Фазовый анализ пион-нуклонного рассеяния в области энергий 160-600 МэВ тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.16 ВАК РФ

п г . 1

российская академия наук

ПЕТЕРБУРГСКИЙ ИНСТИТУТ ЯЩЕРНОЙ ФИЗИКИ ИМ. Б.П.КОНСТАНТИНОВА

На правах рукописи Абаев Владимир Викторович

УДК 539.171

фазовый анализ пион-нуклонного рассеяния

в области энергий 160-600 мэв

(01.04.16 - физика ядра и элементарных частиц)

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук

С.-Петербург 1596

Работа выполнена в Петербургском институте ядернс1 физики им. Б.П.Константинова РАН.

Научный руководитель: доктор физико-математических наук, профессор

С.П.Круглов.

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук, профессор доктор физико-математических наук

М.Г.Сапожников.

В.В.Анисович,

Ведущая организация: Научно-исследовательский институт физики при Санкт-Петербургском государственном университете.

на заседании диссертационного совета Д 002.71.01 в Петербургском институте ядерной физики им. Б.П.Константинова РАН по адресу:

188350, Ленинградская обл., г. Гатчина, Орлова роща, ПИЯФ РАН.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ПИЯФ им.Б.П.Константинова РАН.

Защита состоится

1996 г.

Автореферат разослан

У':екый секретарь диссертационного совета

И.А.Митропольский.

Акт2альность_ра0огы. Фазовый анализ (ФЛ) является единственным надёжным источником наших знаний об амплитудах рассешшя элементарных частиц. Впервые ФА был применён в aN-рассеянии группой Э. Ферт. С тех пор оно остаётся классическим полигоном для испытания новых методов ФЛ в основном по двум причинам .

1. Здесь наблюдается богатый спектр резонансов, параметры которых могут быть получены из парциальных амплитуд и сравнены с предсказаниями современных квартовых моделей.

2. Амплитуды иМ-рассения имеют фундаментальный характер. Они используются в расчётах различных ядерных реакций как фундаментального, так и прикладного свойства. Они же являются объекте.! описания различных моделей сильного взаимодействия.

Шль_Е§боты. настоящего времени в качестве двух базовых принято считать ФА КН и CMU (1979 г.). С тех пор экспериментальная ситуация в области 290-600 МэВ сильно изменилась. В ЛЫФ ОФВЭ ПИЯЬ закончена программа систематического исследования реакций упругих icip - рассеяний. Аналогичная программа завершена в ЛЭМПФ С'ИА. Появление двух независимых наборов данных и их еысокэя точность гарантируют существенное увеличение точноетл амплитуд и предоставляют возможность исследовать нарушение изотоп-инвариантности. Появление данных по параметрам вращения спина обеспечивает единственность решения. Новый ФА должен стать основой при планировании будущих экспериментов.

На£чная_ноЕизна.

1. Выполнен новый ФА чгр-рассеякий самых современных данных в ин-интервале 160-600 МэВ. Впервые предложена и применена методика мягкого обрезания высших парциальных амплитуд и процедура квазификсирования амплитуд с изоспином 1-3/2.

2. Впервые обнаружено зарядовое расщепление Р,, амплитуды выше 300 МэВ, которое объясняется разностью масс к ширин резонанса: M°-M++=2.6i0.4 МэВ и Г°-Г++=5.1-1.0 МэВ.

3. Впервые создан и использован для поиска новых решений генератор дискретных неоднозначностей (ГДН).

4. Результаты ФА использованы для вычисления длины t,N _.ассеякия: a, N=0.621 (0.040) + ;0.306(0.034) фу.

Практическая_ценность. Полученные п диссертации результаты могут быть использованы в расчетах различных ядерш^ реакций с участием амплитуд -К-расселю«! м при планироьмши ноицх эк.-п-рим.-нт'.ь.

.ч

^ез^льтаты:

1. Проведён независимый дискретный ФА игр-рассеяний сашх современных данных в энергетическом интервале 160-600 МэВ.

2. Впервые создан и использован ГДН для поиска новых решений.

3. Впервые предложена и применена методика мягкого обрезания высших парциальных амплитуд и процедура квазификсирования амплитуд с изосгшном 1=3/2.

4. Обнаружено зарядовое расщепление Р^, амплитуды. Впервые при энергиях больших 300 МэВ.

5. Показано, что зарядовое расщепление амплитуды объясняется разностью масс и ширин Р.^ резонанса в разных зарядовых состояниях: U°-MH"=2.6±0.4 MdB и Г°-Г11+=5.1 ± 1.0 МэВ.

6. Предпринята попытка поиска амплитуд изотопического смешивания. Параметры смешивания оказались равными нулю в пределах полученных ошибок. Причиной &т«.го может быть как отсутствие смешивания, так и плохое качество данных по перезарядке.

7. Предложен цикл критических экспериментов по измерению параметров вращения спина в интервале 1-2 ГэВ на ускорителе й'ГЗФ. Первые измерения можно интерпретировать как указания на необходимость пересмотра спектра резонаксов в области тшульсов 1.1-1.8 ГзВ/с.

8. В ранках S^ (1535)-резонансной модели связанных каналов вычислена длина т)Н рассеяния: а^рО.621 (0.040)+i0.305(0.034) Фм.

1. на Втором симпозиуме по NN-к адрон-ядерным взаимодействиям при промежуточных энергиях (Гатчина, 23-25 апреля 1984г.);

2. на Десятой международной конференции по элементарным частицам и ядрам (Гайдельберг, Германия, 30 июля - 3 августа 1984г.);

3. на Третьем международном симпозиуме "Пиои-нуклонные и нуклон-куклсннае взаимодействия" (Гатчина, 17-22 апреля 1589г.);

4. на Четвёртом международном симпозиуме по icN-физике и структуре нуклона (Бад Хс:шеф, Гер:-;-<ния, 9-13 сентября 1991г.);

5. на Пятом международном сигаю:. уме по мезон-нуклонной физике и структуре нуклона (Колорадо, США, 6-10 сентября 1993г.);

6. на Международной конференции по мезонам и ядрам при промежуточных энергиях (Дубна, 3-7 мая 1994г.);

7. на Шестом ыездународном симпозиуме по мезон-нуклонкой физике и структуре нуклона (Блауберен, Германия, 10-14 июля 1995г.);

8. на семинарах ОН53 ПЙЯ® (Гатчина, 198J-1995гг.).

Стр2кт^оа_и_объ|м_диссе2тации. Диссертация состоит из введе-

ния, пяти глав, разделённых на параграфы, и заключении. Во введении изложены осковше проблемы СА, кратко описана современная экспериментальная ситуция "в тем-рассеянии и сформулирована цель работы. В первой главе излагается формализм тШ-россеякия, описываются куло-ноЕсгеие поправки и приводится связь амплитуд рассеяния с наблэдае-ыымп. Во второй главе рассматриваются неоднозначности £А н излагается формализм нулей амплитуды рассеяния. В третьей главе проводится обзор современных ФА и экспериментальной ситуации тЛ-рассея-нии. Рассматриваются проблемы резонансного анализа и изотопической инвариантности. Четвёртая глава содерчшт описание процедуры £А и ГДН, разработанных в ЦИЯФ. В пятой главе приводятся результаты £>А, параметры зарядового расщепления Л-изсбары, вычисляется длина т(М -рассеяния и предлагаются критические эксперименты в области энергий 1-2 ГоВ. В заключении перечислены основные полсгеяля, результаты и вывода диссертационной работы, выносимые на её гагату.

Диссертация содержит 159 страниц каснкописного текста, включая 47 рисунков, 5 таблиц и 103 наименований цитируемой литературы.

Содер;хапие_работы.

Введение.

ФА является классическим примером задач:: шгапмизации в многопара-метрическсм пространстве. В подобных задачах всегда возникает проблема единственности решения. Больное число работ, посвященных неоднозначностям ФА, породило больной скепсис к его результатам. Метод случайного поиска мог вообце не обнаружить истинного решения. Сколько бы бросаний не проводилось, число их могло сказаться недостаточным. Соображения гладкости позволяли отобрать единственное решение, но не гарантировали от ошибок. Всегда был закономерен еоп-рос: действительно ли наиболее гладкое решение является истиг-лслм ? Особенно он актуален в тгК-рассеянии, где наблюдается много резскан-сов. Непрерывные ФА вносили модельную зависимость в парциальные амплитуды, что обесценивало их результаты. Использование дисперсионных соотношений в каче.-тве критерия аналитичности таклз гарантировало, что полученное решение является истинным. Рази.- диспегси-оннке соотношения приводили к разным результатам (СЛ КН и С?.'"').

Только осуществление полного опыта - измерения всех наблэда-:^;:;--позволяет однозначно восстановить о'шлггуда рассеяния. «ахтнч.':::» это требование означает измерение пас-мотроп с!:и:п, т 5>:

как остальные наблюдаемые изморе:::: практически при г::-::::;:::.

Эта эксперименты являются ол:."-:.':;■.■::!, :.;-=7оиу тр ";.■.■:'■.■ .1-

тщательное планирование ка основе ФА. Они должны выпош-лться в критических кинематических условиях, определяемых неоднозначностями ФА. Первые подобные измерения ниже 600 МзВ были выполнены в ПИЯФ и ЛЭЖФ США. Здесь ке были выполнены систематические прецизионные измерения дифференциальных сечений и поляризаций тгр-рассеяний. Высокая точность этих экспериментов позволила сформулировать задачу исследования зарядогого расщепления Д-изсбары вдали от резонанса (нарушение изоспина). Изучение этого эффекта потребовало учёта Есех кулоновских поправок к амплитудам тсЫ-рассеяния, обычно пренебрегае-мых в ФА, и изменения процедуры ФА - независимый анализ игр-рассеяний с элементами квазификсирования.

Глава___Ь_Формада!зм_иЫ-рассеяниял

Из всех реакций упругого тШ-рассеяния экспериментально доступными являются только три: ic+p -> тс+р, тс~р -> иГр и %~р ->it°n. Гипотез« зарядовой независимости позволяет выразить амплитуды этих реакций через амплитуды с изоспином 1= 3/2 и 1/2 : í_-1/3» í3/2+^/3í1/2' fii=v^/3^3/2_í1/2'" Сохранения полного углового момента требует двух амлитуд, без переворота спина и с переворотом

со

спина нуклона : G(S )=1/q 2 t(Z+1)T,. +1Т, )P7(coso*) и H(8 )=1/q-

I-0 i-i

со *

2 (Г7,-Т, )Pj(coso ), которые выражаются через парциальные аыпли-

1=0 í+ 1 1 2 Í 6 т ^

туда: Т7 =(Г|^е t_-1)/2í, где полный спин /=Ь1/2, a ü7j.~ фазы и -параметры неупругости (0^;;,+<1 ). Таким образом, все реакции могут быть описаны двумя наборами фаз и параметров неупругости. Tj+

являются комплексными функциями и удовлетворяют условию унитарнос-? 2

ти: ImT7^=|TjJ +(1-r¡7 ^ )/4. Парциальные амплитуда вычисляются через спиральные í1=G(tr*)+H(-3*)cig>3* и í2=~H('j*)/sinrj* с помощью проекционных интегралов : '

(z)ldz. (1 )

5 2. ЭлектЕОмагнитные_попра& __к_аттот2дам_5К=рассеяния. Еысо?;ая точность экспериментов в тШ-рассьянии требует учёта электромагнитных поправок. Ошибгл фаз оказываются сравнимыми с куло-невскими поправками, а в отдельных случаях даже меньше. Амплитуды G и Н могут бить Еыражены через кулоновскую и адронную части: =G„+GX, Н,.„=Н ,+Н. Кулонсьские амплитуды выражаются через пионный и гсотошше формфактори, а адронние-через приведённые паициалыые

аиалитуды. Для -гр-рассеяния: Т-,=е i. е '"-1 )/2í, где Zj.-

кулоновские фазы, вырахземые через фэркфзкторн, а фазы и параметры неупругости "П^ назавгвтся гдеркгли. О.з; связзка с о^таонкгая:

<31±=(б1±)ь+лг±' т'г±=(т1г±,Ь~^г±' Г':е Л1± и ^-внутренние электромагнитные коррекции. Для упругого и перезарядки появляются амплитуды смешивания нейду игоспиновыни состояниях! с 1=1/2

и 1=3/2 : Т^Р=1/3(2Т11++Т^-2Уй];? )е Т1+'=1/3[/2(Т^-т] + )-

1 ? + 1 /2 -

(Ч^Ч,,) > где фактор ^¡/а^) учитывает разницу в

кассах частиц. Ядерные параметры связаны с адронкики : -2/Зд]±, С^±=(б|±)1а-1/ЗА^±, ■^(Т!!^-^. гДе п ^¡-электромагнитные коррекции к адрош-:"гд фазан и параметра:.; кауптзутоети, а

амплитуда смешивания (тк;; е /2!, с пара-

.4 о — О ^ - * —

петраш смешивания А^ и т}^.

§ 3. Экспаржентал\>но^з^ Все наблдцаеше могут быть виракекы через амплитуда С и Н. Дифференциальное сечение упругого тсй-рассеяния имеет вид: )-(1С12+1Н12); поляризация : Р=21л](С Н)/(1С!2+1Н1г); параметры вращения спина : А=(-(1С.|2-1Шг)Б1пе%2Не(С*Н)соз'Э>!')/(1С1г+1Ш2), К= ((1С12-1Н12)соБ9*+2Ке(С*Н)Б1п9*)/(1С!2+1Н1г). Из трёх поляризационных параметров Р, К и А независимыми является только два, так как ? ? ?

Р +Я +А =1. Полные сечекия выражаются через парциальные амплитуды без кулоновских фаз (2^=0): ^о^4^? ^ 2 1 нэ~

о ю о о

упругие сечения: а^-Лк/^ 2 [ (1+1 )(1пгг1+-1'Т1+1")+г (1тТ1_-!1'1_1'-)];

1-0 о ю о о

полные упругие сечения: 2 I (1+1) 1Тг+1'"+11Т7_1 ^ ].

Глава__Пл_Восстановлете_ашщт£®_рассеяния

52_экспе2Ю4ентальтч_данш.ч. § 1. Полный_опыт. Под полныи опытом подразумевается измерение всех наблюдаемых при одних и тех же углах рассеяния и энергии. Этого оказывается недостаточным для прямого восстановления амплитуд й и Н без использования процедуры ФА. Умноле:ше их одновременно на е^® ' оставляет все наблюдаемые без изменения. Поскольку йт.С(6*=0) может '.ать получена из оптической теоремы, а КеС(9*=0) вычислена из неё через дисперсионные соотношения, С(6*) определяется при 6*=0 и ф(?*=0)=0. При малых углах рассеяния <р(9*) мокет Сыть определена ил кулон-ядерной интерференции.

§ 2. Фазовый_анализ. ФА является процедурой восстановления амплитуду рассе:пг.!л Ио экс-

7

периментальных данных, основанной на разложении амплитуды в ряд по парциальным Еолнам. Практически задача сводится к поиску наилучших оценок бг+ и т)^, чтобы вероятность получения наблюдаемых была бы максшальной, то есть к определенна координат минимума функционала

X2

i,k

2 Г е щ

+ 2 -

Р-

г

где - экспериментальное и /г ^ - теоретическое значение к - й наблюдаемой, - нормировочный параметр, а Д^ и Ле^ - статистическая и систематическая ошибки. В упругой области и число параметров уменьшается Едвое. В неупругой области: . Переопределение т]у +=созр^ + позволяет "безболезненно" проводить минимизацию с параметрами (3 7 + [-х/2,тс/2 ].

Важной проблемой в ФА является выбор максимального орбитального момента I' (проблеь! обрезания). Увеличение числа параметров всегда

о

приводит к уменьшению и увеличению ошибок. Уменьшение параметров увеличивает %г и занижает ошибки. Количественная оценка статистической обеспеченности увеличения Ь подчиняется критерию Фишера.

С ростом энергии амплитуда с большим I определяются более надёжно. Поэтому нами была выработана определённая методика определения фаз малых амплитуд или "хвостов" амплитуд с высшими I. Она заключается в итерационном характере ФА. В первом приближении малые фазы (ег;<1°) определяются как результат интерполяции первого этапа ФА, проведённого с учётом критерия Фишера. Затем они включаются в процедуру минимизации как "экспериментальные" значения с ошибками, полученными в результате интерполяции (квазификсирование).

§ 3. Нулд_амплитх£Ы_рассеяния.

Введя переменную и=е (0^6*<2т;), можно обойтись одной функцией для описания тсМ-рассеяния : .

' с(е )+нсе ) , о^е < тс

F(tj)=G(u)+H(wM * * . (1±P)do/dfi=|P(w)|^Z(o)).

[ G(Q*)-H(6*) , тс<9Ч 2тс, Вместо do/dQ и Р, вещественных . интервале -Kcose $ 1, мы идеен

функцию 2(и),вещественную в физической области комплексной плоскости и (единичная окружность |со|=1). Амплитуда F(tu) монет быть пред-

1? ОТ [ 1 _ f "i

ставлена через её нули в виде: _ _о д ___í

uL Í=1 1 - и,

где F =G(0 ) амплитуда рассеяния под нулём градусов.

С изменением энергии происходит движение нулей амплитуды (2) в плоскости и. Гладкость и непрерывность этих траекторий является моещым критерием отбора решений ФА.

§ 4. Йск2етше_неощо5начности_фазового_ана.)газа. 8

Дискретными преобразованиями, инвариантными к .<Зо/с1Л, является : тривиальное С^-С*. Н=-Н* (И); Минами С-=Ссоез8*-Нб1пО*, Н^-Сз1п0*-Н соб9* (М) и Янга С^З, Н=»-Н (У). В терминах ; парциальных амплитуд они выглядят следующим образсм: Тг+=~Т*+ (К); (И); Т1+=-

[Тг++2гТ1_3/(21+1), Тг_=»12(1+1 )Тг^-Т,_)/(2г+1 ) (У). Они меняют знак 1т(Е*Н), а значит,и Р. Тривиальное преобразование меняет знак НеС (все фазы) и не представляет интереса, так как Яей мояет быть вычислена с использованием дисперсионных соотношений. Преобразование Минами унитарно, но приводит к увеличению I. Преобразование Янга сохраняет I, но может привести к нарушению унитарности.

Практический интерес представляют преобразованиями которых и Р остаётся инвариантной. Из приведённых выше они строятся как чёткое повторение любых из них. Например, последовательное преобразование Минами-Янга эквивалентно замене: Тг+=>[2 (1+2 )Т /(21+3). )++2(1-1 )Т(7_1 )_3/(21-1) (УМ). Оно приводит к

увеличению I и может нарушить условие унитарности. В более общей и удобной форме весь класс этих преобразований выранается в терминах амплитуды (2): Р(и)=* (А1 (и)), при п=+1,+2,... Новый набор парциальных амплитуд получается численно через проекционные интегралы (1).

Существует ещё один класс неоднозначностей, не имеющий простой интерпретации в амплитудах С и Н, но очевидный в терминах нулей амплитуды (2). Замена оставляет функцию 2(и) инвариантной, а значит,и йо/сЮ и Р. Подобные решения находились ранее'в'результате длительной процедуры случайного поиска и приводили к ошибочному заключению о неизбежности последнего. Теперь их называют барреле-52§сш_сопряжёнными или инверснтш. Для ¡гулей можно построить инверсных решений. При Ъ-З имеется 2Ь=64 решения, одинаково описывающий все наблюдаемые, за исключением параметров вращения спина. Такой рост решений не должен смущать, так как эти преобразования не сохраняют унитарность. Проверка новых решений на унитарность показывает, что подавляющее большинство из них физически неприемлемо.

§ 5. Непрерывше_не^днозначности_фазового_ана™ Преобразование ^Р('л)), ф(9*=0)=0 никак не отзывается

на наблюдаемых, за исключением рассеяния в области ку ' -ядерной интерференции. Неоднозначность восстановления амплитуды этой фазы называют непрерывной неоднозначностью. Однако это справедливо, пока мы не учитываем унитарность. В упругой области условие унитарности т),+=:1 оказывается настолько жёстким, что мы не мснем получить другого унитарного решения. Это преобразование долгою нлпр- пик но перемепать гоктсри ьс^-х паргаальшх амплитуд по уштрю:« огрглчое-

тям диаграмм Аргана, допуская изменение их модулей. Так'э невозможно, так г-л: попытки удержать некоторые из них на унитарной о?:ру;г-кости приводят к нарушению этого требования для других. Мокко найти только дискретные точки на унитарных окружностях.

В неупругой области условие унитарности носит более мягкий характер, и разрешёнными становятся внутренние области унитарных окружностей. Преобразование должно быть таим, чтобы все парциальные амплитуды не выходили за унитарную окружность. Но не могут быть произвольными, так как полное неупругое сечение должно сохраняться. Чем ближе ш находимся к не упругому порогу, тем ближе разрешённая область примыкает к унитарной окружности.

Исследование непрерывной неоднозначности проводится численными методами. Случайным образом разыгрываются <?(б*). Затем получают новый н?<""зр парциальных амплитуд (1), и , если он оказывается унитарным, ставятся точки на диаграммах Аргана. В результате образуются заполненные области или "островки непрерывкой неоднозначности". Форма и размеры их носят весьма причудливый характер и определяются как условием унитарности, так и Ь. Действительно, умножение амплитуды на произвольную функцию от угла увеличивает степень разложения по £, и число парциальных ьолк увеличивается. Мы сталкиваемся с проблемой Еыбора Ь. Практический анализ показывает, что при адекватном выборе Ь размеры островкоз непрерывной неоднозначности оказываются в пределах ошибок ФА.

ГлаЕа_Шл_Обзор_совоемега

5 1. Основше^етода^азового

При еысоких энергиях в полную силу встаёт проблема неоднозначнос-

ти ФА. Отсутствие данных по параметрам вращения спина поролиает » 2"° баррелетовских решений, из которых унитарно приемлемыми оказываются десяти. Единственной возможностью отобрать одно из них является ВЕеде1ше критериев гладкости и непрерывности энергетической зависимости амплитуд. Такие анализ называют непрерывными.

Непрерывность мехно еводить по-р' жому. Простейшая возможность заключается в энергетической параметризации парциальных амплитуд. Тогда ищутся уже не амплитуды, а параметры, описывающие их энергетическую зависимость. Получается одно решение. Но, во-первых, модельная зависимость не гарантирует, что найдено "истинное" реигечие. Ео-вторых, некорректный учёт аналитических свойств амплитуда приводит к нарушению дисперсионных соотношений (ФА УР1).

Избегать модальности позволяет метод кратчайшего пути. Фактичес-

10

raí это поиск кратчайшего пути от энергии к энергии в пространстве парциальных амплитуд. К сожалению, существуют точи* ветвления, где решения раздваиваются. Существуют и сомнения относительно справедливости исходной предпосылки, что кратчаГшй путь всегда "наиболее гладкий". Возможна ситуация, когда появление особенности в Т., (резонанс или пороговая онамаяия) сглаживается другими волнами.

Наиболее надёжным является использование дисперсионных соотношений. Гипотеза аналитичности позволяет связать реальную часть амплитуды с её кгимыми частями. Для амплитуды рассеяния вперед шггегри-рование ведётся по физической области, где мнимая часть амплитуды пропорциональна полному сечению. Вычисленные значения ReG(d =0) ис-используются в ФА как экспериментальные точки. При е ¿0 и:;тегр:гро-вание выходит за физическую область. Приходится осуществлять аналитическое продолжение. Проверка на аналитичность заключается в подстановке значений ынимйх частей амплитуда в дисперсионные интегралы и вычисление реальных частей. Сравнение их со значениями, полученными в ФА, является мерей аналитичности амплитуда. Процедура поносит итерационный характер. В ФА КН были использованы дисперсионные соотношения при фиксированном переданном импульсе. В ФА с;.Ш траекториями интегрирования были гиперболы в пространстве (s,t,u), гиперболические дисперсионные соотношения. Оба анализа приводят по одному решению, но сс.-аётся 2 Еопроса. Во-первых,какова сшибка,вносимая аналитическим продолжением? Результаты разных методов отлича-отся тем больше, чем дальне его приходится осуществлять. Во-вторых, гдинственно ли решение ? Сравнение ФА КН и СШ показывает, что возможны другие решения, удовлетворяющие условию аналитичности.

§ 2. Извлечегае_па2аметров_резонансов_из_гждат23.

Информация о резонансах содержится в энергетической зависимости При наличии резонанса имеет известную Брейт-Еигнеровску» )орму. Если резонанс упругий, амплитуда в плоскости (ReT■^,1мТ,^) шисьшает округлость единичного диаметра, обходя её против часовой :трелки (диаграммы Аргака). Неупругость уменьшает дигметр окру;я.:-:сс-•и. Нерезонансный фон искажает окружность и превращает е;' в петлю. 1адача определения резонанса сгодится к поиску подобных гель. Диметр их пропорционален упругости или парциальной моде распада, 'олная ширина определяется из величины производной амплитуда в ре-онансе, а резонансная энергия отвечает максимуму произйедкей. В дкой парциальной амплитуде может быть несколько резскакснкх осстс-киЛ. Б этом с/г/чае наблюдается несколько петель. СуСт-'ктави-м б араметршации р^зонаксксй части v фон:; пгнгодпт к и-л-лы.-г'Л и-

симости. Поэтому ввели систему иерархии резонансов,- так называемую систему звёздочек. От четырёх звёздочек для достоверных резонансов до одной для кандидатов в резонансы. Второй причиной является неопределённость, возникающая при анализе петель на диаграммах Аргана. Наличие их не является достаточным признаком резонанса. Они могут быть имитированы открытием неупругих каналов, например, тсД. Чтобы убедиться в этом, необходим анализ данных по реакциям рождения тпсК. С другой стороны, слабо выраженные особенности могут быть описаны фоном и пропущен сильно неупрутий резонанс. Сравнение ФА КН и СШ демонстрирует существующую неопределённость. Параметры некоторых резонансов отличаются за пределами приводимых ошибок, а ряд из них обнаружен линь в одном из анализов.

Изотопическая инвариантность сильных взаимодействий является одним из постулатов ядерной физя?;и. Однако уже попытки объяснить разности масс элементарных частиц только электромагнитным Екладом от кварк-кзаркового ЕзаимодейстЕия приводят к противоречию. Только учёт разности масс самих кварков позволяет описать их. В тсЫ-рассея-нии мы клеем дело с возбуждёнными состояниями нуклонов или резонан-самн. Легчайший из них Д++(1236), согласно наивной кзарковой модели, состоит из трех ы-кварков Д++=|шш. Другой представитель этого мультиплета имеет структуру Д°=|ий1>. Тогда разность их масс долзгна

быть равна удвоенной разности масс (1-й и-кваркоЕ 2Дш (*ЗМзВ). Такая разница в массах должна привести к заметной разнице в Р,, амплитудах для тгр-рассеякий. Максимальной ока должна быть в резонансе. Её называют зарядовым_расцеплением. В ®А оно может наблюдаться только при независимом анализе данных ■пгр-рассеякий. Другим источником нарушения изотоп-инвариантности может быть издспиновое_смеши-Еание. Амплитуда смешивания появляется в переходах между состояниями с 1=1/2 и 3/2. Б ФА параметры смешивания могут быть определены из упругого т~р-рассеякия и переэорядки.

Наиболее Еероятныш областями, тде должно наблюдаться зарядовое расщепление, являются резонаксы в амплитудах с 1=3/2. Сложнее дело обстоит с кзоспиновым смешиванием. Такие его источники, как или (лр) смешивание, не имеют определённо Еыраженного энергетического интервала. Поэтому в качестве предварительного критерия на вероятные области на

§ 3. Изотопическая_игоариантность.

" Условия,

ют _керавенства тр

г

О или 2Г=0), называются насыщением. Они наиболее удобны для проверки изотопической инвариантности.

§ 4. Экспергаентальная_сит2ация_при_проме .

Со времени проведения ФА КН и СМи экспериментальная ситуация в области 290-600 МэЗ сильно изменилась. В СКЗВЗ ПИЯФ закончена программа исследования упругих игр-рассеяний. Точность измерения йа/сЮ не уступает точности лучших игровых экспериментов. Измерение Р существенно дополняет имеющиеся данные, не уступая им в точности. Измерение параметров вращения спина позволяет однозначно восстановить амплитуду рассеяния. Аналогичная программа завершена в ЛЭ?.'ЛФ СИЛ. Имеются дополнительные энергии, где получен полный набор наблюдаемых. Проведено измерение поляризации в перезарядке.

Появление двух независимых наборов данных позволяет надеяться на меньший субъективизм ФА. Их высокая точность гарантирует увеличек-ие точности амплитуд и предоставляет возмоггность исследовать нарушение изотоп-инвариантности. Данные по параметрам вращения спина обеспечивают единственность решения. Последним слабим местом является отсутствие прецизионных измерений йо/сЮ перезаря,"--л, которые должны были бы заметно увеличить точность амплитуд с 1=1/2.

Глава__1Ул_Метод_$азового_ака.тазах_разработш

§ 1. Обдая_щоцедура_ФазоЕогс_анализа.

Чтобы обнаружить зарядовое расщепление, необходимо провести независимые ФА тс;р-рассеяний и сравнить полученные результаты для амплитуд с 1=3/2. ФА тс+р-рассеякия не представляет сложностей, так как оно описывается только амплитудами с изоспином 1=3/2. В независимом ФА ■х'р-рассеяния число параметров возрастает вдЕое.если не вводить амплитуд смешивания. Поэтому, чтобы получить результаты,адекваткие ФА тс+р-рассеяния, надо иметь адекватные наборы данных как для упругого тс~р-рассеяния, так и для перезарядки. К сояалению, данные по перезарядке значительно уступают данным упругого тт~р-рассеяния как в точности, так и количественно. Поэтому независимый ФА :с~р-рассея-ния приводит к такому росту ошибок, что результаты становятся бес-.мысленными. Необходимы дополнительные ограничения на а;.;' лтуды.

Мы предложили мягкие ограничения (кьазифиясирование) ; амплитуд с изоспином 1=3/2. Из ФА т+р-рассеяния они известны с некоторыми ошибками. Если включить их в ФА "'Гр-рассеякш как "экспериченталь-кие" точки, то процесс мнкгмнзати будет проходить с рыгиме "мягкого сохранения" И20СПИ.ЧЭ. 0":улоие1га-: от ;;т?л:-детельотвует о стромл-жии к ззр.7;;о:сиу . 'Л; -.г::!

систематические отклонения для Р,., амплитуды. Отдельные отклонения в других а'.тлитудах косили случайный характер. Следующим шагом было освобождение Р^-. амплитуды от ограничений и повторение ФА. Сохранение мягких ограничений для других амплитуд носит принципиальный характер. Фиксирование их из ФА 7с+р-рассеяния не отражает экспериментальной ситуации и приводит к занижению ошибок в ФА 'д;-р-рассея-ш. Мы питались искать и параметры смешивания, но безуспепно. Это свидетельствует либо об отсутствии изотопического смэыивакия, либо о недостаточной точности данных по перезарядке.

Нашу схему ФА можно представить в следующем виде :

База данных

|Энерге

тическии цикл

КН-84, CMU

1=3/2 ограничения

Чистка данных

РЕ

ЛФЛ

Ампл. ограничения

I

Генератор неоднозначностей

|Наблюдаемые| ■«■- |Амплитуды|

Здесь наряду с ограничениями для сутствуют ограничения на "хвосты

Высшие волки

амплитуд с изоспнном 1=3/2 прн-еысшнх парциальных амплитуд. Они толе 'носят мягкий характер. Благодаря >.'>< рекалас-ь проблема обрезания по I. Блок "чистка данных" предназначен для двух целей. Бо-пер-еых, в нем анализируются различные эксперимента и йсюа>час?гся точки с заведомо худаей статистической точностью из перасекзэщихоя угловых интервалов. Бо-еторых, исключаются точки, сильно "тяетгкаие"

о

за гладкую кривую полученного ресения (X>4). Такие точки есть почти во всех экспериментах. Причины этого разные: от сбоев, до неучтённых систематических ошибок в одном из каналов регистрация. Кс-клачекие этих точек улучшает % • Задачей ГДН является поиск новых рекевш '¿а. Он вклзчается на 3jk. -тателькой стад»;, игнорируя из полученного решения все возмоетше .другие. GA 21р:расс£янш; состоял из следующих зтепов :

1. Подготовка базы данных. Дискретный ФА ео есём энергетическом интервале с использованием критерия Фишера (L=5).

1.1. Включение ГДН для поиска новых решений. При энергиях 580 и

р

600 МэВ найдено второе решение, приемлемое по х •

1.2. Прсдолхгже шккиизацаи второго решения при 580 и £00 МзВ.

2. 0"рчкиче»к на "хвосты" амплитуд посредством изтерполяцгп! реше-

*

ннй, полученных на предыдущем этапе, и результатов ФА КН и CMU. 3. Чистка данных (точки с %г>4) и повторение предыдущего этапа. Неоднозначность при 580 и 600 МэВ (баррелетозсхая) мозге? быть устранена по критериям гладкости для амплитуд и траектория их нулей. ОА 51р;рассекния состоял из следующих этапов :

1. Подготовка базы данных и амплитуд с 1=3/2 из ФА тс+р-рассеяния для квазкфиксирования. Дискретный ФА при всех энергиях с использованием критерия йисера дня амплитуд с изоспииом 3 -•! /'2 (1=5). 1.1. Включение ГДН. Новых решений не обнаружено.

1.2 Анализ решений для Р^ амплитуды во всём энергетическом интервале указывает на тенденции к зарядовому расщеплению (%2>4 для большинства энергий ).

2. Осзобоэдение Р^з Е*лш1туды от ограшгчений и повторение Д5А. Других "кандидатов" на зарядовое расщепление не обнаружено.

3. Поиск амплитуд смешивания в S и Р волнах при всех энергиях. Параметры смешивания оказались равными нулю (в пределах ошибок).

Л. Квазификсирование "хвостов" амплитуд с изосгошом 1=1/2 по результатам предыдущего этапа и CA Iffi и CMU. SA при всех энергиях. 5. Чистка данных (%"->4) и повторение пункта 4. Для Р^ аг.'Л.ччтуды получено новое решение (згрядовое расщепление). Сравнение остальных амплитуд с 1=3/2 и решений ФА тс+р-рассеяния демонстрирует уровень сохранения изоспина в этих амплитудах. В пределах ошибок результаты совпадают.

§ 2. Г2пе5атор_^скретшх_нэо^означностеЯ. ОА является клгссгчгскям ср:керсы поескз vszsztpsa в :я:огопара-:!STpmsciw:i пространстве. При ропеааи подобии задач всегда возникает вопрос: действительно ли найден глобальный мгпымум и единственен ли он ? Чтсбы исследовать поверхность > прибегают к трудоёмкой процедура случайного поиска, в которой начальные значения пара-, петров задается случсй-гым сбразом. Чем больше параметров, тем длительнее доетэ быть эта процедура, причем всегда остаётся вероятность, отл!гц:ая от г/ля, что искомый ¡.апшнум не будет обнаружен.

Для зЯ-рассешшк из условия полного опыта следует единственность ращения. Т.е. долыен Сыть один глобальный нпнииуы в пространстве парциальных амплитуд. Появлеэго других обусловлено либо неполнотой дзяпых, либо плохх! кс качеством. Если нам известны дискретные пре-сЗразсвання, инвариантные к некотором пэблздоеьзи, иокяо из одного

из полученных ¡-.езекй найти другие. Если эти преобразования пнваря-

А 2

пптпя для чзсп -п полуют.: локальные vz~.zr±vp.zi {% уве-

¿зтатся для тог:: пгблгдашгд). Т.о. "=? ':эс*ход;:"сст:1 з срга-

15

кизации случайного поиска всех минимумов,а достаточно найти только один из них. Остальные могут быть "сгенерированы" из пего.

В исследуемой области имеется достаточный набор данных по <1а/<Ю и Р, что позволяет организовать поиск минимумов, связанных дискретными преобразованиями, инвариантными ко всем наблюдаемым, за исключением параметроп вращения спина. Это•баррелетовские и Минами-Янга (М1) любой кратности. Они могут приводить к нарушению унитарности. Если эти нарушения невелики, то небольшие коррекции в унитарную область не приводят к исчезновению минимума. Он лишь становится ло-локальным. Если нарушения большие, то коррекция приводит к полному исчезновению минимума. Схема ГДН выглядит следующим образом :

Нули ш£ для F+(u)(ш),F°(ш)

Дискр. преобразования

Новые F+((j),F~(u),F°(u)

Проекции

9

Коррекции для

i?L >1

НоЕые прибл. для ДФА

ГДН проще всего работает в случае тс^^ассеяния :

1. Вычисляется амплитуда F+(u) и находятся её нули и,.

2. Проводятся дискретные преобразования :

2.1. Преобразования Минами-Янга (¡Я) и (YH) до второй кратности. Ограничение по кратности обусловлено увеличением I, а бесконечное увеличение Z не обеспечивается точностью данных.

2.2. Баррелетовские преобразования проводятся только в области сходимости Мартина-Лемана.

3. Для всех решений вычисляются парциальные амплитуда Tj+ (1).

4. Проводится коррекция т)^, Еышедших за унитарный предел не больше чем на дт): 1 <Т1^<1 +Дг> ~ . Продолжение из решений с ДтрО.ОЗ приводит к сильному ухудшению %2, либо к исчезновению минимума.

5. + используются как начальные приближения для нового ФА.

На энергии 600 МэВ мы провели сравнение работы ГДН с методом случайного поиска. Были сняты ограничения по Дт) и найдены все локаль-

р

ные минимумы, даяе с очень плохими % . На это потребовалось «15 минут машинного времени. Затем был организован случайный поиск. За две недели непрерывного счёта было обнаружено только 80 процентов минимумов из предсказанных ГДН. Новых минимумов обнаружено не было. Это подтвердило надёжность и эффективность работы ГДН.

При 580 и 600 МэВ были обнаружены баррелетовски сопряяённные решения. На рис.1 приведены траектории нулей амплитуды F+(u). На рис.; приведены предсказания для параыэтра R при энергии 60С МэВ.

16

яг=ехр(10)

/

9 .

О

м-1

♦ я +1

к ♦ Ч

. ч 1 Кт \

8 \

'в 1 •А

-1

Рис. 1. Траектории нулей амплитуды

^(и). Инверсные решения для 581 и

Рис. 2. Параметр вращения спина И для двух решений ФА и:+р-599 МзВ обозначены зЕёздочками. рассеяния при энергии 599 МэВ.

В работе ГДН для тс^р^рассеяния имеются некоторые отличия :

1. Вычисляются амплитуды Р~(ш), Р°(ы) и находятся их нули ы^.

2. Проводятся дис?:ретные преобразования для амплитуд У~(ы) и Р°(и). Через проекционные интегралы (1) вычисляются изосшшоЕые комбинации парциальных амплитуд с 1=1/2 и 3/2 для упругого иГр-рас-сеяния Т^*5 и перезарядки Из этих комбинаций вычитаются

Получаются новые амплиту-

3

и перезарядки амплитуда с 1=3/2 (ФА тс+р-рассеяния). да с изоспином 1=1/2 Т?

I; '

4. Проводится коррекция на унитарность амплитуд Т ^ ^.

5. т|+ Еместе с начальными т|+ запоминаются как начальные приближения для нового этапа ФА.

Во всём энергетическом интервале было найдено только одно решение.

Глава___Ул_Рез2Льтаты_фазового_анадаза_П1ВДФ.

§ 1. Отасагае_экспержшнтэльшх_аанных В диссертации приведено подробное описание всех данных тс _р-рассеяний. Для каадой энергии указаны: на одну точку, уровень достоверности, у;2 на точку для каздой наблюдаемой, нормировочный коэффициент и исключённые точки (с х^Д или старые данные).

Для 1С+р-рассеяния при энергиях 591 и 559 МзВ приведены два решения. Критерий %^ не позволяет отдать предпочтение гп или сиг решению (рис.1), так как они отличаются только по параметрам вращения спина (рис.2). Только совместное использование критерия гладкости для парциальных амплитуд и траекторий кулей амплитуды ?+(ч>) позво-

ляет сделать ЕыОор в пользу "хп" реиения, так как пересечение физической области 1ш1=1 ыояет происходить достаточно быстро, а в амплитуда (и Р-^"?) возасЕны резкие изменения кз-за близости резонанса. Окончательный ответ мозгет быть получен только после измерения параметров вращения спина при 600 МэВ (рис.2).

На рис.3 и 4 приведено описание данных ПИЯФ и ЛЭШФ по параметрам вращения спина ■дгр-рассеяний.

1 О -П О -И со5б -11 0 -1 „и указана в МэВ; им-

пульсы : 573, 635 И 725 Рис. 3. Параметры вращения спина: о - МэВ/с, соответственно. ШЮ, • - ЛЭМПФ, импульс указан в МэВ/с.

ФА бил проведён при 21 энергии для -рассеяния и 18 энергиях для иГр-рассеяния. Худшая точность результатов тс~р-анализа обусловлена недостаточным качеством данных по перезарядке.

5 2. й§зыл_параметры_н§£пр2гостах_аш1гатуды. Все результаты ФА приведены в диссертации в таблицах и на рисунках. На рис.5 и б показаны наиболее важные из них: 1. Характерное ьнергетическое поведение зарядового расцепления фа-

18

зы Р^^ амплитуды, меняющее знак при У8«1.3оГэВ и исчезающее при Уб«1.5 ГэВ;

2. Отличие в параметре неупрутости

амплитуды и систематическое отклонение фазы 1 гмплитуды от результатов ФА КН;

3. Наличие неупругости в Р31 к р амплитудах, отсутствующее в ФА КН (т]=1);

4. Заметные отклонения в фазах ,

лэ

и^ и амплитуд от результатов ФА КН. Результаты показаны в сравнении с ФА КН-84 и Багга. Результаты КН-84 в виде сплошных кривы:! Рис. 5. Р„„ фазы в сравнении с приведены лишь на отдельных рисун- ФА КН (э-^р, о-тГр) и Багта Соках, там, где наблюдается наиболь- ПЕЯФ, о-Багг), (3 ++-а°). шее расхождение. На рис.5 представлено сравнение фаз р,„ а!.шлитуды (э-тГр, о-к~р-рассеяшя, д-5=5(РКР1)-0(КН)) с результатом интерполяции ФА КН. Такое представление более наглядно для демонстрации малых отклонений от гладкой интерполяционной кривой с большой производной. Там ке показан и чистый эффект нарушения зарядовой симметрии в Р,, амплитуде 03 + +~5°) в сравнении с результатами Багга (о). В перекрывающемся энергетическом интервале наблюдается хорошее со -гласие.

Рассмотрение диаграмм Аргая.з показывает, что в амплитудах Рлл| Р^, Э,, и С,., имеются резснансы. В Р^ амплитуде все рфитерии, кроме максимума производной, указывают на наличие резонанса при Уб -«1470 МзВ. Однако производная имеет максимум при У? « 1350 МэВ (порог тсД). Поэтому задача извлечения резонансных параметров из неё требует специального исследования. Для извлечения резонансных параметров из и ^ амплитуд требуются большие энергии, так как их массы лезат за пределами исследуемого энергетического интервала.

■ 5 3. Зарядовоерасщепление__А=изобары.

Из рис.5 еидко, что наблюдается нэдёзное зарядовое расщепление в Р^-. амплитуде. Появление ФА Багга, в котором тояе наблюдается зарядовое расщепление при энергиях мзныге 310 МзВ, предоставляет уникальную еозмо~юсть Епервые подучить параметры расщепления, из параметризации Р,- зжлитуд! от порога до 6С0 МзВ. Параметры раацепле-

19

11 " • 1 рда-кн. ) .......*п I

••V' ¥1 Г\| ] \ 1

1, ¥ вд- г .

и е, Гзб ч

S \l

? I т ' V-

в 1

* !

S° tf ) tt.V

iW Га 6.

и u

J n UI -5-Z-

Nfs' Гэб fl ГэВ

Рис.6. Фазы и параметры неупругости амплитуд тДО-рассеяния : »-х+р, о-х'р, □-

Багг, кривая- КН-84, * -'out' решения. ^ ГэВ

ния оказывается наиболее стабильными, как любые разностные ' величи-•ны, и практически не зависят от модельных предположений: М**=1230.5 i0.2 МэВ, M°-1233.1 i0.3 МэВ, Ы°- Mt+=2.6*0.4 МэВ, Г°- Г++=5.1±1.0 МэВ. Ширины не приводятся, так как являются наиболее иодельно-зави-симымл. Расчёты проводились по релятивистской Брейт-Вигнеровской формуле с фоном равным нулю в резонансе (рис.5).

20

§ 4. Предаояете jio jigMepei™

1_°бл§ста_энергий__1_-_2__ГэВ.

Данная область энергий наиболее богата резонансами. Они наблюдаются ео всех орбитальных моментах от S до F, как'в состояниях с изоспином 1=1/2, так и 1=3/2. Больная неопределённость в параметрах этих резонансов указывает не только на неоднозначность процедуры их извлечения, но и на существование принципиальных неоднозначностей, присущих самому ФА. Устранить последние позволмт измерения параметров вращения спина при определённых энергиях и углах, т.е. измерения должны выполняться в особых кинематических условиях, что чрезвычайно ваяно для таких сложных экспериментов.

Проанализировав траектории нулей амплитуд игр-рассеяний ФА КН и . CMU и воспользовавшись ГДН, мы нашли такие критические области: Таблица 1. Предлагаемые эксперименты по измерению параметров вра-вращения спина в тс+р-рассеянии и разногласия ФА КН-84 и CMU.

р(ГэВ/с) cose* ВСS(%) Р RA

0.95 -1.0 + -0.6 10 0.1 0.3 * 0.6 0.1 * 0.5

1.50 -1.0 4- -0.6 10 0.1 0.1 0.1

2.00 -1.0 -0.6 10 + 60 0.1 0.6 0.2 4- 1.1 0.2 * 1.9

2.50 -1.0 н- -0.1 10 -:■ 30 0.1 4 0.2 0.4 * 1.4 0.1 1.2

Таблица 2. иГр-рассеяние (см. таблицу 1).

Р(ГзВ/С) COS8* DCS(%) Р R А

0.95 -1.0 * -0.7 <10 <0.1 0.2 + 0.3 0.1 -4 0.5

1.35 -1.0 * -0.7 10 4- 20 0.1 н- 0.3 <0.1 0.1 + 0.5

2.00 -1.0 4- -0.5 10 ч- 50 0.2 4- 1.3 0.3 4- 0.6 0.1 -4 1.2

2.50 -1.0 + -0.2 10 +100 0.1 -4 1 .0 0.2 4- 1 .8 0.1 4- 1.0

Первые измерения, выполненные сотрудничеством ПШФ-ЙТЗФ при 1.43 • ГэВ/с на ускорителе ЛТЗФ, дали результаты, отличающиеся от предсказаний ФА КН и СМ!/ в параметре А примерно на единицу (рис.7) и совпадавшие с одним из решений ФА УР1. Это приводит к очень серьёзным выводам: ОА КН и СШ ошибочны (баррелетоЕски сопряженные) е энергетическом интервале 1.1 +1.8 ГэВ/с (»700 МэВ/с),и, так как инверсия этой траектории приводит к изменения всех парциальных амплитуд,все амплитуды ошибочны токе. Следовательно, параметры всех резонансов из этого интервала должны быть пересмотрены, так как ФА КН и СШ являлись базовыми при их систематизации. Совпадение эксперимента с ФА УР1 монет оказаться случайным, в силу его модельной зависимости. Необходим новый нодельнокезаЕисиукй ОА всех экспериментальных дан-

данных в указанном энергетическом интервале. 10 § 5. Длина__тпН^рассеякия.

Длина т)Ы-рассеяния представляет особый интерес в ядерной физике, аз так как Б волновое ^-взаимодействие велико и носит притягательный

характер.- Л.Ля был предсказан о новый тип ядерной материи, т)-мезон-ные ядра, если длина т)М-рассеяния а^гО.ЗФм. Км же была предложена -гц Б11(1535)-резонансная модель образования т)-мезонов. Используя параметры 1 -резонанса из РБТ он получил первые оценки для длины т;М-рас- 10 сеяния су^О.З Фм. Мы применили эту модель для анализа данных по р:;с. 7,

всем связанным каналам и исследо- А к+р-рассеяния при е*=133° и вали чувствительность длины г;Н- импульсе 1.43ГэВ/с. рассеяния к параметрам модели. В качестве исходного экспериментального материала были, выбраны параметры неупругости Б11 амплитуды иМ-рассеяния из настоящего ФА и ФА СШ и Сакле, полные сечения ровде-ния г]-мезоноЕ из тс~р - гд и парциальные параметры неупрутости рождения тс-мезонов в Б1 ^состоянии из неупругого тШ - тпДО ФА УР1.

ю 3

'с

2

А+ е,+см «133*

— кн — сми у-:

— УР1 / \ \

у/ Т ' /

.....1 , 1 ' 1 < I < ~

12

Вт

К 14 ГэЬ/с

Параметр вращения спина

800 900 МгЬ/с

Рис. 8. (а).-. Экспериментальные данные по полным сечениям реакции реакции и:"р - г;М и их описание. (Ь). Результаты ФА ПИЯФ (о), СШ (□), Сакле (л), ФА У?1(в) и их описание. Пунктирная кривая представляет вклад от Б^ (1650)-резонанса.

22

Анализ модели показывает: чем больше парциальная мода распада резонанса по Т|Ы-каналу Х^, тем больше Ресу^; чем ближе масса резонанса Н0к порогу т]М-кгнала и^и чем больше полная ширина резонанса тем больше Кесудо. На рис.8 приведены экспериментальные дан-данные и их описание.

Большая длина т)М-рассеяния а ^0.621 (0.040Ж0.306(0.034) Фм позволяет надеяться на существование гГмезонных ядер, несмотря на отрицательный результат эксперимента по их поиску в дву.. частичной реакции 7Г++1 Статистика в этом эксперименте набиралась, исходя из оценок возможных сечений, которые сильно зависят от внемассо-вых поправок к амплидам -рМ-и иМ-взаимодействий. Очень критичным в расчётах оказывается и импульс налетающих тс-мезонов.

Заключение.'

В заключении приводятся основные результаты и выводы диссертационной работы:

1. Проведён независимый дискретный ФА игр-рассеяний самых современных данных в энергетическом интервале 160-600 МэВ.

2. Впервые создан и использован ГДН для поиска новых решений.

3. Впервые предложена и применена методика мягкого обрезания высших парциальных амплитуд и процедура квазификсирования амплитуд с изоспином 1=3/2.

4. Обнаружено зарядовое расщепление Р.^ амплитуда. Впервые при энергиях больших 300 МэВ.

5. Показано, что зарядовое расцепление Р^ амплитуда объясняется разностью масс и ширин Р,, резонанса в разных зарядовых состояниях: М°-М++=2.6+0.4 МэВ и Г°-Г^=5.1+1.0 МэВ.

6. Предпринята попытка поиска амплитуд изотопического смешивания. Параметры смешивания оказались равными нулю в пределах полученных ошибок. Причиной этого может быть как отсутствие смешивания, так и плохое качество данных по перезарядке.

7. Предложен цикл критических экспериментов по измерению параметров вращения спина в интервале 1-2 ГэВ на ускорителе, ИТЭФ. Первые измерения можно интерпретировать как указания на необходимость пересмотра спектра резонансов в области импульсов 1.1-1.8 ГэВ/с.

8. В рамках 1(1535)-резонансной модели связанных каналов вычислена длина гМ-рассеяния: агН=0.621 (0.040)+{0.306(0.034) Фм.

9. Полученные в диссертации результаты могут быть использованы в расчётах различных ядерных реакций с участием амплитуд - рассеяния и при планировании новых экспериментов.

23

Основше^ез;?льтаты_®с

1. Абаев В.В., Круглов С.П., Никитиу Ф., Фазовый анализ %+р-рас-сеяния в интервале энергий 194-600 МэВ, Препринт ЛИЯФ, 1984, JÉ946, Ленинград, с.36.

2 . Абаев В.В., Круглов С.П., Никитиу Ф., Фазовый анализ n+p упругого рассеяния на 16 энергиях тс-мезонов в интервале 194-600 МэВ, Второй симпозиум по нуклон-нуклокным и адрон-ядеркым взаимодействиям при промежуточных энергиях, 1984, ЛИЯФ, Ленинград, с.162-168.

3. Abaev V.V., Kruglov S.P., Hichitiu F., Phase-Shiít Analysis oí n:+p Scattering in the Energy Region irom 194 to 600 MeV, Z. Phys. A - Atoms and Nuclei, 1985, 322, M, p.603-610.

4. Абаев В.В., Зарядовое расщепление Р^ амплитуды тШ-рассеякия, Третий международный симпозиум "Пион-нуклонные и нуклон-нук-лонные взаимодействия", 1989, Гатчина, с.147-149.

5. Абаев В.В., Бекренёв B.C., Белоглазов Ю.А. и др., Проект эксперимента по измерению параметров вращения спина R и А в упругом тср-рассеянии в области энергий 1000 - 2000 МэВ, Препринт ИТЭФ, 1990, Ж34, с.36.

6. Абаев В.В., Круглов С.П., Фазовый анализ itN-рассеяния в области энергий 160-600 МэВ, Препринт ПИЯФ, 1992, №1794, Санкт-Петербург, с. 43.

7. ' Abaev V.V. and Kruglov S.P., Phase Shiít Analysis ol icN Scat-

tering in the region 160-600 MeV, Proc. oí the 5-th Int. Syrap. on Meson-Mucleon Physics and the structure oí the Nucleón, Boulder, Colorado, icN Newsletter, 1993, Vol.11, Ю, p.101-107.

8. Abaev V.V., Kruglov S.P., Phase-shilt analysis oí Tip scattering in the energy region irom 160 to 600 MeV, Z. Phys. A -Atoms and Nuclei, 1995, A352, №1, p.85-96.

9. Abaev V.V. and Neíkens B.M.K., S-wave resonance coupled-chan-nal approach to the reactions тс~р-Г|П and K~p-r]A and a determination oí the T]N and т]Л scattering lengths, Phys. Rev., 1996, C53, №1, p.2-6.