Экспериментальное исследование упругого малоуглового рассеяния адронов на ядрах водорода, дейтерия и гелия в области промежуточных и высоких энергий тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.16 ВАК РФ

АКАДЕМИЯ НАУК СССР ЛЕНИНГРАДСКИЙ ИНСТИТУТ ЯДЕРНОЙ 4ИЗИКИ им.В.П.КОНСТАНТИНОВА

А/

На правах рукописи

КОРОЛЁВ Герман Александрович

УДК 539.171.016

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ УПРУГОГО МАЛОУГЛОВОГО РАССЕЯНИЯ АДРОНОВ

НА адРАХ ВОДОРОДА. ДЕЙТЕРИЯ И ГЕЛИЯ В ОБЛАСТИ ПРОМЕЖУТОЧНЫХ И ВЫСОКИХ ЭНЕРГИЙ

(01.04.16 - физика ядра и элементарных частиц)

Автореферат

диссертации на соискание учёной степени доктора физико-математических наук

Ленинград 1989

Работа выполнен? в Ленинградском институте одарной физики им.Б.П.Константинова АН СССР.

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук В.В.Анисович,

доктор физико-математических наук Б.Б.Говорков,

доктор физико-математических наук В.А.Копылов-Свиридов.

Ведущая организация - Институт физики высоких энергий (г.Серпухов).

Защита состоится " "_ 1990 г. в - - часов

на заседании специализированного совета по защите докторских диссертаций при Ленинградском институте ядерной физики им.Б.П.Константинова АН СССР по адресу:

188350, Ленинградская обл., г.Гатчина, Орлова роща, Актовый зал института.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ЛИЯ4 им.Б.П.Константинова АН СССР.

Автореферат разослан " " 1990 г.

.Учёный секретарь специализированного совета

доктор физ.-мат.наук А.Н.Москалёв

(У Л ыгс глг'

}) /Г

к. о и .г ^

а . -

У ^ р.- **

ОЕЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Одной из важнейших проблей в ядерной физике является нуклон-цуклонное взаимодействие. Интерес к изучению двухнуклонной системы в области физики промежуточных энергий в последние годы связан с экспериментальными -. поисками проявления дибарионных резонансов. Окончательный ответ на вопрос о существовании дибарионных резонансов, по-видимому, может дать только фазовый анализ, который требует для своего проведения наличия многочисленных данных экспериментальных наблюдений, таких как дифференциальные сечения сШУсГС, полные сечения , поляризация Р и др. Существующие наиболее известные фазовые анализы дают указание на возможное существование

3*3" и Резонансов> Для уточнения этих выводов очень важны экспериментальные данные по рр-и-пр упругому рассеянию в области малых переданных имцульсов ("Ь1 , где существующая экс- • периментальная информация особенно бедна. Исследование малоуглового упругого рассеяния представляет сложную экспериментальную задачу. В ряде лабораторий были разработаны методики подобных измерений. Развитый в ЛИЯФ АН СССР метод отличается тем, что в нём регистрируются как рассеянные частицы, так и ядра отдачи, причём детектор ядер отдачи ИКАР одновременно служит газовой мишенью. Особенностью метода является высокая точность (1+2%) абсолютной нормировки измеренных дифференциальных сечений. В результате, с помощью феноменологического анализа удаётся извлечь ряд параметров, связанных со свойствами NN -амплитуд, таких как отношение реальной части спин-независящей амплитуды в 0 к её мнимой части р0, относительный вклад спиновых амплитуд 0, параметр наклона дифракционного конуса % . Систематический энергетический анализ этих параметров в области промежуточных энергий интересен с точки зрения поиска отклонений от регулярности, связанных с существованием дибарионных резонансов.

Другой важной возможностью использования NN-амплитуд, пожученных в результате фазового анализа^ являются расчёты нук-

лон-ядерного рассеяния в рамках дифракционной теории многократного рассеяния, которые могут сравниваться с результатам« прецизионных измерений. В малоугловых экспериментах по рассеянию адронов на ядрах гелия,помимо дифференциальных сечений,могут определяться также полные сечения и параметр наклона дифракционного конуса. В области промежуточных энергий, как и для высоких энергий сравнение pacч<¿тa с экспериментом может быть использовано для поисков кварковых эффектов в ядре. Для того, чтобы исключить возможность ошибок, связанных с ненадёжностью предсказаний фазового анализа о поведении NN-амплитуд в области малых переданных импульсов, модно провести аналогичные сравнения расчётных и экспериментальных дифференциальных сечений для упругого рс1-рассеяния. В этом случае влияние кварковых эффектов должно быть много меньшим, так как роль примеси ненук-лонной компоненты в дейтоне для процессов с малыми переданными импульсами несущественна.

Таким образом, экспериментальное исследование малоуглового упругого рассеяния адронов представляет комплексное исследование, создающее условия для глубокого изучения нуклон-цуклон-ного взаимодействия, исследования структуры ядра и создания последовательной теории многократного рассеяния.

Цели и задачи работы. Основной целью работы было создание экспериментальных установок и исследование упругого рассеяния адронов на малые углы в диапазоне промежуточных и высоких энергий. Для проведения измерений в трудной для эксперимента малоугловой области рассеяния использовалась одновременная регистрация ядра отдачй и рассеянной частицы. Это существенно снизило уровень фона. Проведение физических исследований было связано с развитием различных вариантов детектора ядер отдачи, - газовой ионизационной камеры.

Исследование упругого рассеяния адронов на малые углы включало:

I) измерение абсолютных дифференциальных сечений упругого рр-

I) СаЫшо Ь.С., 1Шсо1аеу К.». Шс1.Р11уа., У.А436 (1985) 653.

и 1гр-взаимодействия и анализирующих способностей упругого Кр-рассеяния; исследование энергетического поведения параметров, связанных со свойствами ^-.'-амплитуд, в области промежуточных энергий, где возможно существование дибарион-ных резонансов;

2) измерение дифференциальных и полных сечений взаимодействия адронов с ядрами гелия, а также определение энергетической зависимости параметра наклона дифракционного конуса в области высоких энергий; сравнение эксперимента с существующими расчётами в рамках дифракционной теории многократного рассеяния;

3) одновременное измерение абсолютных дифференциальных сечений упругого рс1- и р^Не-рассеяния в области промежуточных энергий 700-1000 МэВ и сравнение экспериментальных данных с расчётами в рамках дифракционной теории многократного рассеяния с использованием NN1 -амплитуд из фазового анализа.

Научная новизна. Работа была выполнена ка ускорителях Гатчины, Серпухова, Сакле и ЦЕРНа. Достижение оригинальных результатов оказалось возможным благодаря созданию новых экспериментальных установок, в основе которых лежит разработанный в ЛИЯФ детектор ядер отдачи ИКАР. Рассмотрена возможность исследования упругого малоуглового рассеяния в области сверхвысоких энергий на строящемся УНК в Серпухове.

В представленной работе проведён комплекс измерений абсолютных дифференциальных сечений упругого рр- и !гр-рассеяния на малые углы в диапазоне энергий 400-1150 МэВ при 21 значении энергии, причём в большинстве случаев измерения выполнены впервые.

Показано, что энергетическое поведение параметра наклона дифракционного коцуса одинаково для рр- и гир-рассеяния и не имеет резонансной структуры, связанной с наличием дибариошшх резонансов в упругом канале. Экспериментально обнаружен быстрый спад относительного вклада спин-спиновых Ш -амплитуд с ростом энергии.

Впервые проведены измерения упругого -рассеяния вперёд при 13 значениях энергии, а также р%е-рассеяния при 4-х

значениях энергии в диапазоне энергий от 40 до 300 ГэВ. Получены значения полных сечений и параметра наклона дифракционного конуса.

Проведены измерения в одинаковых условиях-дифференциальных сечений упругого рс1- и р^Ке-рассеяния на малые углы в диапазоне энергий 7С0-10Ш МэВ. Обнаружено, что расчёт в рамках теории многократного рассеяния с использованием NN-амплитуд из фазового анализа хорошо описывает сечения в случае р(±-рас-сеяния и даёт завышенное в сравнении с экспериментом значение наклона сечения р^Ке-рассеяния.

Все основные результаты, полученные в работе и вынесенные на защиту, являются оригинальными.

Практическая ценность.

1. Развит новый метод исследования упругого рассеяния ад-ронов на малые углы на ядрах водорода, дейтерия и гелия в широком диапазоне энергий вплоть до сверхвысоких.

2. Предложен и опробован метод измерения энергии заряженных цучков с высокой точностью по корреляции энергии ядер отдачи и угла рассеяния налетающей частицы. Метод пригоден для использования на будущих ускорителях сверхвысоких энергий.

3. Исследована зависимость ионизации от энергии протонов и оС-частиц для водорода, дейтерия, гелия и метана. Полученная информация важна для теории газовых ионизационных детекторов.

4. Внесён существенный вклад в создание экспериментальной основы для анализа Ш-рассеяния. Подученные данные по' NN -рассеянии включена в имеющиеся фазовые анализы, что способствует выяснению вопроса о существовании дибарионных резонансов. Сведения о NN -амплитудах важны также в расчётах по цуклон-ядерноку рассеянии.

5. Полученные экспериментальные данные по П^Ке, р^Не и рс!-рассеянив стимулировали дальнейшее развитие- дифракционной теории многократного рассеяния.

Апробация работы и публикации. Основные результаты диссертации докладывались на научных семинарах в ЛИЯФ, И$ВЭ,. на . сессиях Отделения ядерной физики АН СССР в 1974-1987 гг, на

- 7 -

Всесоюзных симпозиумах по нуклон-нуклонным и адрон-ядерным взаимодействиям при промежуточных энергиях (Ленинград, 1982, 1984, 1986), на международных конференциях в Мэдисоне (США, 1980), Версале (Франция, 1981), Гейдельберге (ЙРГ, 1984), Оса-ке (Япония, 1985), Вероне (Италия, 1985), Еалатолфюреде (Венгрия, 1987), Киото (Япония, 1987). Материал диссертации отражён в 31 публикации в советской и зарубежной печати.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав и заключения, содержит 52 рисунка, 4 таблицы и список литературы из 134 наименований. Общий объём диссерации 142 страницы.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении отмечается интерес, который проявляется в последнее время в области физики промежуточных энергий к проблеме изучения двухнуклонной системы, особенно в связи с экспериментальными поисками дибарионных резонансов. Окончательный ответ на вопрос о существовании дибарионных резонансов может дать только фазовый анализ (ФА). Одной из целей диссертации являлось получение экспериментальных данных по упругому рр- и п,р-рассеянию для ÍA в области малых углов, где практически отсутствуют опытные данные. Особенностью измерения'дифференциальных сечений d6/dt является высокая точность абсолютной нормировки. В результате, с помощью феноменологического анализа удаётся извлечь ряд параметров, связанных со свойствами NN -амплитуд, таких как отноаение реальной части спин-неэавиоягцей амплитуды при t = 0 к её мнимой частиjoQ, относительный вклад спиновых амплитуд ¡Ь Q, параметр наклона дифракционного конуса в . Измерения с пучком поляризованных нейтронов позволили определить также величину анализирующей способности А0(Ж0.

Другой ватной возможностью использования NN -амплитуд, полученных в результате ЙА, являются расчёты нуклон-ядерного рассеяния в рамках теории многократного рассеяния. В диссертации проводится сравнение измеренных сечений dfJ/dt с расчётом в области промежуточных энергий для pd- и р^Не-рассеяния. Для

высоких энергий при рассеянии на ядрах гелия с расчётом сравнивается энергетическое поведение экспериментальных значений полных сечений и параметра наклона дифракционного коцуса , получаемого при измерении йЗУсЙ.

Сводная таблица результатов физических измерений приведена в таблице,!. Во введении даётся также краткий обзор структуры диссертации.

В первой главе приводятся физические мотивации постановки экспериментов по малоугловоку рассеянию. Обосновывается актуальность изучения двухцуклонной системы. Получение экспериментальных данных по рр- и Пр-рассеяни» в единых методических условиях и в широком энергетическом диапазоне, помимо экспериментального вклада в ВД,имело целью также поиск нерегулярности в энергетическом поведении параметров 6 и у30, которые могли бы свидетельствовать о существовании дибарионных резонансов. в частности, состояния %д. Модель, развитая Лазинским и др. , хорошо описывает изменение параметра наклона В в упругом П р-и'К-р-рассеянии в зависимости от параметров резонанса. Поэтому представляло интерес провести аналогичное исследование поведения параметра -в для рр-рассеяния в области промежуточных энергий. В феноменологическом описании нуклон-нуклонного либо ад-рон-ядерного упругого рассеяния на малые углы использовалась так называемая интерференционная формула, предложенная Бете,^^

где - кулоновская и ядерная амплитуды, для кото-

рых использована общепринятая параметризация, К - нормировочный множитель, - фаза Бете.

Амплитуда упругого N -рассеяния с учётом её спиновой структуры представлялась в виде

2) Ьаз1пяк1 Т. et а1. РЬуо.Неу., 1969, V.179, п.5, р.1426.

3) ЗегЪе И.А. Алп.Рг.уз., 1958, у.З, р.190.

где А, В, С,О, Е - комплексные функции энергии и угла рассеяния & в с.ц.м.; <5j, 6*2 - спиновые операторы Паули; Ь , rv -система ортонормированкых векторов. Тогда приведённые в таблице 1 параметры определяются как

Д» ReACo)/ImA(o) , (3)

2[Bfo)|*+lEfl»la' ' '

А= [ImAfo)]* £

Исследование упругого П сС - и ро(-рассеяния при высоких энергиях так же, как pel- и рсС-рассеяния при промежуточных энергиях, может быть использовано для поиска кварковых эффектов в ядре.

Вторая глава посвящена созданию экспериментальных установок для исследования рассеяния на малые углы. Существует два метода измерения дифференциальных сечений dfT/dt в области малых переданных импульсов |t| . В одном из них регистрируется угол рассеяния налетающих частиц , который связан с величиной |t| соотношением lt| <¡1 p^G^ , где pL - имцульс налетающих частиц в л.с. В ОИЯИ ^ предложен и развит другой метод - регистрация частиц отдачи. В этом варианте |-fcl= где Т^.т^ - энер-

гия и масса ядра отдачи.

В ЛИЯ5 разработан метод измерения малоуглового рассеяния, в котором импульсная ионизационная камера ИКАР служит одновременно газовой мишенью и детектором ядер отдачи. Дальнейшее развитие метода состояло в одновременном измерении угла рассеяния Оs налетающей частицы с помощью системы пропорциональных камер, и, фактически, были созданы три различные установки:

1) установка для измерения упругого рр-, pd- и рс<-рассеяния в области промежуточных энергий на гатчинском синхроциклотроне;

2) установка для измерения в области высоких энергий (Серпухов, ЦЕРН) упругого ГГЬС -, рос -рассеяния;

4) Никитин В.А., Свиридов В.А. и др. ЖЭТ$, 1964, т.46, в.5, с.1608.

Таблица I

Сводная таблица результатов физических измерений

Реакция Ускоритель Энергия Т., МоВ 0 Измеренные величины Диапазон , <РэВ/с)2 Абсолютная нормировка

РР Синхроциклотрон, Гатчина 648,992 der/dt , fo-ßo 0,002-0,010 -2,5

РР и 648,746,795, 843,892 942 992 dS/dt , 0,006-0,040 ¿2

РР « 991 dmt ,6 0,007-0,075 i2

пр Сатурн П, Сакле, Франция 378,481,532, 582,633,683, 708,78-i 834, 884,934!985, 108¿,llá5 diT/dt , 0,01-0,08 ¿(4+7)

пр и 633,784,834, 934)985 s Лоодо 0,01-0,10 ¿3

Ü'oi Серпухов 40 ГэВ d6"/dt , 0,013-0,112 ±2

рсС П~с6 П+сС П"оС SPS, ЦЕРН, Швейцария Ii _ я. 11 — 91 _ 100,150,250, 300 ГэВ 100,150,200, 250*280,300 100,150 ГоВ 50.80.100, I2Ó,l40 ГэВ dß/dt , 6-tot.ß dff/dt , ^tot'é dß/dt , «tot«* dß/dt , 0,008-0,048 0,008-0,048 0,008-0,048 0,009-0,044 ±Г ¿1 '¿I ¿2

р et рсС Синхроциклотрон, Галина п 695,793,890, 991 695,793,890, 991 der/dt d5/dt , -6' .ßiot 0,01-0,085 0,013-0,080 i(2+I0h2)* ¿2

х) Щв (ГэВ/с)2.

3) установка для измерения п.р-рассеяния в Сакле (Франция).

Одновременная регистрация рассеянной частицы и ядра отдачи позволила существенно снизить уровень фона. Другим достоинством метода является высокое разрешение по переданному имцульсу в области малых 1"Ы, определяемое энергетическим разрешением ИКАРа . [б^ »»10"^ (ГэВ/с) 3 . Кроме того, на установке можно иметь абсолютную нормировку дифференциальных сечений с точностью до 1-2%. Наконец, метод может применяться на малоинтенсивных (10^+ +10® частиц/с) выведенных пучках вторичных частиц.

На рис.1 показана блок-схема установки для исследования упругого рассеяния на малые углы, использованной на протонном пучке гатчинского ускорителя. Угол рассеяния падающей частицы определялся с помощью пропорциональных камер (ПК), которые вместе со счётчиками С1,С2 образовывали триггернуа систему для запуска детектора ядер отдачи. Они же использовались для монитори-рования цучка. Для увеличения скорости счёта в триггерной системе использовался специализированный цифровой процессор - быстродействующее устройство, которое позволяло отбирать только те частицы, которые рассеялись на угол больше некоторой заданной величины. Коэффициент отбора составлял ^»10^, т.е. число триггер-ных импульсов было в 100 раз меньше, чем число прошедших частиц.

ПК4

ИКАР

Рис.1. Блок-схема установки для исследования упругого рассеяния

протонов на малые углы на гатчинском синхроциклотроне.

С1,С2 - сцинтилляпионные счётчики, ПК1-ПК4 - пропорциональные камеры, ИКАР - детектор ядер отдачи.

- 12 -

Основной частью всех экспериментальных установок являлся детектор ядер отдачи ИКАР, который наполнялся кли

СИ^ (104-15 атм). На рис.2 показана конструкция ИКАРа, использованная в эксперименте по изучению Гср-рассеяния. Камера состояла из катода, заземлённой сетки и 5 кольцевых анодов (А,В,С,"Л и Е), плоскости которых перпендикулярны оси камеры. И других экспериментах использовались конструкции ИКАРа, в которых аноды А, В и С были объединены в один анод. При высоких энергиях применялся вариант камеры, в которой для увеличения скорости набора полезных событий использовалось 6 одинаковых модулей ионизационной камеры в одном корпусе.

анод е

Рис.2. Детектор ядер отдачи ИКАР, использованный в эксперименте по гър-рас сеянию.

Рассеиваемые частицы проходят вблизи оси камеры. В случае упругого рассеяния вперёд в рабочем объёме сетка-катод ядро отдачи образует трек, почти параллельный плоскости электродов. Ядро отдачи ионизует газ вдоль трека. На катоде;сигнал индуцируется немедленно - как только электроны начинают дрейфовать по направлению к аноду. На аноде сигнал появляется лишь после того, как электроны проходят за сетку. Время дрейфа электронов от катода до анода около 20 мкс (^.Т) Не) и около 8 икс в случае

СН^. Амплитуда сигналов на электродах камеры зависит, от энергии ядра отдачи Т^. По соотношению амплитуд сигналов на анодах камеры и разнице времён их появления выделялись упругие события, а полная энергия Т^ определялась суммарным сигналом . Для частиц отдачи, у которых трек выходил за пределы камеры, полная энергия определялась по сШ/сЬс, а также по информации с ПК. Разность времён появления катодного сигнала и сигнала на аноде определяла положение точки рассеяния в рабочем объёме.

Специальные исследования были проведены по изучению прилипания и рекомбинации в использовавшихся газах. В экспериментах применялась очистка камеры и газа, а непрерывный контроль чистоты газа осуществлялся с помощью оС -источников, помещённых на катоде и на сетке. Контроль линейности и стабильности каналов осуществлялся с помощьп генератора точных амплитуд, имитировавшего сигналы от частиц отдачи. Генераторные сигналы использовались также при анализе данных для введения поправок.

Проведённое исследование показало, что зависимость ионизации (амплитуда от энергии Т^ линейна и имеет вид:

, (5)

где к , Е0 - величины, зависящие от рода газа, напряжённости электрического поля 6 и давления Р. Величина зависит ещё от коэффициента усиления в канале электроники. Экспериментально определено, что Е0«* -50 кэВ для Н^ и Я ¡>, Е0= 40 кэВ для Ше+ +20^2) и Е0= 400 кэВ для СН4 при рабочих параметрах £ и Р.

В случае гелиевого наполнения камеры реализуется возможность определения импульса р^ падающего пучка по корреляции между измеренным углом рассеяния падающей частицы и энергией ядра отдачи, которая сравнивается с реперным оС -источником.

Для отбора упругих событий использовалось несколько критериев отбора, главным из которых было равенство переданного импульса, определённого по частице отдачи, переданному импульсу, найденному по углу рассеяния. Двумерная матрица показана

на рис.3.

и

гл

5 3

2 1

О

£ис.З. Двумерная матрица "угол рассеяния-энергия ядра отдачи".

Эксперимент по рр-рассеянию. Г0» 992 МэВ.

В экспериментах по п.р-рассеянию после регистрации ядра отдачи в ИКАРе рассеянные нейтроны регистрировались нейтронными детекторами. В этом варианте установки внешний триггерный запуск не использовался из-за трудности его организации. Для того, чтобы повысить быстродействие ИКАРа и улучшить надёжность выделения упругих событий непосредственно с помощью детектора ядер отдачи ИКАР, была использована конструкция камеры с метановым наполнением. При одинаковом давлении в СН^ вдвое больше ядер водорода, чем в Н2, а скорость дрейфа выпе в несколько раз.

Для выяснения условий и возможностей работы камеры с метановым наполнением и калибровки энергетической шкалы ИКАРа на синхроциклотроне ЛИЯЗ был проведён вспомогательный калибровочный эксперимент по измерению упругого рр-рассеяния при энергии 991 ЫэВ. Схема эксперимента такая,же, как на рис.1. Задача калибровки заключалась в определении соотношения между энергией Тп (определяемой с помощью системы-ПК) и амплитудой сигнала ,

—)----г—--,--| • • • •

• • • • ■

• • •

• • • •

• • • » • • -

• • • • • • -

• • • • • ♦ -

• • • • • •

• •

• • •

• • • » • ♦ • #

- • • • • •• •

• • • •

• • *

• • • • • ••«•« •

• • • • •••••......

• • •• • 9 ОС*• • •

• • ' • • «•<»•• • • •

• • •• • • • • ••(>#• • • •

• • * •

•• •••• ......... •

— .. 1 1 1

20 40 60 80 100

в. меча.

- 15 -

поступающего с ИКАРа. Было также получено значение граничной гт\

энергии 7р тех протонов отдачи, у которых проекция трека на плоскость анодов заканчивается на середине зазора между электродами С и Ъ , т.е. с известным пробегом. Эта величина использовалась в пр-эксперименте как энергетический репер, т.к. камера работала в таком же режиме (величина плотности ядер водорода далее поддерживалась постоянной с точностью 0,Ю. При работе с метаном было получено А5/6Х для рр-рассеяния, которое хорошо согласовалось с сечением, полученным ранее при водородном наполнении.

В третьей главе приведены результаты исследований упругого рр-рассеяния на малые углы, выполненных на синхроциклотроне ЛИЯФ. Проведённые в Гатчине в 1972 г измерения ^0 в рр-рассея-нии (далее - эксп.1) подтвердили справедливость дисперсионных соотношений. В дальнейшем (см.табл.1) нами было проведено ещё три эксперимента. Все повторные измерения хорошо согласовались между собой (рис.4).

200

ю о

~ 150

100

ю "а

о-ЭКСПЕРИМЕНТ II .-ЭКСПЕРИМЕНТ III „ - АЛХАЗОВ и др. (1979) й-МАПБНАК е1а1.(1978)

ч

•4. *

50]-

0.01

0.02 0.03 Ш. (ГэВ/с)2

0.04 0.05

Рис.4. Измеренное в эксп.П и Ш ¿Б/6Х упругого рр-рассеяния

при энергии Т0=992 ЫэВ совместно с данными других работ.

ЧогоЬуоч Л.Л.. 14 а1. РЬуз.Ьеи., 1972, у.41В, и5, р.639.

В эксп.П проведены измерения при энергиях 640 и 992 МэВ. В этой работе^помимо д£>/с{£у приводятся полученные значения ¿>0 и у30. Уточнены также значения указанных параметров, которые следуют из эксп.1.

В следующей работе (эксп.Ш) проведены систематические измерения при энергиях 648,746,795,843,892,942 и 992 МоВ в районе возможного существования ^Гд резонанса с целью его обнаружения в нерегулярности поведения параметра наклона дифракционного конуса В,\ Измерена также энергетическая зависимость параметра^. Эксп.1У связан с испытаниями работы ИКАРа с наполнением СН^. Измерения проведены при энергии 992 ЫэВ, определены & и &0.

При анализе рр-рассеяния использовалась интерференционная формула (I). Как обычно, было принято

кеА(-Ь)*кеА(о)-еоср(Ь£/г). (7)

В итоге формула (I) для рр-рассеяния имеет вид;

(8)

бр (/2)+Ь£т¿^еос/> (VДД | ,

где б"рр - полное сечение рр-взаимодействия> оС = 1/137, ' /5 - скорость протона в л.е., бр>(^)=(1+ ^1/0,71)"^ - зарядовый формфактор протона.

Методом наименьших квадратов находился параметр уЗ 0, а также Jr>0 (I и П эксп.) или £ (Ш и 1У аксп.). Величина б4 фиксировалась согласно известным экспериментальным данным. Оказалось, что в рассматриваемой области изменения |"Ь| результаты анализа Но формуле (В) слабо зависят от выбора значений и поэтому можно полагать $>2~ Полученные в эксл.1 и П значения ^0 хорошо совпали с расчётом методом дисперсионных соотноше-

ний Поэтому в дальнейшем этот параметр был зафиксирован на основе указанного расчёта. Полученные таким образом значения р>0 приведены на рис.5. Здесь же приведены значения уЗ0, вычисленные с использованием Ш-амплитуд, восстановленных по результатам фазовых анализов. Сплошной линией показан результат вычисления методом дисперсионных соотношений штриховой - обозначен нижний предел величины ¡3,0, обусловленный мнимыми частями

А - ЭКСПЕРИМЕНТ I а - ЭКСПЕРИМЕНТ И о - ЭКСПЕРИМЕНТ III х - ЭКСПЕРИМЕНТ IV Л - WR1EKAT et al. (1980) о - IROM et al. (1982)

ФАЗОВЫЕ АНАЛИЗЫ

---DUBOIS et al (1982)

---ARNDT (1979)

РАСЧЁТ ПО ДИСПЕРСИОННЫМ СООТНОШЕНИЯМ

\\ - GREIN. KROLL(1981)

\\. \ '

400

600 800 Т0. МэЭ

1000

Рис.5. Энергетическая зависимость параметра Л для рр-рассея-ния. ' 0

Сплошная кривая - расчёт с помощью дисперсионных соотношений, пунктиром показана величина {(Ь0)т1п. (формула (9)).

Приведены также кривые, вычисленные по результатам фазовых анализов.

6) Grein Kroll P. SIN, 1981, 30 p. (Preprint/PR-81-09).

спин-спиновых амплитуд по результатам аргоннских экспериментов

(ь ) „ д^ь^С^Ш]*- в ¿(¿оу) + 1Э)

где Д и Д - разности полных сечений рассеяния в чистых спиновых состояниях.

В области энергий 500-1000 МэВ эксперимент указывает на более быстрый спад относительного вклада спин-зависящих амплитуд в дифференциальное сечение по сравнению с расчётом на основе дисперсионных соотношений. Это расхождение нами относится за счёт недостаточности той экспериментальной информации, которая имелась в распоряжении у авторов указанного расчёта.

Зависимость параметра наклона ^(рц), полученная в эксп.Ш, вместе с результатами работы ОКЯИ при высоких энергиях показана на рис.6. Нами проанализирована полученная зависимость ••£(р,_) с точки зрения возможного проявления в ней дипротонного резонанса ^Г^ (масса 2240 Ц.оВ, ширина Г»200 МэВ) с некоторой упругостью ос =

Пренебрегая спин-спиновым взаимодействием, мы применили формализм, развитый в работе Лазинского и др. . Следовательно,

где А(^) и С(£) - центральная и спин-орбиталь^ая амплитуды. Следуя рабо-ге А("Ь) и С(1) были представлены как суперпозиция дифракционной С^) и резонансной (Ю амплитуд. В итоге получена подобная приведённой в работе функциональная зависимость

£ (АК, А6,В ри), где - резонансная часть цент-

ральной амплитуды, вычисляемая из разложения по парциальным волнам с бре""-Еигнеровскими парциальными амплитудами; А (ри) -дифракционная часть центральной амплитуды, которая определялась

7) Аиег 1.Р. сЬ а1. Рпуз.Ь&гг., 1977, '/.673, р.113. В) ВегпозИсп С.С. е1: еЛ. РЬуа.Ье«., 1973, У.43В, р.65.

Рис.6. Импульсная зависимость параметра наклона (р.) для рр-рассеяния.

Экспериментальные точки: о - эксп.Ш, А -работа ОИЯИ®'. Кривые - результаты расчёта при различных значениях упругости х. резонанса

при фитировании имеющихся экспериментальных данных по полным сечениям и отношение ¿>0 = и) - пираметр на-

клона дифракционной части центральной амплитуды (дифракционный фон), который определялся при фитировании экспериментальных данных; - вклад в наклон А5/<1£ за счёт спин-орбитального взаимодействия, вычислялся с помощью амплитуд, полученных по результатам фазового анализа.

В результате анализа совокупности экспериментальных данных по $ наилучший фит был получен при упругости ос. = О (^/М •» « 1,09), как ото демонстрируется сплошной кривой на рис.б. Другие кривые соответствуют расчёту для значений сс 0. С ростом X описание зависимости -8» <р,_) ухудшается. Например, при -X »0,1 У- ^М - 1,30, что означает, что упругость для возможного ^Рд резонанса X 0,1 с уровнем достоверности 85*.

В четвёртой главе приведены результаты исследования упругого Пр-рассеяния вперёд, выполненного на ускорителе Сатурн в Сакле в диапазоне энергий 400-1200 МэВ. Экспериментальных дчнных по упругому Тгр-рассеянию на малые угли практически не существует. Эго связано как с отсутствием достаточно интенсивных мгно-

энергетичных нейтронных цучков, так и с трудностями эксперимента при детектировании нейтральных частиц.

Поляризованный нейтронный цучок, полученный при развале поляризованных дейтонов на Ве мишени, с энергетическим разбросом 6"» 25+50 МэВ имел интенсивность ~ 10^ нейтронов/цикл. Поляризация нейтронного цучка Рц = 0,59-0,02, причём направление ориентации спина вверх и вниз менялось с каждым циклом. Детектор ядер отдачи ИКАР наполнялся СН^ при давлении 14,5 атм и служил газовой мишенью. Рассеянные нейтроны регистрировались двумя сцинтиЛляционными детекторами с эффективностью измерения около 70%, позволявшими определить асиг.метрию рассеяния. Для относительного мониторирования цучка использовалась углеродная мишень и два сцинтилляциониых телескопа. С целью получения абсолютной калибровки монитора ставились также эксперименты по измерению п.%е-рассеяния при тех же энергиях и в тех же условиях, что и для п.р-рассеяния. Цель такого эксперимента - провести сравнение с сечениями упругого р^Не-рассеяния на малые углы, измеренными с точностью -2% на гатчинском синхроциклотроне (гл.1У) в диапазоне энергий 700-1000 МэВ. В предположении, что ядерные сечения при малых одинаковы для и*Не и р^Не систем (оценка даёт, что при 1М£ 0,07 (ГоВ/с)^, это справедливо в пределах 1,5%), из сравнения этих сечений можно получить абсолютную калибровку монитора нейтронного цучка.

Используя полученную нормировку монитора, мы получили аб- . солютные дифференциальные сечения упругого пр-рассеяния при 14 значениях энергии (см. табл. ). Систематическая ошибка абсолютной нормировки сечений составляет (4+7)%. На рис.7 приведена одна из серий измерений. Сплошные линии - фазовый анализ Арндта и др. , цунктир - Быстрицкий и др. .

9) АгпсЗЛ К.А. ег а1. РЬуз.йеу.Б,' 1987, у.35, р.128. 10) Вуаггхоку е! а1. .1.РЬуБ., 1987, у.43, р.199.

(N I-*-» U

5

л l-

5

i

to

■o

0 0 01 002 0 03 0.04 005 0 06 0 07 008

-t.(raB/c)2

Рис.7. Абсолютные дифференциальные сечения упругого п.р-рас-сеяния.

Показаны также результаты фазовых анализов.

Все полученные dS/dt могут быть аппроксимированы экспоненциальной зависимостью:

^(^Р^Ь^^^СЩ, (Ю)

где $ - параметр наклона.

Значения параметра наклона, определённого для интервала 0,01^ <: |tl < 0,08 (ГяВ/с)2 во всём энергетическом интервале TQ представлены на рис.8, на хотором для сравнения показаны также экспериментальные значения % для рр-рассеяния (гл.Ш), определенные для интервала 0,006 ^["tl^ 0,040 (ГэВ/с)^. В случае •пр-рассеяния предсказания фазового анализа дают система-

ко • 120 юо; 80 60-

юо-8060-

юо-8060-

юо* 8060100' 8060 40-

.-ДАННАЯ РАБОТА »-CARLINI et ol.(1978)

633 M3fl.-MURRAY et ol.(l967)

784 МэВ 834 МэВ

934 МэВ

985 МэВ

-• » • • 1-

_1_I_1_1_

тически большие значения параметра, чем полученные экспериментально. Как и в случае рр-рассеяния(мы не наблюдаем каких-либо структур в энергетическом поведении которое близко к

ходу зависимости ¿0р(Т0).

Рис.8. Энергетическая зависимость параметра наклона дифференциального сечения для п.р- и рр-рассеяния.

Сплошная и пунктирная кривые - расчёт по фазовому анализу работ у) и 10), соответственно.

Из экспериментальных данных извлечена также величина /3 (относительный вклад в сечение спин-спиновых амплитуд при =0). Как и в случае рр-рассеяния, экспериментальные значения /60(пр) бистро уменьшаются с ростом энергии и не имеют выраженной структуры в энергетической зависимости.

Измерение асимметрии рассеяния поляризованных нейтронов позволило определить анализирующую способность Аошго упругого ир-рассенния в диапазоне 10-30° в системе ц.м. при энергиях 633,784,834,934 и 985 ЫэВ. Анализирующая способность определялась из выражения

в 7

0.

200 400 600 В00 1000 1200

Т0. МэВ

а - Л_ (Ил + МпЫЦ?»^) . (п)

Аоопо~ рв + +

Здесь , N * , , - число событий, зарегистрированных левым и правым детектором с ориентацией спина вверх (^ или вниз (4). Геометрический фактор пучка Я зависит.как от энергии пучка, так и от угла рассеяния нейтрона 6- и меняется в интервале от 1,20 до 1,48. Точность определения К оценивается в -1%. Общее число полезных событий составляло 10^+2«10^ для каждой энергии нейтронов.

Пятая глава посвящена исследованию упругого рассеяния П^- мезонов и протонов на малые углы на ядрах гелия при высоких энергиях. 3 описании адрон-ядерного дифракционного рассеяния успешно применяется теория многократного рассеяния (ТИР) Глау-бера-Ситенко. К 1974 году, когда начались наши эксперименты по рассеяние адронов на ядрах ^е, точное теоретическое описание только начинало развиваться. Упругое рассеяние адронов высоких энергий на ядрах при малых переданных импульсах представляет интерес с точки зрения изучения вклада в амплитуду процесса ке-упругих перерассеяний адронов на нуклонах ядра. Известный эффект экранировки, состоящий в том, что полное сечение на ядре оказывается меньше суммы полных сечений на составляют''и его нуклонах, возникает в глауберовском формализме как следствие упругих перерассеяний налетающего адрона на нуклонах ядра. Однако с ростом энергии (при ри£ 10 ГэЗ/с) экранировка начинает зависеть и от процессов неупругого перерассеяния налетающей частицы на нуклонах ядра.

В прецизионных экспериментах, проведённых нами в Серпухове и ЦЕРНе, впервые при высоких энергиях были определены абсолютные дифференциальные и полные сечения П^Ие и р^Не-рассеяния, а также вклад дб^ неупругой экранировки в измеренное взаимодействия адрона К с ядром гелия

0,1

се л.,

где б" • - полное сечение взаимодействия адрона с ядром Не,

вычисленное по простейшей модели Глаубера.

В наших экспериментах также определялся параметр наклона дифракционного конуса (табл.1).

Схема эксперимента на пучке высоких энергий ускорителя 5Р5 в ЦЕРНе показана на рис.9. Установка включала шестимодульный детектор ядер отдачи ИКАР, магнитный спектрометр рассеянных частиц, включающий пропорциональные камеры, триггерные сцинтиллято-ры и системы идентификации сорта частиц.

ИОСЦЫЙ _.Д£Цк№

MtAE» \ IКЬ IKt> 1!К7\

--□ВЕК .......

l№№ S1

И11

/ AI А2

КОЛЛИМАТОР /

М4ШШ

Рис.9. Схема^расположения установки на пучке ускорителя SPS

CI v дифференциальный черенковский счётчик;

С2,СЗ - пороговые черенковские счётчики;

•S ,А - сцинтилляционные счётчики;

ПК - пропорциональные камеры.

Дифференциальные сечения определялись с точностью абсолютной нормировки I+25S после использования критериев отбора и введения поправки на эффективность (с помощью генераторных сигналов). Вводилась также поправка для П^Не -рассеяния, которая учитывала эффект тормозного излучения. На рис.10 показаны измеренные dff/dt для П^е -рассеяния. Энергии, при которых проведены измерения П"^1е- и р^Не-рассепния, даны в таблице I.

Измеренные d&/dt фитировались интерференционной формулой (I). Ядерная амплитуда выбиралась в двух различных видах. В феноменологическом фите использовалась параметризация

ш H^vw^v*'*)- аз)

Рис.10. Измеренные в ЦЕРНе абсолютные дифференциальные сечения упругого е-рассеяния.

ГЬямые - вклад в сечение ядерного рассеяния, взятого в виде (dB/ctt^ï (6"£А/16П)(Т+р^)exp(Bt).

Указаны также оптические точки.

Здесь Re ^п(0)/1т (0), В^- параметр наклона ядерной

амплитуды. В результате фита находились (Г^ и В^. Значения Ву^ представлены на рис.Иб). Значения , подученные экстраполяцией к оптической точке, должны быть более точными при использовании в формуле (13) expV2^0t+ Ci?), где С - параметр кривизны. Однако в нашем интервале [t] определить С невозможно. Поэтому для извлечения 6\ бил использован г.тауберовский фит. В этом варианте ядерная амплитуда f^ в бетевской формуле (I) представлялась простой формулой Глаубера, в которую вводились коэффициенты, учитывающие вклад неупругих промежуточных состояний. Результаты по (Г*^ приведены на рис.Па). Определённый по формуле (12) вклад неупругой экранировки в составил 2-Змбн.

Полученные нами прецизионные данные, наряду с работой группы ОИЯИ ' по исследованию р^Не-рассеяния, стимулировали дальнейшее развитие ТИР . Проведённый в работе Л.Г.Дахно и Н.Н.Николаева расчёт с учётом поправок на неупругое экранирование по-

Ш Sujaic A. et al. ?hys.Rev.D, 1937, v.23, p. 1895.

казал, что наши данные и результаты работы ^ по полным и дифференциальным сечениям П%е- и р%е-рассеяния, измеренные с высокой точностью при энергиях 40-400 ГэВ, не согласуются с расчётом по ТМР. (На рис.11 показаны результаты по П^Не-рассеянию.) Результаты расчёта дают заниженное в сравнении с экспериментом значение и завышенное значение параметра наклона . Авторы работы утверждают, что согласие с экспериментом улучшается, если доцустить примесь двенадцатикваркового мешка к основное состоянию ядра ^Не.

Рлаб.. ГэВ/с

Рис.II. Зависимость от имцульса полных сечений и параметра наклона дифракционного конуса .

Кривые - расчёт из работы : пунктирная кривая - учёт только упругого экранирования, штрих-пунктир - учёт упругого и неупругого экранирования, сплошная кривая -расчёт с учетом 12% примеси двенадцатикваркового мешка в ядре ''Не.

В шестой главе приведены результаты сравнительного исследования малоуглового упругого рс1— и р%е-рассеяния. На протонном пучке синхроциклотрона ЛИЯй измерены дифференциальные сечения упругого рс1- и р^Не-рассеяния при энергиях 991, 890, 793 и 695Мо3 а одинаковых условиях. Точность абсолютной нормировки сечений около 2%. Схема эксперимента была такой же, как и в случае рр-рассеяния (рис.1). Камера наполнялась, соответственно, либо чистым(И.5 атм), либо смесью Не (9 атм) с Н2 (2 атм). Водород добавлялся в гелий для повышения электрической прочности га-

эа. *

Из данных по рТче-рассеянкю с помощью интерференционной

формулы (I) получены значения полного сечения б^ и параметра наклона , приведённые в таблице 2. Параметрфиксировался, его величина бралась из расчёта по ТМР. Указанная ошибка б^ определяется в основном погрешностью в нормировке ¿.о/дХ . Значение зависит также от выбора /»р^,. Б таблице 2 приведена величина изменения сечения Л при вариации 0,05.

Таблица 2

Результаты измерений по упругому р^е-рассеянию

т о' МэВ мбн (ГоВ/с)"2 мбн х^

695 133,111,5 2?,7±С,3 -0,015 0,25

793 135,1-1,5 27,410,3 -0,100 0,87

890 141,0-1,6 27,910,3 -0,154 1,05

991 143,9±1,5 28,310,3 -0,180 1,25

х) При 0,05.

Расчёт дифференциальных и полных сечений р Не-рассеян.чя выполнен на основе дифракционной ТМР. Принимались во вникание вклады всех пяти инвариантных Ш-амплитуд, учитывалось отличие рр-и рп,-амплитуд, а такие учитывались процессы перезарядки быстрого протона на нуклонах ядра. Дяя амплитуды в системе ц.и.

- 28 -

(а также -fp^) использовалось общепринятое выражение

- 7 (14)

где it, m , - система ортонормированных векторов. Из фазового анализа Арндта и др. ' находились функции энергии и переданного имцульса RecCpp, Imofpp, ..., Imtp^, каждая из которых параметризовалась выражением вида

ы Р

Е. (А; + В/"t + С; t ) exp'D/'t , где 3. Спин-изоспиновая

¿-/ 1 ' 4, ь '

волновая функция Tie считалась полностью антисимметричной, отвечающей 5 = Т = 0. Ввиду высокой точности анализируемых экспериментальных данных учитывались френелевские и фермиевские поправки к теории Гяаубера, а также процесс неупругой экранировки, обусловленный рождением А -изобары в промежуточном состоянии^?

Результаты расчёта удовлетворительно описывают экспериментально полученные значения

Однако в случае описания дифференциальных сечений упругого р4Не-рассеяния для всех, энергий расчётные dff/dt с ростом ]"t| убывают быстрее экспериментальных независимо от того, учтены или нет поправки к глауберовской теории. На рис.12 показано расхождение расчёта и эксперимента для dff/dt при энергии 591 МэВ. Это отличие возрастает с ростом |t| и доходит до~20$ при jtj = = 0,08 (ГэВ/с)2.

В случае pd-рассеяния экспериментальные dff/dt сравнивались с расчётом на основе ТИР, формализм которого развит в работе Альбери и др. В этом формализме полностью учитывается спиновая структура NW-амплитуд, а также S- и D-компоненты волновой функции дейтона. В проведённом расчёте NN-амплитуды брались так же как и для р%е-взаимодействия, из фазового анализа. Использовалась дейтонная волновая функция Рейда. Следует отметить, что метод Альбери и др. является более строгим подходом к ТМР,

12) Манаенков С.И. Препринт ЛИЯ£-812, Ленинград, I9B2.

13) Albi.ri G. et ul. Ann.Phys. (N.Y.), 1962, v.192, p. 233-

чем метод Глаубера-Ситенко, хотя, как следует из оценок авторов работы , в случае рс1-рассеяния на малые углы результаты вычисления дифференциальных сечений этими методами практически совпадают .

1.3 12 1.1

а 09 а

С 11

о 101 тз

с; 09

: 09-

I

1110 09-q8

р4Не

f ♦

...... • * ♦ _

pd

РР

v

_рп

» « (

HM«

о 0.01 0.02 аоз аол аоз qos qo7 ooe

t. (ГэЕ/с)2

Рис.12. Отношение измеренных дифференциальных сечений к расчётным: (dff/dt)3Kcny(oö/oLt

Экспериментальные точки.рр; х - эксп.Ш, о - эксп.1У.

Расчёт: Р'Не, pcL- данная работа, рр и рг* - базовый анализ 9).

Сравнение экспериментальных данных pol- и р%а-рассеяния с расчётом удобно сделать при энергии 991 МзВ (рис.12), где имеются также результаты наших экспериментов по измерению упругого рр- и пр-рассеяния, выполненных той же методикой и в чад* яс диапазоне |-Ь[ . Расчёт d5/dt" для рр- и ар-рассеяния проведен на основе фазового анализа. Как видно из рис.12, отличие расчёта от эксперимента.для рА-рассеян:;я мало, а характер отличил подобен наблюдаемому расхождении расчётных и экспериментальных

сечений в случае рр- и пр-рассеяния. Анализ показал, что в диапазоне 0,0155 1-Ы < 0,08 (ГзВ/с)2 вклад спин-спинового взаимодействия в рА-рассеяния не превшает 1%, и в этом отношении ситуация похожа на р^е-рассеяние.

Из того, что экспериментальные результаты по рА-рассеянию описываются хорошо, следует, что в рамках ТМР трудно объяснить наблюдаемое для р^Не-рассеяния отличие расчётных и экспериментальных сечений лишь неточным знанием Ш-амплитуд. Видимо объяснение этого эффекта следует искать либо на цути уточнения волновой функции 4Не (корреляция нуклонов, кварковые мешки), либо в уточнении ТИР.

В заключении рассматривается дальнейшее развитие метода, связанное с экспериментами на пучках будущих ускорителей сверхвысоких энергий. В частности, предложена программа исследования малоуглового рассеяния на УНК (Серпухов).

В заключении сформулированы основные результаты диссертационной работы. Они сводятся к следующему.

1. Развита новая методика измерения малоуглового рассеяния адронов и созданы три варианта экспериментальных установок для работы на протонном цучке (Гатчинский ускоритель, промежуточные энергии), на нейтронном пучке в области промежуточных энергий (Центр ядерных исследований, Сакле) и на адронных пучках высоки энергий (И4ВЭ, ЦЕРН). Основой метода является детектор ядер отдачи ИКАР, который служит одновременно газовой мишенью при наполнении его водородом, дейтерием, гелием или метаном. Детектор может работать в широком диапазоне энергий налетаыцих частиц вплоть до сверхвысоких (УНК, 1НС, 55С). Особенностью метода является высокая точность (1*2%) абсолютной нормировки измеряемых дифференциальных сечений и возможность прецизионного измерения импульса частиц дучка (с точностью до 0,15%) по корреляции энер гии ядер отдачи с углом рассеяния налетающей частицы при гелие вом наполнении ИКАРа.

2. Измерены дифференциальные сечения упругого рр-рзссеяния вперёд при энергии 648,746,795,843,892,942 и 992 МэВ в области малых переданных имцульсов. Из полученных данных определены па-

- 31 -

раметры наклона дифракционного конуса & и относительный вклад в сечение спин-спиновых амплитуд В энергетической зависимости параметра наклона не обнаружено резон-ясной структуры, связанной с наличием дибарионных резонансов в упругом канале. Показано, что реальная часть спин-спиновых рр-амплитуд быстро уменьшается с ростом энергии в диапазоне энергий 500-1000 МэВ.

3. Впервые выполнены систематические намерения упругого п.р-рассеяния вперёд при 14 значениях энергии в диапазоне энергий 400-1150 МэВ. Показано, что параметр наклона дифракционного конуса в ър-рассеянии не отличается от случая рр-рассеяния и также не обнаруживает нерегулярностей в энергетическом поведении, которые могли бы быть отнесены за счёт существования дибарионных резонансов. Относительный вклад в сечение спин-спиновых амплитуд быстро падает в рассмотренном диапазоне энергий.

4. Разработана методика и впервые непосредственно на цучке поляризованных нейтронов проведены измерения анализирующей способности А00а0 в упругом ТТр-рассеянии на малые углы при энергиях 633,784,834,934 и 985 МэВ.

Подученные данные по NN-рассеянию включены в имеющиеся фазовые анализы. Сведения о NN-амплитудах важны также в расчётах по нуклон-ядерному рассеянию.

5. Проведены измерения абсолютных дифференциальных сечений упругого П~4Не-рассеяния (впервые) и р^Не-рассеяния в диапазоне энергий от 40 до 300 ГэВ. Подучены значения полных сечений 6""^+. и параметра наклона дифракционного конуса. Экспериментально показано существование вклада неупругой экранировки в 6"^. Прецизионные экспериментальные данные по П^Не и р%е-рассеяниэ стимулировали дальнейшее развитие дифракционной теории многократного рассеяния. Результаты теоретических расчётов Дахно и Николаева дают заниженные в сравнении с экспериментом значения и завышенные значения параметра наклона Согласие с экспериментом улучшается, если авторы расчёта допускают примесь две-надцатикваркового мешка к основному состоянии ядра ^Не.

6. Проведены в одинаковых условиях прецизионные измерения абсолютных дифференциальных сечений сКГ/сИ: упругого р1- и р^'Не-рассеяния на малые углы в диапазоне энергий 7С0-1С00 МэВ. Зкс-

периментальные результаты по pd-рассеянию хорошо описываются в рамках теории многократного рассеяния с использованием КМ-амплитуд из фазового анализа. При этом оказывается, что суммарный вклад спин-спинового взаимодействия в pd-рассеяние мал. Однако, подобно ситуации при высоких энергиях, в случае р"Н1е-рассеяния теория даёт завышенное значение параметра наклона дифракционного коцуса 8 что нельзя объяснить неточным знанием NN -амплитуд. Видимо, уменьшение расхождения расчёта и эксперимента в случае р%е-рас сеяния следует искать либо на пут и уточнения волновой функции (корреляция нуклонов, кваркоиые мешки),либо в уточнении дифракционной теории многократного рассеяния.

Основные результаты диссертации опубликованы в работах:

Burq J.P., Chemarin И., Chevallier M., Deni3ov A.3., Ekelöf T., Pay J., Grafström P., Guatafsson L., Hagborg E., Ille В., Kaahchuk A.P., Korolev O.A., Kulikov A.V., Lambert .11., Martin J.P., Maury S., Paumier J.L., Querrou M., Schegelsky V. A., Tkach I.I., Verbeken Ы., Vorobyov A.A. Determination of the absoluto momentun of a high energy hadron beam using olaotic scattering of hadrona from helium target. Nucl.

Inotr.Meth., 1980, v.177, p.353-359.

2. Величко Г.Н., Воробьёв A.A., Королёв Г.А., Маев Е.М., Те-

рентьев Н.К., Ханзадеев A.B. Исследование зависимости величины полной ионизации в газах от энергии -частиц при помощи ионизационной камеры. Ленинград, 1980, 19 с. (Препринт/ /ЛИЯФ-549).

3. Величко Г.Н., Воробьёв A.A., Залите Ü.K., Королёв Г.А., Маев Е.М., Терентьев Н.К., Ханзадеев A.B., Щегельский В.А., Апокин В.Д., Ыатуленко Ю.А., Нурушев С.В., Селезнёв B.C., Сикеин В.В., Соловьянов В.Л., Аблеев В.Г., Пискунов Н.М., Ситник U.M., Строковский Е.А., Струнов Л.Н., Шаров В.И. Упругое рассеяние П"-мезонов с энергией 40,4 ГэВ на ядрах Ъ, ^Не в области малых переданных импульсов. Ленинград, Iö<30, 49 с. (Препринт/МЮ-630).

- 33 -

4. Аблеев В.Г., Апокин В.Д., Воробьёв А.А., Величко Г.Н., Залите Ю.К., Королёв Г.А., Маев Е.Ы., Матуленко Ю.А., Нуруаев С.В., Пискунов Н.М., Селезнёв B.C., Сиксин В.В., Ситник И.М., Соловьянов В.Л., Строковский Е.А., Струнов JI.H., Терентьев Н.К., Ханзадеев А.В., Шаров В.И., Щегельский В.А. Измерение полных сечений и параметра наклона дифракционного конуса упругого JTD, П^Не-рассеяния при энергии 40 ГэВ.

Я.5 , 1981, т.34, в.З, с.769-776.

5. Burq J.P., Chemarin М., Chevallier М., Denisov A.S., Ekelof Т., Pay J., Grafstrom P., Gustafsson L., Hagbarg E., Ille В., Kaohchuk A.P., Korolev G.A., Kulikov А.У., Lambert H., Martin J.P., Maury S., Paumler J.L., Querrou 11., Schegelsky V. A., Tkach I.I., Verbeken Ы., .Vorobyov A.A. Measurement of the total ЛГ~-Не and p-He crosa sections and the з1орез of the forward diffraction peak at energies from 50 to 300 GeV. CERN-EP/80-114, submitted to the 20th Intern.Conf.on High Energy Physics, Madison, USA, July 1980; Hucl.Phys., 19B1, v.B187, p.205-230.

6. Воробьёв А.А., Григорьев Ю.С., Залите Ю.К., Королёв Г.А., Маев Е.М., Соколов Г.Л., Ханзадеев А.В. Ионизационный спектрометр ядер отдачи для исследования упругого рассеяния ад-ронов на малые углы, ПТЭ, 1981, Кб, с.31-33.

7. Величко Г.Н., Воробьёв А.А., Залито 33.К., Королёв Г.А., Маев Е.М., Терентьев Н.К., Ханзадеев А.В., Цегельскяй В.А. Упругое рр-рассеяние в области кулон-ядерной интерференции в диапазоне энергий (500+1000) МэВ. Ленинград, I9BI, 46 с. (Препринт/ЛИЯЗ-655).

8. Величко Г.Н., Воробьёв А.А., Залите Ю.К., Королёв Г.Д., Маев Е.М.^ Терентьев Н.К., Терьен П., Ханзадеев А.В. Упругое р 'Не-рассеяние на малые углы при энергии 992 ¡.'эВ. Ленинград, 1981, 25 с. (Препринт/ЛИЯ£-665).

9. Dobrovolsky А.V., Khanzadeev A.V., Korolev G.A., Maev E.M., Terentyev N.K., Velichko G.II., Vorobyov A.A., Zalite Yu.K., Terrien Y. Small angle elastic pp-scatterinij at energion between 650 and 1000 MeV. IX Intern.Conf.on High Energy Physics and tiuclear Structure, Versailles, 1931, Report NA19, p.19.

- 34 -

10. Андреев В.А., Атаманцук А.Г., Величко Г.Н., Воробьёв A.A., Головцов B.J3., Григорьев Ю.С., Дакаскинский Е.А., Добровольский A.B., Залите Ю.К., Королёв Г.А., Крившич А.Г., КудинЛ.Г.,

Маев Е.М., Медведев В.И., Орищин Е.М., Потрэи Г.Е., Соколов Г.Л., Спириденков Э.М., Терентьев Н.К., Терьен И., Тимофеев H.A., Ткач И.П., Уваров Л.Н., Ханзадеев A.B. Определение параметра.наклона дифракционного конуса и вклада спин-спиновых амплитуд в упругое рр-рассеяние на малые углы в области энергий (650+1000) МэВ. Ленинград, 1981, 34 с. (Препринт/ЛИЯ0-656).

11. Величко Г.Н., Воробьёв A.A., Добровольский A.B., Залите Ю.К., Королёв Г.А., Маев Е.М., Терентьев Н.К., Терьен И., Ханзадеев A.B. Измерение параметра наклона дифракционного конуса упругого рр-рассеяния в области энергий 650-1000 МэВ. Письма в КЭТО, 1981, т.33, в.II, с.615-619.

12. Khunzadeev A.V., Korolev G.A., Kaev Е.М., Terentyev N.K., Volichko G.II., Vorobyov A.A., Zalitc Yu.K. Elastic proton scattering from 4He in the forward direction at 992 MeV.

IX Intern.Conf.on High Energy Physics and Muclear Structure, Veraailleo, 1931, Report nD2, p.131.

13. Величко Г.И., Воробьёв A.A., Залите Ю.К., Королёв Г.А., Маев Е.М., Терентьев Н.К., Ханзадеев A.B., Щегельский В.А. Упругое рр-рассеяние в области кулоновской интерференции в диапазоне энергий 500-1000 МэВ. fii, 1982, т.35, в.6, с.1457--1464.

14. Величко Г.Н., Воробьёв A.A., Добровольский A.B., Залите Ю.К., Королёв Г.А., Ыаев Е.М., Медведев В.И., Соколов Г.Л., Терентьев К.К., Терьен И., Ханзадеев A.B. Определение параметра наклона дифракционного конуса упругого рр-рассеяния на малые углы в области дкбарионных реэонансов^/труды симпозиума "Нуклон-нуклонные и пион-нуклонные взаимодействии при промежуточных энергиях". Ленинград (ЛИЯ-Ь) 1902, c.I69-I7b.

Ib. Величко Г.Н., Воробьёв A.A., Добровольский A.B., Залите Ю.К., Королёв Г.А., Маев Е.М., Медведей В.И., Соколов Г.Л., Те-репчьеи Н.К., Терьен П., Ханзадеев A.B. Вклад спин-спиновых ;шилитуд в упругое рр-рассеяние на малые углы в области

энергий 5CO-IOOO МэВ.//Труды симпозиума "Нуклон-нуклонные и пион-нуклонные взаимодействия при проме^суточных энергиях", Ленинград (ЛИЯЗ), 1982, с.189-194.

16. Величко Т.Н., Воробьёв А.А., Залите Ы.К., Королев Г.А., Маев ЕЛ!., Терентьев Н.К., Терьен И., Ханзадеев А.В. Упругое р4Не-рассеяние на малые углы при энергии 992 МэВ. Я2, 1982, т.35, в.2, с.270-276.

17. Dobrovolsky А. V., Khanzadeev A.V., Korolev G.A., t.'aev E.M., Medvedev V.I., Sokolov G.L., Terentyev N.K., Torrien У., Velichko G.N., Vorobyov A.A., Zalite Yu.K. Small angle pp scattering at energies from 650 to 1000 MoV. Nucl.Phys., 1993, v.B214, N1, p.1-20.

18. Dobrovolsky A.V., Khonzadeev A.V., Korolev G.A., Manayenkov S.I., Saudinos J., Velichko G.N., Vorobyov A.A. Proton-helium cla3tic scattering at 695, 793, 890 and 991 MeV.

X Intern.Conf. "Particles and Kuclei", Heidelberg, 1984, v.II, Report 1-12.

19. Величко Г.Н., Воробьёв А.А., Добровольский А.В., Королёв Г.A.

[.'.анаенков С.П., Содиносй., Терентьев К.К., Ханзадеев А.3.

f *

Упругое р 'Ке-рассеяние при промежуточных энергиях. // 1руды симпозиума "Нуклон-нуклонкые и адрон-ядерные взаимодействия при проме.жуточных энергиях", Ленинград (Л11Я5), 1984, с.248-255.

20. Величко Г.Н., Воробьёв А.Л., Добровольский Л.З., КоролёвГ.Л.

Манаенков С.И., Со ДИНОС » Х&Н2 адеев А.В. Упругое рассеяние протонов на ядрах гелия в диапазоне энергий 7С0--1000 МэВ. Я5, 1985, т.42, в.6, с.1225-1326.

21. Korolev G.A., Terrien У., Xhanzndeev A.V., Lugol J.С., Pet-rov G.3. , Saudinos J., Silvorrcan 3.H., Spiridenkov 3.M. , Vorobyov A.A., Wellara P. Analysing powers in free rTp forward elastic scattering at energies iron 650 to 1GC0 "eV. Proc.oi the V Coarse of the Intern.school of intemediate energy nucl.phys., Verona, Italy, 1985, p.529-531; Proc.VI Intern.Simposiurn on Polarization Phenomena in liaol. Pl.ys., Osaka, Japan 1985,- J.Phy3.Soo.Jpn. : 1936, Suppl. ,

v.55, p.816-017.

- 36 -

22. Воробьёв A.A.. Королёв Г.А., Петров Г'.Е., Спириденков Э.М., Ханзадеев A.B., Веллерс St., Люголь К.-К., Содинос Ж., Силь-вермен Ь., Терьен И. Упругое пр-рассеяние на малые углы в диапазоне энергий 400-1200 МэВ.//Труды симпозиума "Нуклон-цуклонные и адрон-ядерные взаимодействия при промежуточных энергиях". Ленинград (JIMS), 1986, с.33-37.

23. Korolev G.A., Khanzadeev A.V., Petrov G.E., Spiridenkov E.M., Vorobyov A.A., Terrien Y., Lugol J.C., Saudinoa J., Silverman

B.H., WellerB F. Analysing powere in free Йр forward elastic scattering at energies from 630 to 1000 MeV. Phya.Lett.,19Ö5, v.165B, N4,5,6, p.262-264.

24. Воробьёв A.A., Добровольский A.B., Королёв Г.А., Петров Г.Е., Спириденков Э.М., Ханзадеев A.B., Веллерс S., Люголь Ж.-К., Содинос К., Сильвермен В., Терьен И. Установка для измерения упругого рассеяния вперёд поляризованных нейтронов на протонах в области промежуточных энергий. Ленинград, 1987, 44 с. (Препринт /ЛИНФ-1282).

25. Dobrovolsky A.V., Khanzadeev A.V., Korolev G.A., Lugol J.Cl, Petrov G.E., Saudinoo J., Silverman B.H., Spiridenkov Ü.M., Terrien Y., Vorobyov A.A., Wellers F. Measurements of small angle elastic neutron-proton scattering at intermediate energies. Proc.of the VIII Intern.Balaton Topical Conf. "Nuclear Physics at Intermediate Energies", Balatonfüred, Hungary, 1907, p.230-236.

26. Terrien Y., lugol J.C., Saudinos J., Silverman В.И., Weilers

F., Korolev G.A., Dobrovolsky A.V., Khanzadeev A.V., Petrov

G.E., Spiridenkov E.M., Vorobyov A.A. Measurement with a Free Neutron Beam of Absolute Neutron-Proton Forward Elastic-Scattering Differential Cross Section at Intermediate Energies. Phys.Rev.Lett., 1987, v.59, N14, p.1534-1536.

27. Величко Г.Н., Воробьёв A.A., Гребенок О.Г., Королёв Г.А., Содинос Ж., Ханзадеев A.B. Упругое pd-рассеяние на малые угли в диапазоне энергий 700-1000 МэВ. Я4, 1988, т.47, в.Ь,

C.II85-II92.

28. Vorobyov A.A., Korolev С.A., Dobrovolsky A.V., Khanzadeev A.V., Petrov G.E., Spiridenkov E.M., Terrien Y., Lugol J.C.,

Saudinos J., Silverman B.H., Wellers P. Experimental appara-tun for the study of small angle noutron-protcm elastic scattering at intermediate energies. Hucl.Instr.Meth., 1908, v.270, N2,3, p.419-430.

29. Silverman В.И., Lugol J.C., Saudinoa J., Terriea Y., Weilers P., Dobrovolaky A.V., Khanzadeev A.V., Xorolov G.A., Petrov O.E., Spiridenkov E.M., Vorobyov A.A. Differential cross sections and analysing powers for зша11 angle neutron-proton elastic scattering between 378 and 1135 MeV. CEN, Saclay, 1988, 50 p., (Rapport DPh-N/Saclay n°2522).

30. Dobrovolsky A.V., Khanzadeev A.V., Korolev G.A., Velichko 0. N., Vorobyov A.A., Saudinos J., Silverman B.H., Terrien Y., Wellers P. Experimental data on elastic pp, np, pd, and poC forward scattering at intermediate energies.

Ленинград, 1988, 21 с. (Препринт/ЛИЯФ-1454).

31. Vorobyov A.A., Korolev G.A., Khanzadeev A.V.

A project for small angle hadron scattering experiments using extracted beams from UNK.//

Материалы рабоч.совещ. по программе эксперим.исследований на УНК. Серпухов, 1988, с.299-315.

РТП ЛИЯФ,зак.990,тир.120,уч.-изд.л.1,8; 15/1Х-1989г.,М-21731

Бесплатно