reucroft, XIV Intern. Symp. on Multiparticle Dynamics (Lake Tahoe, CA,

- 841983);

M.MacDermott, preprint RAL, 85-034 (1985).

[16] G.Burguin et al., XX Intern. Conf. on High Energy Physics (Madison, WI, 1980) p.201.

[17] M.E.Duffy et al. //Phys.Rev.Lett. 55 (1985) 1816.

[18] А.Н.Алеев, В.А.Арефьев, В.П.Баландин и др. ОИЯИ Д1-86-422, Дубна, 1986.

[19] А.Н.Алеев, В.А.Арефьев, В.П.Баландин и др. //ЯФ 46(10) (1987) 1127.

[20] H.Cobbaert et. al. //Phys.Lett. B191 (1987) 456.

[21] А.Н.Алеев, В.А.Арефьев, В.П.Баландин и др. ОИЯИ Д1-88-397, Дубна, 1988; M.Vecko et al. //Czech.J.Phys. B39 (1989) 297.

[22] А.Н.Алеев, В.А.Арефьев, В.П.Баландин и др. ОИЯИ Р1-89-854, Дубна, 1989; //ПТЭ 1991 №1 50.

[23] Ю.Т.Борэунов, Л.Б.Голованов, В.Л.Мазарский и др. //ПТЭ 1984 №3 30.

[24] В.А.Арефьев, И.Н.Какурин, А.Я.Скитева и др. ОИЯИ 13-86-391, Дубна, 1986; //ПТЭ 1987 №5 50.

[25] Ю.М.Аверьянов, А.Н.Алеев, В.П.Баландин и др. ОИЯИ БЗ-10-9590, Дубна, 1976.

[26] В.А.Арефьев, М.Н.Войчишин, Т.С.Григалашвили и др. Препринт ФИАН 141. М., 1985.

[27] Б.Н.Гуськов, Е.Г.Девицин, В.П.Джорджадое и др. ОИЯИ Р1-86-248, Дубна, 1986.

[28] Б.Н.Гуськов, Е.Г.Девицин, М.В.Завертяев и др. //ПТЭ 1985 №5 49.

[29] М.Н.Войчишин, Б.Н.Гуськов, Е.Г.Девицин и др. //ПТЭ 1985 №3 71.

[30] А.С.Белоусов, Я.А.Ваздик, Е.И.Малиновский и др. Препринт ФИАН 226. М., 1982.

[31] Г.Айхнер, А.Н.Алеев, В.А.Арефьев и др. ОИЯИ 13-80-463, Дубна, 1980; //ПТЭ 1982 №3 40.

[32] В.П.Баландин, И.Вереш, Б.Н.Гуськов и др. //ПТЭ 1987 №6 32.

[33] Б.H.Гуськов, И.М.Иванченко, В.А.Калинников и др. ОИЯИ 13-87-419, Дубна, 1987.

[34 [35

[36

[37 [38

[39 [40

[41

[42 [43 [44

[45 [46

С.Е.Бару, С.Г.Басиладзе, В.Р.Грошев и др. //ПТЭ 1975 №4 105.

B.Г.Аблеев, В.А.Арефьев, С.Г.Басиладзе и др. ОИЯИ 13-8829, Дубна, 1975. Представлено на Международном совещании по методике проволочных камер. Дубна, 1975.

C.Е.Бару и др. В сб.¡"Пропорциональные камеры. Материалы рабочего совещания по методике пропорциональных камер". ОИЯИ 13-7154 Дубна 1973 с.129.

Л.А.Волкова, Ю.Д.Карпеков, Ю.Н.Симонов. ИФВЭ 76-81. Серпухов, 1976.

A.П.Кашук, Т.Г.Макаев. В сб.: Труды Международного совещания по методике проволочных камер, 17 - 20 июня 1975 г., Дубна. ОИЯИ Д13-9164. Дубна, 1975, с.260.

С.Г.Басиладзе, В.Я.Гвоздев, З.Г>зик и др. ОИЯИ 13-7613, Дубна, 1973.

R.Foglio, C.Perrin, J.Pouxe е.a. In: Proceedings II Ispra Nuclear Electronics Symposium, Stressa, Italy, May 20 - 23, 1975, p.129.

J.E.Loude, M.Morel, E.Winkelmann e.a. In: Proceedings II Ispra Nuclear Electronics Symposium, Stressa, Italy, May 20 - 23, 1975, p.161.

R.Bouclier, G.Charpak, E.Chesi e.a. Nucl.Instr.&Meth. 1974 115 235.

B.Г.Аблеев, В.А.Арефьев, С.Г.Басиладзе и др. ОИЯИ 13-8967, Дубна, 1975.

А.Н.Алеев, В.А.Арефьев, В.П.Баландин и др. ОИЯИ Р13-98-286, Дубна, 1998. Направлено в ПТЭ.

M.Smizanska et al. //Czech.J.Phys. 40 (1990) 1293.

A.N.Aleev, V.A.Arefiev, V.P.Balandin et al. Preprint IHEP PHE 83-5. BerlinZeuthen, 1983.

[47] S.V.Afanasiev, Yu.S.Anisimov, V.A.Arefiev et al. In: Relativistic Nuclear Physics & Quantum Chromodynamics. Abstracts of the XI International Seminar on Problems of the High Energy Physics. Dubna, Russia, Sept. 1992. JINR, El,2-92-371. Dubna: JINR, 1992, p.49.

[48] S.V.Afanasiev, Yu.S.Anisimov, V.A.Arefiev et al. In: International School- Seminar on Heavi Ion Physics. Dubna, Russia, May 1993. Abstracts. JINR, E7-93-126. Dubna: JINR-FLNR, 1993, p.170.

[49

[50

[51 [52 [53 [54 [55 [56

[57 [58 [59 [60 [61 [62

[63 [64 [65

S.V.Afanasiev, Yu.S.Anisimov, V.A.Arefiev et al. In: International School- Seminar on Heavi Ion Physics. Dubna, Russia, May 1993. Vol.11. JINR, E7-93-274. Dubna: JINR, 1993, p.318.

S.V.Afanasiev, V.A.Arefiev, Yu.S.Anisimov et al. In: JINR Rapid Communications, JV1[58] - 93, Dubna, 1993, p.21.

B.А.Арефьев и др. ОИЯИ 13-86-738, Дубна, 1986. Б.H.Гуськов и др. ОИЯИ 13-87-419, Дубна, 1987.

C.Г.Басиладзе, А.Н.Парфенов. //ПТЭ 1974 №3 86. С.Г.Басиладзе, Нгуен Тхи Ша, А.Н.Парфенов. //ПТЭ 1981 №5 92.

Б.Н.Гуськов, В.А.Калинников, В.Р.Крастев. и др. //ПТЭ 1984 №6 91.

Г.Айхнер, В.А.Арефьев, В.П.Басиладзе и др. ОИЯИ 13-10524, Дубна, 1977. Представлено на IX Международном симпозиуме по ядерной электронике. Варна, Болгария, 1977.

Г.Айхнер, А.Н.Алеев, В.А.Арефьев и др. ОИЯИ 13-80-161, Дубна, 1980. А.Н.Алеев, В.А.Арефьев, В.П.Баландин и др. ОИЯИ Р1-86-427, Дубна, 1987. А.Н.Алеев, В.А.Арефьев, В.П.Баландин и др. ОИЯИ Р10-87-31, Дубна, 1987. Нгуен Фук, В.А.Смирнов. ОИЯИ 10-8712, Дубна. 1975. И.М.Иванченко и др. ОИЯИ Р10-89-436, Дубна, 1989.

Д.Т.Бурилков и др. ОИЯИ 10-80-656, Дубна, 1980; ОИЯИ 10-81-723, Дубна, 1981; ОИЯИ 10-81-772, Дубна, 1981.

А.А.Локтионов и др. Препринт ИФВЭ АН Каз.ССР 88-02, Алма-Ата, 1988.

А.Н.Алеев, В.А.Арефьев, В.П.Баландин и др. //ЯФ 44(9) (1986) 661.

A.N.Aleev, V.A.Arefiev, V.P.Balandin et al. //Z.Phys.C. 37 (1987) 243; A.N.Aleev, V.A.Arefiev, V.P.Balandin et al. //Czech.J.Phys. B36 (1986) 1303.

[66] А.Н.Алеев, В.А.Арефьев, В.П.Валандин и др. ОИЯИ Р1-90-595, Дубна, 1990.

[67] A.N.Aleev, V.A.Arefiev, V.P.Balandin et al. //Czech.J.Phys. 42 (1992) 953.

[68] А.Н.Алеев, В.А.Арефьев, В.П.Баландин и др.//ЯФ 56(9) (1993) 147.

[69] А.Н.Алеев, В.А.Арефьев, В.П.Баландин и др. ОИЯИ 1-81-67, Дубна, 1981.

[70] В.П.Баландин, Е.А.Белогорлов, А.П.Воробьев и др. //ПТЭ 1987 №4 48.

[71] B.Davis et al. //Phys.Rev.Lett. 29 (1972) 139.

[72] A.Babaev et al. //Nucl.Phys. B110 (1976) 189.

[73] В.Д.Кекелидзе. ОИЯИ 1-86-657, Дубна, 1986.

[74] Review of Particles Properties, P.D.G. //Phys.Lett. B239 (1990).

[75] С.П.Баранов. Препринт ФИАН 343 M., 1986; M.MacDermott et al.//Phys.Lett. 184B (1987) 108.

[76] Й.Блюмляйн и др. //ЯФ 55(8) (1992) 2092.

[77] С.А.Беликов и др. //ЯФ 58(11) (1995) 1993.

[78] В.В.Аммосов и др. //ЯФ 53(4) (1991) 999.

[79] M.P.Alvarez et al. //Z.Phys.C. 51 (1991) 11.

[80] J.F.Gunion. //Phys.Rev. D10 (1974) 242; //Phys.Lett. 88B (1979) 150. ■

[81] C.E.Carlson, R.Suaya. //Phys.Lett. 81B (1979) 329; P.Mazzanti, S.Wada. //Phys.Rev. D26 (1982) 602; К.Г.Боресков, А.Б.Кайдалов. //ЯФ 37(1) (1983) 174;

Ю.A.Голубков, А.В.Жилин, Ю.П.Никитин. //ЯФ 37(6) (1983) 1514;

C.М.Трошин, Н.Е.Тюрин. //ЯФ 38(3) (1983) 756; А.Б.Кайдалов, О.И.Пискунова. //ЯФ 43(6) (1986) 1545.

[82] А.Н.Алеев, В.А.Арефьев, В.П.Баландин и др. //ЯФ 35(5) (1982) 1175; А.Н.Алеев, В.А.Арефьев, В.П.Баландин и др. //ЯФ. 37(6) (1983) 1474;

D.T.Burilkov, V.I.Genchev, I.M.Geshkov et al. //Bulg.J.Phys. 10 (1983) 49; D.T.Burilkov, V.I.Genchev, I.M.Geshkov et al. //Bulg.J.Phys. 10 (1983) 185; A.N.Aleev, V.A.Arefiev, V.P.Balandin et al. //Z.Phys.C C23 (1984) 333; А.Н.Алеев, В.А.Арефьев, В.П.Баландин и др. ОИЯИ Р1-88-397, Дубна, 1988;

M.Vecko, M.Novak, J.Hladky et al. //Czech.J.Phys. B39 (1989) 297; А.Н.Алеев, В.А.Арефьев, В.П.Баландин и др. ОИЯИ Р1-90-128, Дубна, 1990.

[83] А.Н.Алеев, В.А.Арефьев, В.П.Баландин и др. ОИЯИ Д1-89-701, Дубна, 1989; J.Hladky, J.Krasova, M.Novak et al. //Czech.J.Phys. 40 (1990) 957;

A.M.Vecko, M.Novak, J.Hladky et al. //Czech.J.Phys. B41 (1991) 297.

[84] А.Н.Алеев, В.А.Арефьев, В.П.Баландин и др. //ЯФ 34(2) (1981) 386; А.Н.Алеев, В.А.Арефьев, В.П.Баландин и др. //ЯФ 36(6) (1982) 1420; A.N.Aleev, V.A.Arefiev, V.P.Balandin et al. //Z.Phys.C C25 (1984) 205; Н.С.Амаглобели, В.П.Джорджадзе, В.Д.Кекелидэе и др. //ЯФ 45(4) (1987) 1020.

[85] А.Н.Алеев, В.А.Арефьев, В.П.Баландин и др. ОИЯИ Д1-88-194, Дубна, 1988; А.Н.Алеев, В.А.Арефьев, В.П.Баландин и др. ОИЯИ Д1-88-369, Дубна, 1988; А.Н.Алеев, В.А.Арефьев, В.П.Баландин и др. ОИЯИ Д1-89-642, Дубна, 1989; А.Н.Алеев, В.А.Арефьев, В.П.Баландин и др. ОИЯИ Д1-88-368, Дубна, 1988; A.N.Aleev, V.A.Arefiev, V.P.Balandin et al. //Z.Phys.C C47 (1989) 533; А.Н.Алеев, В.П.Баландин И.М.Гешков и др. //ЯФ 56(10) (1993) 100.

[86] А.Н.Алеев, В.А.Арефьев, В.П.Баландин и др. ОИЯИ Д1-89-345, Дубна, 1989; A.N.Aleev, V.A.Arefiev, V.P.Balandin et al. JINR El-90-316. Dubna, 1990; A.N.Aleev, V.A.Arefiev, V.P.Balandin et al. //Czech.J.Phys. B42 (1992) 159; A.N.Aleev, V.A.Arefiev, V.P.Balandin et al. //Preprint Desy-Zeuthen 93-01. Zeuthen, Germany, 1993.

[87] А.Н.Алеев, В.А.Арефьев, В.П.Баландин и др. //ЯФ 37(6) (1983) 1479.

[88] А.Н.Алеев, В.А.Арефьев, В.П.Баландин и др. В сб.: Краткие сообщения ОИЯИ № 19-86. С.6. Дубна, 1986.

[89] А.Н.Алеев, В.А.Арефьев, В.П.Баландин и др. //ЯФ 43(3) (1986) 619.

[90] А.Н.Алеев, В.А.Арефьев, В.П.Баландин и др. //ЯФ 46(10) (1987) 1127.

[91] А.Н.Алеев, В.А.Арефьев, В.П.Баландин и др. //ЯФ 44(4) (1986) 1010.

[92] A.N.Aleev, V.A.Arefiev, V.P.Balandin et al. //Czech.J.Phys. B42 (1992) 11.

[93] A.N.Aleev, V.A.Arefiev, V.P.Balandin et al. //Z.Phys.C C36 (1986) 27; D.T.Burilkov, V.I.Genchev, I.M.Geshkov et al. //Bulg.J.Phys. 15 (1988) 1.