Исследования взаимодействий пионов и антипротонов с ядрами с помощью самошунтирующихся стримерных камер и ядерной фотоэмульсии тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.16 ВАК РФ

щццшшй

|а......

ОБЪЕДИНЕННЫЙ ИНСТИТУТ ЯДЕРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

1-2010-87 На правах рукописи УДК 539.171.017

ПОНТЕКОРВО Джиль Брунович

ИССЛЕДОВАНИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ ПИОНОВ И АНТИПРОТОНОВ С ЛЕГКИМИ ЯДРАМИ С ПОМОЩЬЮ САМОШУНТИРУЮЩИХСЯ СТРИМЕРНЫХ КАМЕР И ЯДЕРНОЙ ФОТОЭМУЛЬСИИ

Специальность: 01.04.16 — физика атомного ядра и элементарных частиц

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

1 6 СЕН 2010

Дубна 2010

004608087

Работа выполнена в Лаборатории ядерных проблем им. В.П.Джелепова Объединённого института ядерных исследований.

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, профессор

В.А. Никитин ЛФВЭ ОИЯИ, г.Дубна

доктор физико-математических наук, профессор

Б.А. Долгошеин МИФИ, г.Москва

доктор физико-математических наук, профессор

А.Б. Курепин ИЯИ, г.Троицк

Ведущая организация:

Институт теоретической и экспериментальной физики, Москва

Защита диссертации состоится "_

2010 г. в.

часов на заседании диссертационного совета Д 720.001.03 в Объединённом институте ядерных исследований, г. Дубна Московской области.

Автореферат разослан " ^ " 2010 г.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Объединённого института ядерных исследований.

Учёный секретарь диссертационного совета доктор физико-математических наук, профессор

Ю.А. Батусов

Общая характеристика диссертации

Актуальность

Исследование пион-нуклонного и пион-ядерного взаимодействия при низких и промежуточных энергиях имеет долгую традицию. Как только оптическая модель [1] была установлена в -кр рассеянии, последующие исследования сосредоточились на модификациях потенциала, связанных с комплексами нуклонов (см. [2]). Эффекты так-называемой "ядерной материи" были обнаружены как в упругом, так и в неупругом рассеянии пионов. Как оказалось, возбуждение Д-резонанса в упругих реакциях зависит от массы ядра и угла рассеяния пиона (см. работу [3]) в соответствии с гипотезой коллективного возбуждения изобарного резонанса. Изучение неупругих реакций выявило эффекты, которые должны были быть связаны с ядерной средой. Так, кластерные эффекты, многократное рассеяние, поглощение пионов на множественных нуклонных системах (cm.[4J) послужили источниками информации о квазидейтонной и квазигелиевой подструктуре ядер, высветили возбуждение резонансов в неупругих реакциях, а также сделали возможным изучение эффектов кулоновского барьера [5].

Тем не менее, несмотря на большое количество эспериментальных и теоретических работ, до сих пор не существует всеобъемлющей модели "ядерной материи".

Информация, полученная в большинстве недавних экспериментальных исследований [7, 8] взаимодействий пионов при энергиях в области Д(1232)-резонанса и ниже основана на измерениях импульсов и углов рассеяния пионов и/или быстрых вторичных протонов. Прямое измерение кинематических характеристик большинства тяжёлых сильно ионизующих вторичных частиц было невозможно. Отличительной же чертой этих экспериментов было использование детекторов, регистрирующих вторичные заряженные частицы внутри большого телесного угла (LADS - large acceptance detector system [7¡), как в случае камер Вильсона и диффузионных камер, использованных совместно с фотографической техникой в более ранних исследованиях (см., например, [4]). Энергии вторичных протонов могли быть измерены, начиная с порогов для LADS: Thresh ~ 20 30 МэВ. Однако, результаты нашей работы [4], выполненной с помощью диффузионной камеры, показывают, что даже при энергии падающих пионов, равной 145 МэВ, около 20 -f30% протонов, рождаемых в реакциях одиночной перезарядки положительных пионов, выбивания нуклона, а также при поглощении пионов, имеют энергии ниже 20 МэВ, и следовательно, не могли быть зарегистрированы установкой.

Таким образом, для воссоздания более ясной картины взаимодействия пионов, да и любых других элементарных частиц, с ядрами и вообще для понимания строения ядра необходимы новые данные, для получения которых нужны соответствующие экспериментальные установки.

Представляемая диссертация в основном посвящена исследованию взаимодействия пионов промежуточных энергий (в области 50-И50 МэВ) и антипротонов низких энергий (с импульсами < бООМэВ/с, т.е. энергиями < 175,5 МэВ) с ядрами изотопов гелия и неона, причём для получения экспериментальных данных создана и использована описанная в диссертации техника самошунтирующихся стрямерных камер, совмещающих свойства управляемых трековых камер с фотографическим съёмом информации и преимущества современной видео-техники регистрации изображений на ПЗС-матрицах.

Диссертация также включает несколько работ, выполненных с помощью ядерной фотоэмульсии, в которой, как и в стримерной камере, видны следы всех заряженных продуктов ядерных реакций.

Установки, разработанные нами на основе самошунтирующихся стримерных камер, наполненных лёгкими инертными газами (4Не, 3Не, 20Ne) при атмосферном давлении, были использованы для изучения пион-ядерного взаимодействия в Лаборатории ядерных проблем ОИЯИ и взаимодействия антипротонов с ядрами на установке LEAR в ЦЕРН'е; при этом наполненные инертными газами стримерные камеры служили одновременно управляемыми трековыми детекторами и мишенями с низкой плотностью.

В последнем эксперименте, продолжающемся в рамках коллаборации ДУБТО, для того, чтобы воспользоваться преимуществами техники визуализации, а также обеспечить возможность измерения энергий всех медленных вторичных заряженных частиц, рождающихся во взаимодействиях 7г±4Не, мы разработали магнитный спектрометр со стримерной камерой, наполненной 4Не при атмосферном давлении и помещённой в магнитное поле, а также снабжённой двумя видеокамерами; спектрометр установлен на пионном пучке фазотрона Лаборатории ядерных проблем ОИЯИ. Подробное описание установки дано в работе [9]. В общем, новое исследование было предпринято с целью получить дополнительную информацию о различных каналах реакции 7г±4Не, поскольку наши предыдущие "фотографические (visualization)"эксперименты были выполнены либо с помощью вышеупомянутой диффузионной камеры [4], наполненной гелием при 15 атм, что не позволяло измерять кинематику очень медленных тяжёлых вторичных частиц, либо без магнитного анализа импульсов [10]. Была также надежда (которая оправдалась), что удастся обнаружить какие-нибудь необычные эффекты за счёт возможности измерения кинематики медленных вторичных заряженных частиц тяжелее протона.

Эксперименты, проведённые в рамках коллаборации ДУБТО с помощью созданной техники самошунтирующихся стримерных камер, позволили, в частности, обнаружить канал реакции 7г_4Не с рождением одиночного 7-кванта, а также провести наблюдение Д~-резонанса при энергии значительно ниже порога рождения пионов; кроме этого, например, впервые измерены сечения аннигиляции антипротонов на 4Не, 3Не и 20Ne при энергиях ~1,5 МэВ (эксперимент PS-179 ЦЕРН). Создание указанной экспериментальной техники и полученные с её помощью физические результаты, несомненно, являются актуальными. Также актуальным является подтверждение существования резонанса d' в эксперименте, выполненном с помощью ядерной фотоэмульсии.

Цели работы

• Разработка и использование техники самошунтирующихся стримерных камер, могущих одновременно служить управляемыми трековыми детекторами и мишенями с низкой плотностью, для изучения взаимодействия пионов промежуточных энергий (50-5-150 МэВ) с ядрами изотопов инертных газов (4Не, 3Не, 20N0):

— изучение физики развития разряда в самошунтирующейся стримерной камере и получение в камере ярких локализованных следов заряженных частиц;

— разработка процедуры измерения и анализа стерео-фотографий событий взаимодействия 7г±-мезонов с ядрами 4Не и 3Не, происходящих в рабочем объёме стримерной камеры, и получение физических результатов (сечений взаимодействия).

• В рамках исследования взаимодействия антипротонов с импульсами до 600 Мэв/с с ядрами изотопов гелия и неона измерение сечений их взаимодействия при низких энергиях:

— создание установки со стримерной камерой в магнитном поле для регистрации взаимодействия антипротонов с инертными газами при атмосферном давлении;

— измерение сечений взаимодействия антипротонов с ядрами 3Не, 4 Не и 20 № при импульсах ~50 МэВ/с (энергии —1,5 МэВ).

• Исследование взаимодействия пионов и антипротонов с ядрами фотоэмульсии:

— наблюдение образования гиперфрагментов при аннигиляции антипротонов, остановившихся в ядерной фотоэмульсии;

— наблюдение и анализ событий двойной перезарядки 7г+-мезонов в ядерной фотоэмульсии.

• Исследование двухлучевых событий 7г~4Не взаимодействия при энергии 106 МэВ:

— создание установки со стримерной камерой в магнитном поле, снабжённой видеокамерами, и проведение экспозиций на пионном пучке Лаборатории ядерных проблем ОИЯИ;

— измеренение оцифрованных видео-снимков событий тг-4Не взаимодействия и их идентификация с помощью техники искуственных нейронных сетей;

— определение относительных вероятностей различных каналов реакции;

— поиск необычных эффектов во взаимодействии пионов с ядрами 4Не.

Практическая ценность

• Разработана и реализована техника самошунтирующихся стримерных камер, позволяющая получать фото-изображения событий ядерных реакций, в которых рождаются медленные сильно-ионизующие вторичные частицы; в таких камерах возможна регистрация и измерение следов медленных частиц, как например, протонов с энергиями —1,0 МэВ. При этом яркость получаемых хорошо локализованных (1ч-2 мм в направлении электрического поля) следов заряженных частиц в стримерной камере делает возможным их фотографирование с помощью обычной недорогостоящей фототехники:

- с помощью указанной техники проведено подробное исследование взаимодействия 7г±-мезонов с ядрами 4Не и 3Не.

• Создана установка с самошунтирующейся стримерной камерой для изучения взаимодействия антипротонов с ядрами изотопов гелия и неона: в частности, впервые измерены сечения взаимодействия антипротонов с ядрами 3Не, 4Не и 20№ при ~50 МэВ/с (энергии ~1,5 МэВ); результаты работы чётко указывают на влияние структуры ядра на взаимодействия при низких энергиях.

• Создана установка с самошунтирующейся стримерной камерой в магнитном поле, снабжённой видеокамерами и наполненной гелием для проведения экспозиций на пионном пучке Лаборатории ядерных проблем ОИЯИ.

• Разработаны и применены процедура обработки цифровых видео-снимков ядерных событий, происходящих внутри рабочего объёма стримерной камеры, а также процедура идентификации событий, основанная на технике искуственных нейронных сетей.

- указанная техника позволила впервые обнаружить канал реакции тг~4Не с рождением одиночного 7-кванта, а также провести наблюдение Д~-резонанса при энергии значительно ниже порога рождения пионов.

Научная новизна

• Показано, что характеристики свечения канала стримерного разряда существенно зависят от малых добавок к газу, в котором происходит разряд. Этому явлению дано объяснение, и оно использовано для получения хорошо локализованных ярких следов заряженных частиц в самошунтирующейся стримерной камере.

• Впервые использована полная информация о кинематике всех заряженных частиц, участвующих во взаимодействии пионов с ядрами гелия, включая импульсы и энергия очень медленных продуктов реакции, что, в частности, позволило обнаружить канал реакции тг_4Не при 106 МэВ, в котором рождается одиночный 7-квант.

• Получено также свидетельство наличия двух механизмов выбивания нейтронов в канале реакции я--4Не—► 7г~п3Не: в одном случае происходит прямое выбивание нейтрона из ядра, а в другом реакция идёт через рождение Д"-резонанса (прямое возбуждение Д- наблюдается впервые при энергии значительно ниже его энергии возбуждения в вакууме), причём измеренная масса Мд- = 1160 МэВ отличается от вакуумного значения Мд = 1232 МэВ из-за эффектов ядерной материи.

• Впервые измерены сечения взаимодействия антипротонов с ядрами 3Не, 4Не и 20N0 при низких импульсах ~50 МэВ/с (энергии ~1,5 МэВ).

• Анализ спектров масс систем ррп~ и рр, рождаемых в реакции двойной перезарядки (БСХ) положительно заряженных пионов в ядерной фотоэмульсии выявил выраженный пик в спектре инвариантных масс ррк~ и проявление в спектре Мрр сильного эффекта Мигдала-Ватсона взаимодействия в конечном состоянии между двумя протонами. Эти наблюдения подтверждают существование псевдоскалярного резонанса, названного в системе ИЫ-к с Т = 0.

Апробация работы

Результаты, представленные в диссертации, докладывались автором на научных семинарах ЛЯП ОИЯИ и Департамента общей физики "А.Авогадро "Туринского университета (Италия), а также на многочисленных международных конференциях, и, начиная с 2000 года на ежегодных Конгрессах итальянского физического общества (ЭШ).

Диссертация была также представлена на научном семинаре Ведущей организации -Института теоретической и экспериментальной физики (Москва).

Основные результаты, вошедшие в диссертацию, представлены в и. научных публикациях в открытой печати.

Структура диссертации

Диссертация состоит из 6 глав (1 - Введение, 2 - Разработка и использование в физическом эксперименте самошунтирующихся стримерных камер, 3 - Изучение взаимодействия антипрогонов с ядрами 3Не, 4Не и 20№е, 4 - Наблюдение образования гиперфрагментов и резонанса в ядерной фотоэмульсии, 5 - Наблюдение Д~-резонанса и одиночных 7-квантов в двухлучевых событиях тг~4Не взаимодействия при энергии 106 МэВ, 6 - Заключение).

Содержание диссертации

В Главе 1 — Введении обсуждаются цели и актуальность работы; подчёркивается, что для получения новых данных о взаимодействии пионов с ядрами необходимо создание детектора для регистрации медленных сильно-ионизующих заряженных частиц, который бы позволял измерять полную кинематику изучаемых каналов реакции; в частности, это значительно облегчило бы идентификацию различных известных каналов реакции и могло бы выявить неизвестные. Таким детектором может быть стримерная камера, которая одновременно служит управляемой мишенью с очень низкой плотностью и трековыми (а также вершинным) детектором.

В Главе 2. как и во всей диссертации, материал представлен в хронолоническом порядке выполнения работы. Сначала дан обзор работ, в которых исследовались искровые камеры с большими зазорами между электродами и которые предшествовали созданию стримерной камеры, после чего речь идёт о разработке и созданнии экспериментальной установки, включающей самошунтирующуюся стримерную камеру, т.е. о работах, посвя-щённых физике камеры. Затем обсуждаются набор данных и их обработка и далее результаты, относящиеся к физике взаимодействия пионов с лёгкими ядрами, ради которых и создавалась техника самошунтирующихся стримерных камер.

В то время как для создания искровых камер с широким межэлектродным зазором большое значение имела работа группы В. А. Долгошеина [11], в которой впервые в качестве питающего устройства камер применён генератор высоковольтных импульсных напряжений Аркадьева-Маркса, работа этой же группы [12], в которой изучались проекционные камеры, сыграла решающую роль в создании стримерной камеры. Действительно, следующий шаг заключался "всего лишь" в уменьшении длительности импульса напряжения на электродах проекционной камеры для соответствующего уменьшения длины разрядных каналов, обозначающих след частицы. Впоследствии оказалось возможным в неоне получить фотографируемые следы частиц, состоящие из серии стримерных колонок длиной всего 1-2 мм [13]. Первые же стримерные камеры были созданы в 1964 г. группой

Московского инженерно-физического института [14] (Б. А. Долгошеин, Б. И. Лучков, Б. У. Родионов) и группой Тбилисского университета [15] (Г. Е. Чиковани, В. Н. Ройнишвили, В. А. Михайлов, А. К. Джавришвили).

Вообще, развитие техники детекторов заряженных частиц в физике высоких энергий и ядерной физике привело к созданию широкого спектра трековых детекторов, основанных на разрядных явлениях в газах. Такие детекторы, как, например, многопроволочные пропорциональные камеры (МППК), совмещают превосходные временные и пространственные характеристики и позволяют получать большую статистику изучаемых ядерных событий. Однако, судя по всему, не может быть создано полностью универсальное детектирующее устройство. Уникальные свойства МППК могут быть обеспечены, только если разряд в газе развивается в подходящей газовой смеси; следовательно, газовый объём МППК должен быть отделён от объёма мишени, в которой происходят изучаемые ядерные реакции, поскольку мишени, как правило, состоят из чистых веществ (твёрдого вещества, жидкости, или, например, газообразного гелия), допускающих однозначную интерпретацию измеренных ядерных событий. Стенки детектора и самой мишени не позволяют медленным вторичным частицам, да и медленным частицам из пучка, попадать в объем детектора. Поэтому в настоящее время просто нет детекторов, кроме стримерной камеры, позволяющих измерять полную кинематику ядерных реакций, в которых рождается несколько медленных заряженных частиц, как, например, протоны с кинетическими энергиями ниже 20МеУ. Так, целая область энергий между ~ 1 МеУ и ЮМеУ абсолютно потеряна с точки зрения полного кинематического анализа.

Как раз в этой области энергий именно стримерная камера может играть и играет существенную роль, поскольку рабочий газ (при давлении Р яв 1 атм) служит мишенью с низкой плотностью (так, в случае гелия рлНе = 0.000178 г/см3), а камера используется одновременно как управляемый вершинный детектор и как трековый детектор, в котором можно получать измеримые следы вторичных заряженных частиц с очень низкой энергией (так, например, в 4Не при атмосферном давлении пробеги а-частицы с энергией 5,0 МэВ, а также протона с энергией всего 1,3 МэВ, достигают 20 см). Память стримерной камеры ~1 позволяет работать при интенсивностях пучка частиц вплоть до Ю6 с-1.

В конце шестидесятых годов прошлого века, после создания в 1964 году первых стри-мерных камер в МИФИ и в Тбилисском университете, очень удачная идея изучать упругое рассеяние пионов на ядрах гелия, используя стримерную камеру, пришла в голову Ю.А.Щербакову и М.М.Кулюкину в ЛЯП ОИЯИ и была поддержана в туринском университете проф. Г.Пираджино.

Поэтому, начиная с 1971 года, в Объединенном институте ядерных исследований и в Физическом институте Туринского университета (Италия) для систематического исследования процессов рассеяния пионов на ядрах гелия [16, 17] и углерода [18] успешно использовались разработанные с участием автора настоящей диссертации самошунтирующиеся гелиевые стримерные камеры [19, 20].

Кстати, такие камеры хорошо работают при различных давлениях (в случае гелия от 0,2 до 6 атм) наполняющего газа [21, 22, 23], а также в магнитном поле [24].

Выбор нами гелия для наполнения стримерной камеры был обусловлен необходимостью иметь камеру-мишень, в которой можно было бы фотографировать одновременно следы налетающего и рассеянного на ядре гелия пионов, а также след ядра отдачи и точку взаимодействия [23]. Основным элементом установки для исследования рассеяния пионов на 4Не и 3Не служила гелиевая стримерная камера высокого давления [23].

Создание стримерных камер, наполненных гелием, было связано с преодолением неко-

торых принципиальных трудностей. Наиболее серьезным общим недостатком стримерных камер, работающих в режиме хорошей локализации следов за счет искусственного обрывания разряда в газовом объеме, является чрезвычайно малый световой выход, который затрудняет фотографирование с помощью обычных фотографических объективов и фотопленок [15, 14, 25). Сказанное в особенности относится к стримерной камере, наполненной гелием, так как в излучении гелия (в отличие от неона) всего несколько спектральных линий лежит в области видимого света [26]. Кроме того, в гелии вообще трудно наблюдать незавершенный разряд [19], хотя в неоне при тех же параметрах высоковольтного импульса разряд обрывается. Это связано с тем, что скорость развития примерного канала разряда в гелии значительно выше, чем в неоне. В связи с этим встает вопрос о сохранении информации о траектории заряженной частицы в объеме камеры.

Наши первые работы были как раз посвящены развитию качественного представления об образовании следа заряженной частицы в гелиевой стримерной камере и описанию экспериментов по созданию нового прибора - гелиевой самошунтирующейся стримерной камеры. В самошунтирующейся камере удается получить хорошо локализованные следы значительно большей яркости, чем в обычных стримерных камерах, путем управления распределением интенсивности свечения вдоль разрядных каналов, расположенных на следах частиц. Как известно [27, 28], примеси могут существенно влиять на механизм развития разряда в инертных газах за счет инициирования разрядки метастабильных уровней атомов инертного газа (эффекты Пеннинга), фотоионизации примеси, прилипания электронов, возбуждения электронных и молекулярных уровней примеси и т.д. Именно этим, как оказалось, можно воспользоваться для активного воздействия на разряд как на стадии развития электронной лавины, так и на стримерной стадии. На этом пути и была создана самошунтирующаяся етримерная камера, на электроды которой непосредственно от генератора Аркадьева-Маркса подается высоковольтный импульс с длительностью, превышающей на несколько порядков время распространения разряда на весь разрядный промежуток.

На рис. 1а и 16 представлены фотографии следов электронов в чистом гелии и в смеси гелия и 0.1% паров воды соответственно. Задержка высоковольтного импульса равна аппаратурной задержке (0.4 мсек). Фотографирование производилось при диафрагме объектива (//4), позволявшей получить изображение не только ярко светящихся центров, но и остальных областей разрядных каналов.

Верхняя фотография (рис. 1а) наглядно иллюстрирует развитие разрядного канала в чистом гелии в рабочем объёме самошунтирующейся камеры. При подаче высоковольтного импульса на электроды камеры разряд начинает развиваться на электронах, возникших вдоль пути ионизирующей частицы. Затем при своем распространении к электродам разряд ветвится, приобретая вид кисти, и, таким образом, форма стримера несет информацию о месте своего возникновения, а следовательно, и о месте прохождения ионизирующей частицы. При достижении стримерами поверхностей изоляторов (стёкол), отделяющих рабочий объём камеры от высоковольтных электродов, через готовые разрядные каналы продолжает течь ток зарядки конденсатора, образованного изоляторами, который поддерживает свечение стримеров. Плотность тока через стримерные каналы, а следовательно, и свечение разряда, максимальна в месте возникновения разряда, т.е. в месте прохождения ионизующей частицы. За счет пространственного разряда разрядного канала, уменьшающего электрическое поле в разрядном промежутке, и выравнивания этого поля по поверхности изоляторов отсутствуют условия для возникновения новых разрядных каналов или изменения конфигурации старых. Таким образом, при подаче длинного высоковольтного

импульса на камеру с изолированными электродами сохраняется форма стримеров, а следовательно, и информация о пространственном положении точек их возникновения. Интегральная яркость разрядных каналов зависит от количества электричества, протекшего через них, и определяется не столько амплитудой импульса, сколько выходной мощностью генератора и соотношением емкостей генератора и изоляторов. Путем добавления подходящих примесей в газовый объем камеры можно изменить распределение интенсивности свечения разрядных каналов таким образом, чтобы размеры ярко светящихся центров разрядных каналов уменьшились до с! ~ (1 ч-2)мм; величина б! практически не зависит от напряженности электрического поля (в рабочем диапазоне Е). Впервые этот эффект был изучен и описан в дипломной работе В.Н.Бушуева [29], выполненной в Лаборатории ядерных проблем ОИЯИ в 1965 г.

Рис. 1: Фотографии следов электронов при давлении газа Р = 1 атм: а) в чистом гелии, задержка высоковольтного импульса т3 = 0.4 мксек; б) в смеси гелия и 0.1% паров воды, т3 = 0.4 мксек.

В настоящей диссертации рассмотрение [19, 30, 31, 32] процесса образования следа заряженной частицы в самошунтирующейся стримерной камере и оценка распределения интенсивности свечения вдоль разрядных каналов основаны на представлениях, развитых Э.Д.Лозанским и О. Б. Фирсовым [33] и учитывающих большое влияние фотоионизации в газе (в особенности инертном) на развитие разряда.

Далее в диссертации следует описание обработки камерных снимков и системы программ, написанных на языке FORTRAN и созданных специально для обработки на ЭВМ стереофотографий событий упругого 7г4Не- и тг3Не-рассеяния в камере СКВД. Фотографирование производилось двумя кинокамерами РФК-5, установленными на расстоянии 1 м от середины рабочего объема стримерной камеры. На рис. 2 приведена типичная фотография события упругого рассеяния пиона на ядре гелия.

Рис. 2: Фотография события упругого 7г#е-рассеяния в стримерной камере высокого давления - СКВД. Давление гелия в камере Р = 4 атм; расстояние между центральными реперными метками равно 300 мм.

Пространственная картина каждого такого события восстанавливалась с помощью программы геометрической реконструкции ELASTIC, разработанной нами. При получении экспериментальных распределений различных кинематических параметров упругого (7г±4Не)-рассеяния учитывалась геометрия установки [34].

Таким образом, в главе 2 диссертации обобщены результаты исследований процессов развития разряда в стримерной камере. Создан по существу новый режим работы гелиевой стримерной камеры - режим самошунтирования - и дано его физическое объяснение. Разработана процедура измерения и обработки камерных снимков, получаемых с гелиевой стримерной камеры высокого давления (СКВД); обработано несколько тысяч событий упругого тг±Яе-рассеяния. Работа выполнена по программе изучения рассеяния пионов на лёгких ядрах в районе первого барионного резонанса Д33. Эксперименты проведены в Лаборатории ядерных проблем Объединённого института ядерных исследований.

Рис. 3: Схема экспериментальной установки. ЕМ - электромагнит; SC - стримерная камера; HVPG - высоковольтный генератор импульсных напряжений; TP - движущаяся платформа; ES - электростатическая защита; WC\-i - проволочные камеры; Ci_e - сцин-тилляционные счётчикив; Mi_5 - тонкие стены.

В Главе 3 - Изучение взаимодействия антипротонов с ядрами 3Не, 'Не и 20Ne - для изучения взаимодействий антипротонов с лёгкими ядрами в эксперименте PS179 на LEAR (CERN) применены представленные во второй главе диссертации результаты исследования работы самошунтирующейся стримерной камеры. Была выполнена большая программа исследований взаимодействия антипротонов с ядрами 3Не, 4Не и 20Ne.

Общая схема экспериментальной установки.

Установка эксперимента PS179, в отличие от СКВД, описанной во второй главе, позволяла проводить магнитный анализ импульсов всех заряженных частиц, участвующих в реакции. Она была размещена в экспериментальном зале LEAR и подробно описана в работе [35]; схема показана на рис.3. Установка включала собственно стримерную камеру (SC), наполненную рабочим газом при давлении 1 атм, анализирующий магнит (ЕМ) и триггерную систему, состоявшую из сцинтилляционных счётчиков Ci_e. Для монитори-рования структуры и положения пучка использовались две пропорциональные проволочные камеры WCi-2■ Интенсивность пучка антипротонов, проходящих через камеру была 104 -г 5 х 104сек_1 при импульсе антипротонов, равном 610 МэВ/с.

Использованная стримерная камера имела внутренний объём 90x70x18 см3 и размещалась в магните; магнитное поле равнялось примерно 0,802 Т и было однородным в пределах ±2%. Рабочий газ (гелий или неон) постоянно продувался через рабочий объём камеры со скоростью, равной примерно 220 л/ч. Два окна для ввода (15x31 см2) и вывода (15x41 см2) пучка были сделаны из полиэтиленовой плёнки толщиной 70 /ш (и плотностью 0,94 г/см3.

На высоковольтный электрод стримерной камеры подавались отрицательные электрические импульсы с амплитудой >140 кВ, временем нарастания ~ 10 нсек и временем спада ~ 1 мксек. Для нашего эксперимента был спроектирован генератор импульсных напряже-

Рис. 4: Фотография монитора ТВ контрольной системы, на которой видно событие анни-

ний (ГИН) из 16 секций на конденсаторах фирмы Maxwell Laboratories, Inc. ёмкости С = 0,05 пФ каждый. В диссертации приводится подробное описание генератора импульсных напряжений.

В третьей главе диссертации также подробно описана оптическая система фотографирования стримерной камеры, основанная на двух фотокамерах с объективами Leitz (типа Summicron; 35,06 мм/2). Оптические оси объективов были параллельны электрическому и магнитному полям, расстояние между ними (база) равнялась 280 мм. Объективы находились на расстоянии 105,3 см от верхних реперных меток в стримерной камере, что давало уменьшение изображения в 30 раз. Система механической протяжки плёнки (и время зарядки высоковольтного ГИН) позволяло получать несколько стерео снимков в секунду [36]. Реперные метки выгравированы на внутренней поверхности верхнего и нижнего стёкол стримерной камеры, и они освещались вспышкой скользящего света сразу после перетяжки плёнки в двух фотокамерах и фотографировались одновременно с счётчиком кадров и марками Бреннера (data box). Диафрагма, использованная при фотографировании событий в гелии, была 2,8, при которой была хорошая глубина резкости, в то время как в случае неона хватало света для диафрагмы, равной 11.

Для постоянного дистанционного визуального контроля за работой стримерной камеры во время набора данных между двумя фотокамерами была установлена телевизионная камера с плюмбиконной трубкой для передачи и записи изображений объёма стримерной камеры в контрольную комнату эксперимента. Хорошее качество детектирующей системы иллюстрируется фотографией события на экране телевизионной системы, приведённой на рис.4.

Как было сказано выше, хорошая локализация следов совместно с высокой яркостью стримерных каналов, формирующих следы заряженных частиц в самошунтирующейся стримерной камере, достигается введением подходящих примесей в основной рабочий газ, наполняющий камеру, для регулирования распределения яркости вдоль стримерных каналов. Мы нашли, что удовлетворительные следы в камере, наполненной гелием, работающей в магнитном поле, получаются при использовании примеси сложных углеводородов на уровне <0,1%, в то время как в случае камеры, наполненной неоном, требуется примесь

гиляции антипротона в неоне.

Работа стримерной камеры.

Рис. 5: Фотография события аннигиляции в гелии р на лету с импульсом 610 МэВ/с, в котором в гелии рождается и далее распадается на два пиона К°-мезов. Расстояние межлу верхними реперными крестами равно 20 см.

N2 на уровне ~1%.

На рис.5 приведено событие аннигиляции р в гелии, в котором рождается Й"°-мезон, который затем распадается на два пиона. Диафрагмы объективов были 2,8, что обеспечивало глубину резкости, превышающую глубину самой камеры (18 см).

Система запуска (триггера).

Схема триггера, позволявшая зарегистрировать события взаимодействия антипротонов в рабочем объёме стримерной камеры, показана на рис.3 и состоит из пяти сцинтил-ляционных счётчиков: двух живых коллиматоров (Ci и Сз), двух тонких сцинтилляцион-ных счётчиков (Сг и С4) перед стримерной камерой и одного (С5) за ней. Сигнал триггера (запуска) (С1С2С3С4С5) вырабатывался каждой частицей, проходящей через отверстия живых коллиматоров и тонкие сцинтилляторы, но не попадавшей в конечный детектор.

Измерение событий аннигиляции антипротонов, происходящих в стримерной камере.

В диссертации подробно обсуждается [37] измерение импульсов и углов вылета заряженных частиц, участвующих в реакциях, а также идентификация частиц (определение их масс) в частном случае аннигиляции антипротонов на 4Не, при которой рождается до 9 заряженных частиц в одном событии (включая 7г±, А'±,р, d, i и 3Не) с импульсами в пределах от 0 и примерно до 1000 МэВ/с. Частицы идентифицировались не только по кинематике события, но и с помощью процедуры, основанной на сравнении яркости следа частицы с известным импульсом, но неизвестной массой, с яркостью следов на той же фотографии, принадлежащих частицам с известными импульсами и массами (тг~ и падающий р).

Для измерения и реконструкции событий мы использовали стандартную процедуру. Фотографии событий проектировались с увеличением, равным примерно 30, на стол измерителя координат типа Benson 6301 (разрешение: ±0,02 мм, точность ±0,10 мм).

Программа реконструкции, использующая геометрию пакета Hydra [38] была создана и проверена при восстановлении событий, генеринуемых стандартной программой моделирования GEANT [39, 40].

Сечения аннигиляции антипротонов с лёгкими ядрами при низкой энергии.

Как указано в работах [41, 42], измерение сечений аннигиляции антипротонов на нуклонах и ядрах при очень низких энергиях (скажем, импульсах ниже 100 МэВ/с) может

способствовать пониманию антинуклон-нуклонного взаимодействия как в рамках квар-ковых моделей, так и в рамках потенциальных моделей.

До нашей работы данных по аннигиляции антипротонов при импульсах ниже 100 МэВ/с просто не было. Так что, имея возможность использовать пучок антипротонов с низкими импульсами (105,2 МэВ/с, Ар/р = 10~:! [43]) установки LEAR в CERN и газовую мишень низкой плотности, каковой является самошунтирующаяся стримерная камера, мы измерили сечение аннигиляции антипротонов при импульсах в области ~50 МэВ/с (1,33 МэВ) на 4Не [44], 3Не [45] и 20Ne [46). Данные, полученные, например, на 4Не, дополняют наши результаты, полученные на 'Не при трёх импульсах 192,8, 306,2 и 607,7 МэВ/с, а также в покое [47, 48].

Импульс пучка на входе в стримерную камеру подбирался так, чтобы антипротоны останавливались в центральной области рабочего объёма (±22,5 см вокруг середины камеры), где эффективность регистрации близка к 100% (см. рис.6). Всего для каждого рабочего газа было просмотрено около 9,0 тысяч фотоснимков, каждый с изображением одного единственного события аннигиляции р. При низких энергиях единственной неупругой реакцией является аннигиляция, и вероятность аннигиляции в покое гораздо выше, чем на лету.

На рис.7 приведён пример распределения импульсов, измеренных не просмотровом столе на расстоянии х0 = 22,5см от серидины камеры (см. рис.6). Это распределение отражает внутренний импульсный разброс пучка на входе в камеру, а также последующее увеличение импульсного разброса в рабочем объёме камеры. Значения импульсов были определены как по измерениям кривизн следов, так и по измерениям длин следов (пробегов антипротонов), как указано в работе [37].

Выли получены следующие значения сечений аннигиляции антипротонов:

• £7р4Не = 1342 ± 250 мб;

• бТрЗНе = 1850 ±700 мб;

• сг-20д,с = 2210 ± 1105 мб.

Измеренное полное сечение аннигиляции р3Не превосходит сечение для изотопа 4Не. Полученный результат указывает на то, что ядерная структура, видимо, играет существенную роль.

Полученное полное сечение аннигиляции pNe 0анн — 2210±110омб не согласуется с ожидаемым эффектом массового и кулоновского увеличения сечения, что подтверждает поведение сечения, которое наблюдалось на более лёгких ядрах.

В Главе 4 - Использование ядерной фотоэмульсии для наблюдения образования гиперфрагментов и резонанса d' - описаны исследование образования гиперфрагментов при аннигиляции остановившихся антипротонов на ядрах в фотоэмульсии, а также результаты изучения резонансного поведения при двойной перезарядке тг+-мезонов на ядрах фотоэмульсии. Как и стримерная камера, фотоэмульсия является трековым детектором, в которой регистрируются (фотографируются) следы заряженных частиц.

Образование гиперфрагментов при аннигиляции антипротонов на ядрах в фотоэмульсии.

Значительное число медленных Л-гиперонов, образующихся в результате перерассеяния АТ-мезонов, обеспечивает благоприятную возможность формирования в аннигиля-ционных процессах гиперядер. Оценки показывают [49], что ~ 10% всех Л-гиперонов, возникающих при захвате антипротонов на ядрах, связываются в гиперядра.

Рис. 6: Вкладка показывает набор следов останавливающихся частиц. Кресты - реперные метки. Основной рисунок представляет схематическое изображение проекции настоящего события аннигиляции в покое (сплошные линии). Кривизна следа антипротона сравнивается с кривизной реперного (стандартного) следа (штриховые линии), последняя точка которого соответствует импульсу, равному 35 МэВ/с. Стрелки указывают точки, около которых кривизна соответствует 35, 40 и 45 МэВ/с.

Рис. 7: Распределение импульсов частиц пучка, измеренное в начале рабочего объёма стри-мерной камеры (линия, соответствующая х0 на рис. 6). Длины соответствующих следов антипротонов меняются в рамках 10-40 см. Антипротон с импульсом 41 МэВ/с теряет 1 МэВ/с при прохождении примерно 0,9 см, а при импульсе 51 МэВ/с р теряет 1 МэВ/с при прохождении примерно 1,5 см.

Экспериментальное подтверждение такой модели образования гиперядер при аннигиляции антипротонов в покое получено на установке LEAR [50, 51]. На основе регистрации событий задержанного деления, происходящих в процессе аннигиляции на ядрах 238U и 20£>Bi, определено, что вероятность образования тяжелых гиперядер в этом случае заключена в пределах 8 • 10~4 — 4 • Ю-3 [52] на одну антипротонную остановку.

Таким образом, процессы аннигиляции антипротонов на ядрах наряду с захватом и перезарядкой К-мезонов [53] могут рассматриваться как еще один источник образования гиперфрагментов.

В работе [54], представленной в Главе 4 диссертации и являющейся продолжением цикла исследований взаимодействия антипротонов с ядрами по программе экспериментов PS-179 ЦЕРН, проводившихся фотоэмульсионным методом, приведены первые результаты по исследованию процессов образования и распада гиперфрагментов, возникающих при аннигиляции остановившихся антипротонов на ядрах в фотоэмульсии.

Подробное описание методических вопросов, связанных с изготовлением и облучением фотоэмульсионных камер, а также детали просмотра и измерений событий поглощения антипротонов в фотоэмульсии приведены в [55, 56].

Из 4880 зарегистрированных аннигиляционных звезд, в которых прослежены в пределах одного фотоэмульсионного слоя все черные следы (6-частицы [57])т, три рассматривались как возможные события образования и мезонный распад гиперфрагментов, образованных в процессах захвата антипротонов ядрами в фотоэмульсии (в качестве кандидатов в события с вылетом гиперфрагмента отбирались "двойные звезды" - случаи, когда первичная аннигиляционная звезда связана Ь-следом с другой, вторичной звездой; всего найдено 28 таких событий).

Результаты анализа всех полученных экспериментальных данных позволяют утверждать, что в нашей работе впервые в процессах аннигиляции остановившихся антипротонов на ядрах в фотоэмульсии зарегистрированы три события - образование, вылет и мезонный распад легких гиперфрагментов дН и дН.

Вероятность возникновения таких реакций на одну остановку антипротона в фотоэмульсии составляет (6,1 ± 3,5) • 10~4.

Все зарегистрированные события образования и 7г~-мезонного распада гиперфрагментов интерпретированы как аннигиляция остановившихся антипротонов на легких (С, N, О, S) ядрах в фотоэмульсии. Поэтому если предположить, что, как и в случае поглощения 7г~-мезонов, 38% [58] всех захватов антипротонов происходит на легких ядрах в фотоэмульсии, то вероятность выхода гиперфрагментов на одну остановку в этих ядрах будет равна (1,6 ±0,9)-Ю-3.

Таким образом, можно сделать следующие выводы.

1. Впервые зарегистрированы три события - образование, вылет и мезонный распад легких гиперфрагментов дН и 3Н в процессах аннигиляции остановившихся антипротонов на легких (С, N, О, S) ядрах в фотоэмульсии.

2. Нижняя граница вероятности образования гиперфрагментов дН и дН на одну остановку антипротона в ядерной фотоэмульсии равна (6,1 ± 3, 5) • Ю-4.

3. Энергетический баланс полных начальной и конечной энергии в рассматриваемых реакциях дает основание для утверждения, что наиболее вероятным механизмом

7Напомним классификацию следов частиц в ядерной фотоэмульсии: ¿ьчастица - чёрный след, д-частица - серый след, s-частица - релятивистский след [56].

рождения гиперфрагментов является перезарядка образованных в результате анни-гиляционного процесса К~-мезонов на нуклонах ядра-остатка. Одним из возможных каналов перезарядки предполагается рождение гиперядра на малонуклонном кластере [4Не].

Резонансное поведение при двойной перезарядке 7г+-мезонов в фотоэмульсии. Вторая работа [59], выполненная с помощью ядерной фотоэмульсии и представленная в Главе 4 диссертации, посвящена анализу спектра масс систем рртг~ и рр, рождаемых в реакции двойной перезарядки (Double Charge eXchange: DCX) положительно заряженных пионов на ядрах 107 Ад и 109 Ад в фотоэмульсии; в спектре инвариантных масс обнаружен пик при МРРх- « 2.05 ГэВ. Энергия падающих 7г+-мезонов была Тп+ = 40 ч- 140 MeV, а разрешение в инвариантной массе достигало примерно 10 МэВ. В то же время

в спектре Mw проявляется сильный эффект Мигдала-Ватсона взаимодействия в конечном состоянии между двумя протонами. Наши наблюдения подтверждают существование псевдоскалярного резонанса NNir с Т — 0, названного в! и предложенного для объяснения максимумов, обнаруженных в сечении рассения вперёд при двойной перезарядке 7г+ (A,Z) —> (A,Z + 2)тг~ при Г„+ ~ 50 МэВ [60]-[62].

Двойная перезарядка (DCX) 7г±-мезонов была впервые обнаружена при исследовании взаимодействий пионов с ядрами фотоэмульсии [63]-[68]. В этих экспериментах использовались эмульсионные камеры, набранные из слоёв NIKFI-BR толщиной 400 и 600 /;м, которые облучались в пучках 7г+- и 7г~-пионов фазотрона Лаборатории ядерных проблем им. В.П.Джелепова ОИЯИ; разброс в импульсах пионов в пучках был ~ 3%. Размеры фотоэмульсионных камер были выбраны такими, чтобы пионы с энергией 50-60 МэВ полностью останавливались в эмульсии.

Мрр„- <M«V)

Рис. 8: Резонансное описание спектра инвариантных масс ррк в сравнении с экспериментальными данными для реакции 7г+ + +рр т~ (см. текст)

События двойной перезарядки (БСХ) в фотоэмульсионной камере, облучавшейся тг+-мезонами, идентифицировались по остановкам 7г~-мезонов, а в камерах, облучавшихся 7г~-мезонами, такие события узнавались по распадам 7г+-мезонов.

В случае БСХ я-+-мезона два нейтрона ядра-мишени становятся протонами, которые могут оставить ядро. Нами было отобрано 224 события БСХ 7г+-мезонов, в которых были найдены только два протона и один 7г~-мезон в конечном состоянии, в то время как не было никаких видимых следов ядра отдачи или быстрого электрона в центре звезды.

В каждом из этих отобранных событий измерялись углы между следами всех вторичных заряженных частиц и следом падающего 7г-мезона; импульсы и энергии частиц были также определены по их пробегам. Результаты этих измерений позволили определить спектр инвариантных масс ррк~.

Оказалось, что разумное согласие между экспериментальными данными и модельными распределениями Мрр„- можно обеспечить только в случае рождения системы ррж~ через ¿'-резонанс (тг++^А]Ад —М'^Ад + с последующим распадом с/' в ррк~ (см. рис.8). Масса резонанса, необходимая для описания экспериментального спектра инвариантных масс Мррп-, оказывается равной 2,05 ГэВ. Параметры резонанса, необходимые для подгонки к спектру Л/ррт- совпадают с соответствующими параметрами, полученными из данных по переходам на дискретные уровни при двойной перезарядке.

Эффективный способ получить больше информации о механизме рождения системы рртг~ в реакции двойной перезарядки состоит в исследовании распределения инвариантных масс системы рр. Хорошо известно, что на часть спектра Мрр со стороны низких масс оказывает влияние эффект Мигдала-Ватсона взаимодействия NN в конечном состоянии (РЭ!) [69], [70], когда два нуклона находятся в относительном состоянии з-волны.

Мрр — 2тр,

Рис. 9: Распределение инвариантных масс рр в реакции тг+ + I07Ag—>It)5Ag +рр тт~: подгонка данных основана на формуле для вычисления эффекта взаимодействия в конечном состоянии (Р31) с учётом кулоновского отталкивания. Пунктирная кривая - распределение по фазовому объёму для реакции 7г+ + 107Ag—► Ш5Ag +рр 7г~.

На рис.9 показано распределение инвариантных масс рр, указывающее на значительное взаимодействие рр в конечном состоянии (РЭ1).

Наблюдение сильного эффекта взаимодействия в конечном состоянии (РЭ1) вполне разумно для резонансного рождения системы рртг~, если в! - по сути 6-ти-кварковый объект с типичным адронным размером, равным ~ 1 -т-1.5 фм.

Глава 5 - Наблюдение А~-резонанса и одиночных 7-квантов в двухлучевых событиях 7г~4Не взаимодействия при энергии 106 МэВ - посвящена описанию [71] установки СТРИМЕР, созданной коллаборацией ДУБТО для изучения взаимодействий пионов с гелием на фазотроне Лаборатории ядерных проблем им. В.П.Джелепова ОИЯИ, и полученных с её помощью результатов [72].

Как сказано выше, эта совместная работа физиков ОИЯИ и итальянского института ядерной физики ШИЧ, а также туринского университета, выполняемая в рамках колла-борации ДУБТО, начиная с 2000 г., фактически является продолжением исследования взаимодействия пионов промежуточных энергий с гелием, проведённого на фазотроне ЛЯП ОИЯИ с помощью техники самошунтирующихся стримерных камер, созданной в ЛЯП в конце шестидесятых годов прошлого столетия.

Рис. 10: Схема стримерной камеры с размерами 47 х 60 х 16 см3, помещённой в магнит МС-4А Лаборатории ядерных проблем ОИЯИ.

Новым в используемой установке СТРИМЕР, по сравнению с установкой семидесятых годов, является магнитный анализ импульсов заряженных частиц и видеосъём событий, происходящих в рабочем объёме стримерной камеры. Здесь мы ограничимся только кратким описанием установки.

Установка СТРИМЕР (Fig. 10) представляет собой магнитный спектрометр с самошунтирующейся стримерной камерой [73]-[77], через объём которой продувается рабочая газовая смесь (типичный состав: 4Яе, СЯ4 - 0,05%, Я2О - 0,1%, воздух - 0,05%), обеспечивающая получение ярких хорошо локализованных следов заряженных частиц при атмосферном давлении; камера помещена внутрь анализурующего электромагнита МС-4А, созданного в Лаборатории ядерных проблем ОИЯИ (изменение поля внутри объёма камеры по вертикали < 1%); две видеокамеры (ВК) на ПЗС матрицах фирмы SenSys Photometries служат для записи двух стереоизображений ядерных событий, происходящих в объёме стримерной камеры. СТРИМЕР облучается на пионном пучке фазотрона ОИЯИ (расположение установки на пионном пучке Лаборатории ядерных проблем ОИЯИ показано на рис. 11), а набор сцинтилляционных счётчиков (С1-гС9) вырабатывает триггерный импульс для запуска высоковольтного генератора импульсных напряжений

Рис. 11: Схема установки СТРИМЕР на пучке пионов: стримерная камера 47x60x16см3 и годоскоп сцинтилляционных счётчиков С1-5-С9.

(НУРС). Интенсивность пионного пучка, проходящего через рабочий объём стримерной камеры равнялась 1 ч- 5 • 104с-1 при импульсе пионов в пучке, равном 206 МэВ/с.

Полная толщина газа (4Яе) в камере равна 10,7мг/см2, в то время как толщины входного и выходного майларовых окон равны 1,38мг/см2 и 27,6мг/см2, соответственно; эффективная толщина тонкого счётчика (С4) на входе камеры равна 120мг/см2. Стенки стримерной камеры сделаны из майлара толщиной 0,2 мм, так что через них могут проходить пионы с энергией бМэВ и протоны с энергией 18МэВ.

Две видеокамеры используемые в эксперименте, снабжены объективами Цейсс (Г/2 16,0 мм) с базой между параллельными оптическими осями, равной 253,0 мм. Диафрагма объективов, подходящая для фотографирования событий в 4Не, была 2,8, что обеспечивало глубину резкости, превышающую глубину чувствительного объёма стримерной камеры, равную 160,0. На рис. 12 показано видеоизображение трёхлучевого события взаимодействия пиона с ядром гелия в стримерной камере. На рис. 13 представлены распределения яркости поперёк следов на этом изображении. Вторичный пион, рассеянный вниз под углом, равным примерно 100°, чётко идентифицируется по ионизационным потерям и импульсу, в то время как идентификация двух тяжёлых вторичных частиц требует дальнейшего анализа как ионизационных потерь, так и кинематики.

Процедура обработки данных эксперимента ДУВТО существенно отличается от процедуры, подробно описанной в работе [78], тем, что оцифрованные изображения всех сфотографированных ядерных событий доступны для реконструкции и кинематического анализа непосредственно после проведения экспериментального сеанса набора статистики на ускорителе; кроме того, имеется информация о полной освещённости, зарегистрированной каждым из 1317x1035 пикселей ПЗС-матрицы. При восстановлении каждого следа частицы в пространстве используется весь набор пикселей (всего, как правило, > 1000) вдоль следа, которые имеют яркость, превышающую среднюю яркость по всему ПЗС-изображению следа.

В диссертации подробно обсуждаются вопросы определения точности измерения им-

Рис. 12: Видеоизображение трёхлучевого события взаимодействия -к4Яе. Следы падающего (входящего справа) и рассеянного (вниз на ~ 100°) пионов отличаются от следов сильно ионизующих продуктов реакции.

Рис. 13: Расределения (сверху вниз) яркости следов события, показанного на предыдущем рисунке: 1. падающий пион; 2. первая сильно ионизующая частица; 3. вторая сильно ионизующая частица; 4. рассеянный пион.

пульсов и углов вылета всех частиц, участвующих в изучаемых реакцииях.

Двухлучевые события взаимодействия тг~''Не при 106 МэВ

С помощью описанной выше установки со самошунтирующейся стримерной камерой в магнитном поле 0,65 Т мы провели исследование взаимодействия 7г~-мезонов с энергией 106 МэВ и ядра 'Не при рождении двух заряженных частиц в конечном состоянии [72].

Были определены относительные вероятности различных каналов реакции. Получено свидетельство существования канала реакции, в котором в конечном состоянии имеется 7-квант, а также впервые наблюдалось прямое рождение Д--резонанса. Определены распределения поперечных сечений для упругого и квази-упругого каналов реакции.

В эксперименте, описанном в диссертации, мы рассматривали события взаимодействия 7г"4Не с двумя заряженными частицами в конечном состоянии (двухлучевые события), одна из которых - сильно ионизующее ядро отдачи (4Не или 3Не), при отсутствии вторичных протонов. Результаты работы основаны на статистике 2041 двухлучевых событий следующих каналов реакции 7г~4Не:

тг~ + 4Яе -> тГ + 4Яе, (1)

7г~ + 4Яе -> тг~ + 4Яе + 7, (2)

тг~ + 4Яе ж~ + ъНе + п. (3)

На рис. 14 видно типичное 2-лучевое событие 7г"4Не взаимодействия, произошедшее в рабочем объёме стримерной камеры эксперимента ДУБТО. Разброс энергии в пучке был определён измерением импульса каждого отдельного падающего пиона и равнялся ±14 МэВ; угловой разброс пучка на входе в объём стримерной камеры оказался равным ±3°.

Рис. 14: 2-лучевое событие 7г~4Не взаимодействия в стримерной камере эксперимента ДУБТО. Пион пучка входит в стримерную камеру справа и рассеивается вверх на угол, близкий к 90°, сильно ионизующее ядро отдачи рассеивается вниз налево.

Видеоизображения событий реакций (1)-(3) аналогичны друг другу: падающий и рассеянный пионы - слабо ионизующие частицы, и рассеянный пион легко отличить от более тяжёлой сильно ионизующей частицы.

Для идентификации частиц и событий мы используем яркости (светимости) следов, связанные с соответствующими ионизационными потерями частиц в газе камеры, и кинематику событий, анализ которой проводился с помощью техники искусственных нейронных сетей. На рис. 15 показано распределение нормализованных разностей между измеренными импульсами ядер отдачи и импульсами ядер 4Не, вычисленными по кинематике упругого рассеяния пионов1. Несмотря на то, что средне-квадратичные отклонения,

Рис. 15: Распределение нормализованных разностей (P°eas- Pcaic)/a между измеренными и вычисленными (по импульсам и углам рассеянных пионов) импульсами ядра отдачи 4 Не в упругих событиях. Поскольку каждая частица в любом событии измеряется независимо, с2 = (rlinc. + "'Iscat. + атссы1- Сплошная кривая - нормальное распределение подогнанное (фитированное) к экспериментальным точкам (o-narmaiized = 1-085). Подгонка (фит) проведена для точек, лежащих внутри 2 а: отклонения за пределами 2 а вызваны примесью событий 7г4Не7 среди набора упругих событий 7г4Не.

Средне-квадратичное отклонение в измерениях углов было ад ~ 1°, как в наших предыдущих экспериментах [79].

вычисленные для каждого индивидуального события по импульсу и длине следа соответствующего ядра отдачи, могут различаться очень существенно, экспериментальные точки следуют нормальному (Гауссовому) распределению в пределах двух стандартных отклонений (<тnormaiized = 1.085), что подтверждает правильность учёта экспериментального разрешения.

События каналов (1)-(3) анализуруются путём сравнения кинематических параметров измеренных событий с соответствующими распределениями для модельных событий, полученных с помощью стандартной программы GENBOD (CERN program W515: N-Body Monte-Carlo Event Generator [82]).

Относительные вероятности (BR) различных каналов реакции, полученные путём идентификации экспериментальных событий с помощью искусственной нейронной сети (ANN), оказались следующими: упругое рассеяние - 0.51±0.02; рождение 7-кванта - 0.05±0.01; выбивание нейтрона - 0.44±0.02.

Видно, что сумма относительных вероятностей упругого и радиационного каналов 7г~4#е взаимодействия равна примерно 60%, что согласуется с величинами, полученными для упругого канала в диффузионной камере для положительных пионов [4]. На самом же деле, события упругого рассеяния, идентифицированные в предыдущих экспериментах [4, 80], скорее всего включали события канала 7г~4Не7, поскольку, как указано выше, для определения полных недостающих импульса и энергии реакции необходимо знать импульс ядра отдачи.

События с 7-квантами в конечном состоянии (канал (2)).

На рис. 16 показано распределение отношения величин полного недостающего импульса и полной недостающей энергии для событий, идентифицированных как события канала (2). Как и следует ожидать, пик для событий с одиночными 7-квантами в конечном состоянии распределён вокруг единицы.

Полученный в настоящей работе набор радиационных событий не позволяет определить процесс, ответственный за рождение 7-квантов в реакциях 7г-4Не. Однако, можно рассмотреть некоторые возможности.

• Тормозное излучение в 7г_4Не реакции приводит к рождению 7-квантов. В нашем случае отношение между полными вероятностями реакции 7г~4Не7 и упругим рассеянием, оказавшееся равным 0,1; сравнение возможно только с имеющимся отношением для 7гр тормозного излучения, измеренным с помощью водородной пузырьковой камеры [81] и равным 0,0185.

• Наше первое наблюдение реакции 7г~4Не —» 7г~4Не7, основанное на анализе обоих вторичных заряженных частиц, возможно, выявило 7-кванты, которые как-то сродни прямым фотонам, наблюдаемым в столкновениях ядер с ядрами при высоких энергиях (см. [83] и приведённые там ссылки) одновременно с фоном пионов с энергиями около 100 МэВ; такие 7-кванты могут быть вызваны прямым кварк-кварк взаимодействием и указывать на схожие взаимодействия внутри ядерной материи ядра 4Не.

На самом деле, рождение фотонов при энергиях, значительно более высоких, чем энергия связи ядра 4Не (28 МэВ) указывает на то, что эти фотоны не являются просто результатом переходов между ядерными уровнями, но могут быть результатом

Рт1зз^т1зз, тг"Не->л:~'Нет |

Рис. 16: Распределение отношения Рт,33/величин полного недостающего импульса и полной недостающей энергии для событий, идентифицированных как события канала (2). Гистограммы соответствуют распределениям для модельных событий каналов (1) (штрих-пунктирная линия), (2) (сплошная линия) и (3) (штриховая линия).

снятия возбуждения возбуждённой ядерной материи с участием кварковых степеней свободы. На это указывает то, спектр энергий 7-квантов следует распределению Планка для излучения чёрного тела со средней энергией Е0=14,4±1,6МэВ. Полученная относительно низкая температура, ниже энергии связи ядра 4Не, возможно, объясняет излучение 7-квантов с высокими энергиями без развала ядра.

• Возможно, рождение 7-квантов связано с возбуждением А-резонанса и последующим снятием возбуждения с излучением 7-кванта (см. [84] и приведённые там ссылки).

Наблюдение канала реакции, при котором происходит выбивание нейтрона.

На экспериментальном распределении (точки) угла впз 1{е (в лабораторной системе координат) между импульсами нейтрона и ядра 3Не для событий реакции 7г~4Не—» 7г~п3Не (канал (3)), представленном на рис. 17, видно два чётких максимума: один при больших ("Ьаск4о-Ьаск") углах вокруг 150°, как и следует ожидать, если три вторичные частицы, из которых две - тяжёлые, а третья намного легче, никак не скоррелированы, и второй максимум при более низких углах около 105°. События, соответствующие двум разным максимумам, скорее всего, вызваны разными механизмами реакции выбивания нейтро-

6(п-'не):гп3н7

Рис. 17: Распределение углов между полным недостающим импульсом (т.е. импульсом нейтрона) и импульсом ядра 3Не в канале реакции 7г~4Не—► 7г~п3Не. Гистограммой показано модельное распределение по фазовому объёму без структуры, которая видна в экспериментальном распределении.

на. В модельном распределении, соответствующем фазовому объёму и представленном на рис. 17 (гистограмма) не видно никакой структуры.

Максимум вокруг 150°, скорее всего, связан с развалом ядра 4Не в соответствии с фазовым объёмом (или с квазиупругим рассеянием падающего 7г~-мезона на периферическом нейтроне).

Максимум вокруг 105°, судя по всему, связан с событиями выбивания нейтрона, идущего через двухступенчатый механизм: сначала первичный падающий пион возбуждает Д"-резонанс на внутреннем нейтроне ядра 4Не. Вторичный нейтрон, образующийся при распаде Д "-резонанса, никак не скоррелирован с ядром отдачи 3Не.

Такое предположение подтверждается распределением (рис. 18) инвариантных масс системы 7г~п, построенное для событий, принадлежащих широкому максимуму вокруг 105°, и проявляющее структуру, характерную для определённой массы: Мг-„ = 1159 ± 20МэВ/с2.

В то же время распределение инвариантных масс системы тг'п, приведённое на рис. 19 и построенное для событий, принадлежащих пику вокруг 150° (рис. 17) на имеет никакой структуры.

В нашем эксперименте энергия ~ 106 МэВ падающих 7г~-мезонов, при которой на гелии образуется Д "-резонанс, значительно ниже энергии, соответствующей максимальной вероятности образования Д~-резонанса в свободном состоянии.

Значение Мд ~1160 МэВ меньше, чем известная масса Д~-резонанса, равная 1232 МэВ, что может быть связано с эффектами ядерной материи. Похожий сдвиг массы изобары Д++ наблюдается также в работе [85] в (р, га) реакциях при 1,5 ГэВ/с ГэВ на 12С в области возбуждения Д. Измерения пион-ядерного упругого рассеяния показали наличие такого же сдвига, зависящего от угла рассеяния пиона и атомного номера ядра-мишени (см. нашу более раннюю работу [3]).

Ширина Мт-„ также меньше, чем вакуумная ширина Д. Такие же эффекты, вместе

Рис. 18: Распределение инвариантных масс системы ж~п, построенное для событий, принадлежащих широкому максимуму вокруг 105" (см.рис. 17): М„-„ = 1159 ± 20 МэВ/с2.

I inv.lt, I

■ i к :| . i Ьь____ -ih 111 и

NWTF44!!

1С60 Ideo 1100 1120 1140 1160

inv.lt, UeVtVr'lWn'Hé; •„,>!»'

Рис. 19: Распределение инвариантных масс системы п~п, построенное для событий, принадлежащих узкому максимуму вокруг 150° (см.рис. 17).

со сдвигом массы, наблюдались в случае упругого пион-ядерного рассеяния при высоких передачах импульса (см. ту же работу [3]) в соответствии с коллективной моделью изобарного резонанса. Поэтому резонансное поведение М„-п, наблюдаемое в настоящей работе, возможно, связано с возбуждением коллективного резонанса; при этом возникает сдвиг по массе и уменьшение его ширины, причём образуется система, которая более стабильна, чем в вакууме.

Надо отметить, что ещё в 1974 г. М.Диллиг и М.Г.Хёрбер в статье "Существует ли в ядрах гигантский (3,3) резонанс" (Physics Letters, 48В (1974) 417) отмечали, что свойства ядерного резонанса (3,3) должны сильно отличаться от свойств свободного Д-резонанса и что как максимум, так и ширина резонанса будут смещены в сторону меньших значений.

Заключение

Начиная с середины прошлого века, в Лаборатории ядерных проблем ОИЯИ проводятся систематические исследования рассеяния пионов обоих знаков на лёгких ядрах при различных энергиях. Существенный вклад в те исследования, которые проводились при активном участии автора настоящей диссертации, связан с использованием трековых детекторов - стримерных камер и ядерной фотоэмульсии, которые были нами также использованы при изучении взаимодействия антипротонов с лёгкими ядрами в ЦЕРНе. Подводя итоги проделанной работы, можно сделать ряд выводов.

1. Реализован так-называемый режим самошунтирования работы гелиевых стримерных камер, при котором хорошо локализованные яркие следы заряженных частиц получаются путем управления распределением интенсивности свечения разрядных каналов, расположенных вдоль траекторий частиц, за счет введения в рабочий объем камеры соответствующих примесей.

2. Описан расчётный метод [86] учёта конического репроектирования камерных стереофотографий при определении импульсов заряженных частиц, движущихся в магнит-

ном поле. Указанный метод был применён при измерении энергетического спектра электронов, рождающихся при распаде отрицательных ^-мезонов в диффузионной камере [87].

3. Обработано несколько тысяч стереофотографий событий упругого рассеяния пионов на ядрах 4Не и 3Не. Создана серия программ [88], предназначенных для вычисления и контроля параметров системы фотографирования стримерной камеры высокого давления, анализа параметров пучка пионов и геометрической реконструкции фотографируемых событий. Созданные программы позволили получить дифференциальные сечения упругого рассеяния пионов на ядрах 3Не и 4Не при различных энергиях в районе резонанса Дзз- Измерения на ядре гелия-3 выполнены впервые в мировой практике.

4. Создан спектрометр с самошунтирующейся стримерной камерой в магнитном поле, использованный в эксперименте PS179 на LEAR (CERN) для систематического изучения взаимодействия между антипротонов низких энергий с ядрами 2Н, 3Не, 4Не, Ne.

5. Получены следующие значения сечений аннигиляции антипротонов при импульсах в области ~50 МэВ/с (< 1,5 МэВ): af<Нс = 1342 ± 250мб; а^Нг = 1850 ± 700мб; (Tp2oNc = 2210± 1105мб. Полученный результат указывает на то, что ядерная структура, видимо, играет существенную роль.

6. Впервые зарегистрированы три события образования, вылета и мезонного распада легких гиперфрагментов ^Н и 3Н в процессах аннигиляции остановившихся антипротонов на легких (С, N, О, S) ядрах в фотоэмульсии. Наиболее вероятным механизмом рождения гиперфрагментов оказывается перезарядка образованных в результате ан-нигиляционного процесса ^"-мезонов на нуклонах ядра-остатка. Одним из возможных каналов перезарядки является рождение гиперядра на малонуклонном кластере [4Не].

7. Наши наблюдения, выполненные при анализе спектра масс систем ррж~ и рр, рождаемых в реакции двойной перезарядки (DCX) положительно заряженных пионов на ядрах 107 Ад и шАд в ядерной фотоэмульсии, подтверждают существование псевдоскалярного резонанса NNir с Т = 0, названного d! и предложенного для объяснения максимумов, обнаруженных в сечении рассения вперёд при двойной перезарядке 7г+ (Л, Z) —> (A,Z + 2)тг" при Тп+ ~ 50 МэВ.

8. Впервые обнаружен канал взаимодействия 7г-4Не—» 7г-4Не7, в котором рождается одиночный 7—квант, что может быть вызвано снятием возбуждения ядерной материи 4Не. Этот канал реакции мог быть обнаружен только при возможности исследовать полную кинематику всех вторичных заряженных частиц в двухлучевых каналах реакции 7г~4Не.

9. Впервые получено экпериментальное доказательство наличия двух механизмов выбивания нейтронов в канале реакции 7г~4Не-+ 7г~п3Не, при одном из которых реакция идёт через промежуточное состояние (Д~-резонанс, масса которого, измеренная при энергии около Т» ~ 100 МэВ, оказалась равной Мд- = 1160 МэВ).

Основные результаты диссертации опубликованы в работах:

1. Д. Б. Понтекорво,

Учёт конического репроектирования камерных стерео-фотографий при определении импульсов заряженных частиц, движущихся в магнитном поле, Приборы и техника эксперимента, 4, 66 (1964).

2. Д. Б. Понтекорво, Р. М. Суляев, Параметр Мишеля в ¡х~ —» е~-распаде, ЯФ, 1, вып. 2, 283 (1965).

3. I.V.Falomkin, M.M.Kulyukin, G.B.Pontecorvo and Yu.A.Sherbakov, Highly localized bright tracks in helium-filled streamer chamber, Nucl.Instr.and Meth. 53 (1967) 266;

М.М.Кулюкин, Д.Б.Понтекорво, И.В.Фаломкин, Ю.А.Щербаков,

Хорошо локализованные яркие следы в стримерной камере, наполненной гелием,

Препринт ОИЯИ Р13-3123, Дубна (1967).

4. I.Falomkin, ..., G.B.Pontecorvo et al., A streamer chamber filled with 3He, Lett. Nuovo Cimento 5 (1972) 757.

5. I. V. Falomkin, ..., G.B.Pontecorvo et al.,

Elastic scattering of 7г+ mesons on 4He at 68 and 154 MeV, Nuovo Cimento 21A, 168 (1974).

6. I. V. Falomkin, ..., G.B.Pontecorvo et al.,

Elastic scattering of тт+ and 7г~ mesons on 3He at 154 MeV, Nuovo Cimento 24A, 93 (1974).

7. Лозанский Э. Д., Понтекорво Д. Б., Влияние формы стримера на его развитие, ЖТФ, т.44, вып.2, с.2322 (1974).

8. F.Balestra.....G.Pontecorvo et al.,

Self-Shunted Streamer Chamber, Nucl.Instr.and Meth. 125 (1975) 157.

9. L.Busso, ..., G.Pontecorvo et al.,

On track localization in self-shunted helium-filled streamer chambers, Nucl. Instr. and Meth. 131 (1975) 431; Л.Буссо, ..., Д.Б.Понтекорво и др.,

Локализация следов заряженных частиц в самошунтирующейся гелиевой стримерной камере, ЖЭТФ, 70 (1976) 785.

10. I.V.Falomkin, ..., G.B.Pontecorvo et al.,

New Improvement in Track Localization in Self-Shunted Helium Streamer Chamber, Lett. Nuovo Cimento 16 (1976) 117.

11. В.В.Ермолаев, ..., Д.Б.Понтекорво и др.,

Система обработки фотоснимков со стримерной камеры высокого давления, Препринт ОИЯИ Р10-9949, 1976.

12. F.BALESTRA, ..., I.V.FALOMKIN, G.B.PONTECORVO and Yu.A.SHCHERBAKOV, 7г+ MESON INTERACTION ON 4He AT 120, 145 AND 165 MeV,

Nucl. Phys. A340 (1980) 372.

13. F.Balestra, ..., G.B.Pontecorvo et al.,

On the Collective Isobaric Resonances in Pion-Nucleus Scattering at Intermedioate Energies, Nuovo Cimento A 55 (1980) 273.

14. F.Balestra, ..., G.Pontecorvo et al.,

Experimental Apparatus for Studying the Interaction of Antiprotons with Light Nuclei, Nucl.Instr.and Meth. A234 (1985) 30.

15. F.Balestra, ..., G.Pontecorvo et al.,

Measurement of p4He Annihilation Events Detected in a Self-Shunted Streamer Chamber, Nucl.Instr.and Meth. A257 (1987) 114.

16. F.Balestra, ..., G.Pontecorvo et al., Antiproton-Helium Annihilation Around 45 MeV/c, Phys. Lett. B230 (1989) 36.

17. Балестра Ф., Батусов Ю.А., ..., Понтекорво Д.Б. и др.,

Образование гиперфрагментов при аннигиляции остановившихся антипротонов на

ядрах в фотоэмульсии,

ЯФ, т.56, вып.5, стр.6, 1993 г.

18. A.Bianconi, G.Bonomi,... G.B.Pontecorvo et al., Antiproton-neon annihilation at 57 MeV/c, Physics Letters В 481 (2000) 194.

19. A.Bianconi, G.Bonomi,... G.B.Pontecorvo et al., Antiproton-helium 3 annihilation at 55 MeV/c, Physics Letters В 492 (2000) 254.

20. E. M. Andreev, N. S. Angelov, ..., G. B. Pontecorvo et al.,

Streamer chamber spectrometer with CCD videocameras for studying pion interactions with light nuclei at energies below the Д-resonance, Nucl. Instr. and Meth. A489 (2002) 99.

21. Yu.A. Batusov, T.D. Blokhintseva, F. Balestra, M.P. Bussa, G. Piragino, G.B. Pontecorvo, M.G. Schepkin,

Resonant behaviour in double charge exchange reaction of 7r+-mesons on the nuclear

photoemulsion,

Eur. Phys. J. A 28,(2006) 11.

22. N.Angelov, ..., G.Pontecorvo et al., Two-prong г-4 He interactions at 106 MeV, Eur. Phys. J. A 34 (2007) 255.

Литература

[1] S.Fernbach, R.Serber and T.B.Taylor, Phys. Rev. 75 (1949) 1352.

[2] Yu.A.Budagov et al., Soviet Physics JETP. 15 (1962) 824; F.Balestra et al., Phys.Lett. B30 (1979) 203; C.Guaraldo et al., Nuovo Cim. 55A (1980) 273; F.Balestra et al., Nuovo Cim. 78A (1983) 331.

[3] F. Balestra et al., Nuovo Cim. A55 (1980) 273.

[4] F. Balestra et al., Nucl. Phys. A340 (1980) 372.

[5] F.Balestra et al., Lett. Nuovo Cim. 12 (1975) 351; 13 (1975) 673;

[6] F. Balestra et al., Nuovo Cim. A33 (1976) 281.

[7] T.Alteholz et al., Nucl. Instr. and Meth. A 373 (1998)374; A.O.Mateos et al., Phys.Rev. С 58 (1998) 942; A.Lehmann et al., Phys.Rev. С 60, 024603 (1999); M.Planinic et al., Phys.Rev. С 61, 054604 (2000).

[8] J.L.Clark et al., Phys.Rev. С 66, 054606 (2002).

[9] E. M. Andreev et al., Nucl. Instr. and Meth. A489 (2002) 99.

[10] I.Falomkin et al., Nuovo Cimento 34 (1964) 1394; I.Falomkin et al., Lett. Nuovo Cimento 5 (1972) 757.

[11] А. А.Борисов и др., ПТЭ, 2, 17 (1962).

[12] Б. А. Долгошеин и др., ПТЭ, 5, 60 (1964).

[13] Руденко Н. С., ЖЭТФ, 4, 128 (1966).

[14] Б. А. Долгошеин, Б. И. Лучков, ЖЭТФ, 46, 392 (1964).

[15] Михайлов В. А., Ройнишвили В. Н., Чиковани Г. Е., ЖЭТФ, 45, 818 (1963).

[16] I. V. Falomkin et al., Nuovo Cimento 21 A, 168 (1974).

[17] I. V. Falomkin et al., Nuovo Cimento 24A, 93 (1974).

[18] F. Balestra et al., Lett. Nuovo Cimento 12, 359 (1975).

[19] I. V. Falomkin et el., Nucl. Instr. and Meth., 53, 266 (1967).

[20] F. Balestra et al., Nucl. Instr. and Meth., 125, 157 (1976).

[21] I. V. Falomkin et al., Nuovo Cimento 34, 1394 (1964); M. M. Кулюкин и др., ПТЭ, 6, 70 (1965).

[22] И. В. Фаломкин и др. совещание по бесфильмовым искровым и стримерным камерам, стр. 63 (Дубна), 1964.

[23] I. V. Falomkin et al., Lett. Nuovo Cimento, 5, 757 (1972); I. V. Falomkin et al., International Conference on streamer Chamber Technology, Argonne, 1972, p. 121.

[24] F. Balestra et al., Nucl. Instr. and Meth., 119, 347 (1974).

[25] P. Rice-Evans, Spark, Streamer, Proportional and Drift Chambers, the Richelieu Press, London, 1974.

[26] A. H. Зайдель и др. Таблицы спектральных линий. Госуд. Издат. Физ.- мат. литературы, Москва (1962).

[27] Дж. Мик, Дж. Крэгс, Электрический разряд в газах. Издательство иностранной литературы, Москва, 1960.

[28] С.Браун, Элементарные процессы в плазме газового разряда, Госатомиздат, Москва, 1961.

[29] В.Н. Бушуев, Стримерная камера, наполненная гелием при атмосферном давлении. Дипломная работа - Объединённый институт ядерных исследований, Дубна, 1965г.

[30] М. М. Кулюкин и др. Препринт ОИЯИ Р13-3123, Дубна (1967).

[31] Лозанский Э. Д., Понтекорво Д. В., Письма ЖТФ, 1, вып. 22, 1034 (1975)

[32] Е. D. Lozansky, G. В. Pontecorvo. Proc. of the 12 International Conference on Phenomena in Ionized Gases, Eindhoven, Netherlands, Part 1, page 92 (1975); M. P. Teter, F. E. Niles, W. W. Robertson, J. Chem. Phys., 44, 3018 (1966).

[33] Э. Д. Лозанский, О. Б. Фирсов. Теория искры, Атомиздат, Москва, 1975.

[34] М. Альбу и др. Сообщение ОИЯИ, Е1-7567.

[35] F. Balestra et al., Nucl. Instrum. Methods A 234 (1985) 30.

[36] C. Marciano, Int. Report CERN-EP/84-04 (1984).

[37] F. Balestra et al., Nucl. Instrum. Methods A 257 (1987) 114.

[38] W. G. Moorhead, Report CERN 60-33, Scient. and Techn. Divis. (3/62); R. K.Bock and J. Zoll, Report CERN/D.Ph. 2°/Progr. 74-4.

[39] R. Brun et al., CERN-Data Handling Division PD/US/86 (1983).

[40] G. Fumagalli et al., Report TOFRADUPP/DNFT/BE 03/83 (Pavia, 1983); G. Fumagalli et al., Report TOFRADUPP/DNFT/BE 13/83 (Pavia, 1983).

[41] С. В. Dover and J. M. Richard, Phys. Rev. С 21 (1980) 1466; J. Côté el al. Phys. Rev. Lett. 48 (1982) 1319; E.H. Auerbach et al., Phys. Rev. Lett. 46 (1981) 702.

[42] C. Amsler, in: Physics at LEAR with low energy cooled antiprotons, eds. U. Gastaldi and R. Klapisch (1983) p. 807; P. Bliira et al., in: Physics at LEAR with low energy cooled antiprotons, eds. U. Gastaldi and R. Klapisch (1983) p. 823.

[43] G. S. Mutchler et al., Phys. Rev. D 38 (1988) 742.

[44] F.Balestra, ..., G.Pontecorvo et al., Phys. Lett. B230 (1989) 36.

[45] A.Bianconi, G.Bonomi,... G.B.Pontecorvo et al., Physics Letters В 492 (2000) 254.

[46] A.Bianconi, G.Bonomi,... G.B.Pontecorvo et al., Physics Letters В 481 (2000) 194.

[47] F. Balestra et al., Phys. Lett. В 149 (1984) 69; В 165 (1985) 265.

[48] F. Balestra et al.. Nuovo Cimento A 100 (I98S) 323.

[49] Batusov Yu. A. et al. Preprint JINR E-l-118-90. Dubna, 1990.

[50] Bocquet J. P. et al. Phys. Lett. 1986. V. 182B. P. 146.

[51] Bocquet J. P. et al. Phys. Lett. 1987. V. 192B. P. 312.

[52] Rey-Campagnolle M. Nuovo Cim. 1989. V. 102A. P. 653; Rey-Campagnolle M. Proc. 1986. Int. Symp. on Hypernucl. Phys. Eds. Bondo H., Hashimoti O., Ogawa K. Inst. Nucl. Study Univ. Tokyo. 1986. P. 207.

[53] Fetisov V. M., Nuovo Cim. 1989. V. 102A. P. 307.

[54] Балестра Ф., Батусов Ю.А., ..., Понтекорво Д.Б. у др., ЯФ, т.56, вып. 5, 1993 г.

[55] Balestra F. et al., Europhys. Lett: 1986. V. 2. P. 115.

[56] Batusov Yu. A. et al., Commun. JINR E-l-90-486. Dubna, 1990.

[57] Rozhdestvensky A. M., Sapozhnikov M. G. Commun HNR E15-90-450. Dubna, 1990. |58] Батусов Ю. A. и др., ЯФ. 1967. T. 6. С. 1151.

[59] Yu.A. Batusov, T.D. Blokhintseva, F. Balestra, M.P. Bussa, G. Piragino, G.B. Pontecorvo, M.G. Schepkin, Eur. Phys. J. A 34, 255-269 (2007)

[60] R. Bilger, H. Clement, M. Schepkin, Phys. Rev. Lett., 71 (1993) 42.

[61] R. Bilger, H. Clement, Klaus Foehl, K. Heitlinger, C. Joram, W. Kluge, M. Schepkin, G.J. Wagner, R. Wieser, R. Abela, F. Foroughi, D. Renker, Z. Phys., A343. (1992) 491.

[62] B. Martemyanov, M. Schepkin, JETP Lett., 53 (1991) 139.

[63] Yu.A.Batusov, S.A.Bunyatov, V.M.Sidorov, V.A.Yarba, JETP, 46 (1964) 817 (in Russian).

[64] Yu.A.Batusov, S.A.Bunyatov, V.M.Sidorov, V.A.Yarba, Sov.J.Nucl.Phys., 1 (1965) 271.

[65 [66

[67 [68 [69 [70 [71 [72 [73 [74 [75 [76 [77 [78 [79 [80 [81

[82 [83

[84 [85 [86 [87 [88

Ю.А.Батусов, В.М.Сидоров, В.А.Ярба, ЯФ 3 (1966) 223.

Ю.А.Батусов, С.А.Бунятов, В.М.Сидоров, Г.Иониче, Е.Лозниану, В.Михул, ЯФ 5 (1967) 249.

Yu.A.Batusov, V.I.Kochkin, V.M.Malzev, Yad. Fiz., 6 (1967) 158 (in Russian). R. Kalpakchieva, Yu.E.Penionzhkevich, H.G.Bohlen, Phys.Part.Nucl., 29 (1998)341. K.M. Watson. Phys. Rev., 88 (1952) 1163.

A.B. Migdal, Sov.Phys. JETP, 1 (1955) 2.

E. M. Andreev et al, Nucl. Instr. and Meth. A489 (2002) 99. N.Angelov et.al., Eur. Phys. J. A 34 (2007) 255-269. I.V.Falomkin et al., Nucl. Instr. and Meth. 53 (1967) 266.

F.Balestra et al., Nucl. Instr. and Meth. 119 (1974) 347.

F.Balestra et al., Nucl. Instr. and Meth. 125 (1975) 157.

F.Balestra et al., Nucl. Instr. and Meth. 131 (1975) 431.

F.Balestra et al., Nucl. Instr. and Meth. A234 (1985) 30.

F.Balestra et al., Nucl. Instr. and Meth. A257 (1987) 114.

F.Balestra et al., LNF tech report, LNF 82/27(R) (1982).

F. Binon et al., Nucl. Phys. A298 (1978) 499.

T. D. Blokhintseva et al. Yad. Fiz. (in Russian) 3 (1966) 511; T. D. Blokhintseva et al. Yad. Fiz. (in Russian) 8 (1968) 928.

F.James, Monte Carlo Phase Space, CERN 68-15 (1968).

PAurenche et al., Eur.Phys.J С 9, 107-119 (1999); Jorg Gayler, Acta Polonica В vol.37 (2006) numb.3, p.715.

G.Lopez Castro and A.Mariano, Nucl. Phys. A 697 (2002) 440-468. J.Chiba et al., Phys.Rev.Lett. 67 (1991) 1982.

Д. Б. Понтекорво. ПТЭ, 4, 66 (1964).

Д. Б. Понтекорво, Р. М. Суляев, ЯФ, 1, вып. 2, 283 (1965).

B. Л. Алмазов, ... Д.Б.Понтекорво и др. Препринт ОИЯИ, Д10-6142, Дубна (1972).

Получено 23 июля 2010 г.

Отпечатано методом прямого репродуцирования с оригинала, предоставленного автором.

Подписано в печать 12.08.2010. Формат 60 х 90/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 2,19. Уч.-изд. л. 3,44. Тираж 100 экз. Заказ № 57061.

Издательский отдел Объединенного института ядерных исследований 141980, г. Дубна, Московская обл., ул. Жолио-Кюри, 6. E-mail: publish@jinr.ru www.jinr.ru/publish/

Исследование пион-нуклонного и пион-ядерного взаимодействия при низких и промежуточных энергиях имеет долгую традицию. Как только оптическая модель [295] была установлена в тгр рассеянии, последующие исследования сосредоточились на модификациях потенциала, связанных с комплексами нуклонов (см. [296]). Эффекты так-называемой "ядерной материи" были обнаружены как в упругом, так и в неупругом рассеянии. Как оказалось, возбуждение Д-резонанса в упругих реакциях зависит от массы и угла (см. работу [297]) в соответствии с гипотезой коллективного возбуждения изобарного резонанса. Изучение неупругих реакций выявило эффекты, которые должны были быть связаны с ядерной средой. Так, кластерные эффекты, многократное рассеяние, поглощение пионов на множественных нуклонных системах (см.[298]) послужили источниками информации о квазидейтонной и квазигелиевой подструктуре.ядер, высветили возбуждение резонан-сов в неупругих реакциях, а также сделали возможным изучение эффектов кулоновского барьера [299].

Тем не менее, несмотря на большое количество эспериментальных и теоретических работ, до сих пор не существует всеобъемлющей модели "ядерной материи".

Информация, полученная в большинстве недавних экспериментальных исследований [303, 304] взаимодействий пионов при энергиях в области Д(1232)-резонанса и ниже основана на измерениях импульсов и углов рассеяния пионов и/или быстрых вторичных протонов. Прямое измерение кинематических характеристик большинства тяжёлых сильно ионизующих вторичных частиц было невозможно. Отличительной же чертой этих экспериментов было использование детекторов, регистрирующих вторичные заряженные частицы внутри большого телесного угла (LADS - large acceptance detector system [303]), как в случае камер Вильсона и диффузионных камер, использованных совместно с фотографической техникой в более ранних исследованиях (см., например, нашу работу 1980г. [298]). Энергии вторичных протонов могли быть измерены, начиная с порогов для LADS: Ttiiresh ~ 20-г 30 МэВ. Однако, результаты нашей работы [298], выполненной с помощью диффузионной камеры, показывают, что даже при энергии падающих пионов, равной 145 МэВ, около 20-7-30% протонов, рождаемых в реакциях одиночной перезарядки положительных пионов, выбивания нуклона, а также при поглощении пионов, имеют энергии ниже 20 МэВ, и следовательно, не могли быть зарегистрированы установкой.

Таким образом, для воссоздания более ясной картины взаимодействия пионов, да и любых других элементарных частиц, с ядрами необходимы новые данные, для получения которых нужны соответствующие экспериментальные установки.

Представляемая диссертация в основном посвящена исследованию взаимодействия пионов промежуточных энергий (в области 50-^150 МэВ) и антипротонов низких энергий (с импульсами < бООМэВ/с, т.е. энергиями < 175, 5 МэВ) с ядрами изотопов гелия и неона, причём для получения экспериментальных данных создана и использована описанная в диссертации техника самошунтирующихся стримерных камер, совмещающих свойства управляемых трековых камер с фотографическим съёмом.информации и преимущества современной видео-техники регистрации изображений на ПЗС-матрицах. Диссертация также включает две работы, выполненные с помощью ядерной фотоэмульсии, в которой, как и в стримерной камере, видны следы всех заряженных продуктов ядерных реакций.

Я благодарю всех своих коллег, которые участвовали в получении представленных в диссертации результатов.

Оглавление

1 Введение

2 Разработка и использование в физическом эксперименте самошунтирующихся стримерных камер

2.1 Использование стримерных камер в физическом эксперименте.

2.1.1 Создание стримерной камеры - трекового прибора с изотропными свойствами.

2.1.2 Развитие техники обычных стримерных камер

2.1.3 Самошунтирующаяся стримерная камера.

2.1.4 Стримерные камеры в физическом эксперименте.

2.2 Образование следа заряженной частицы в самошунтирующейся стримерной камере.

2.2.1 Фотоионизация газа и первый коэффициент ионизации Таунсенда

2.2.2 Изменение напряжения на электродах стримерной камеры при распространении разряда в ней.

2.2.3 Форма стримерного канала в камере.•.

2.2.4 Качественная оценка распределения интенсивности свечения вдоль разрядных каналов.

2.3 Локализация следов заряженных частиц в самошунтирующейся гелиевой стримерной камере.

2.3.1 Характеристики гелиевой самошунтирующейся камеры с различными примесями (СН4, Н2,Хе, Ые,

Н20,а — пинен).

2.3.2 Смесь гелия и малых количеств паров воды - оптимальная для гелиевой самошунтирующейся камеры.

2.3.3 Регулирование памяти гелиевой самошунтирующейся стримерной камеры

2.3.4 Самошунтирующиеся стримерные камеры, наполненные различными газами.

2.4 Работа самошунтирующейся стримерной камеры в магнитном поле (СКМП) и коническое репроектирование фотографий следов частиц.

2.4.1 Особенности работы СКМП.

2.4.2 Учёт конического репроектирования камерных стереофотографий при определении импульсов заряженных частиц, движущихся в магнитном поле

2.4.3 Измерение параметра Мишеля р в \х~ —> е~-распаде.

2.5 Обработка фотографий событий упругого рассеяния пионов на ядрах 3Ые и 4 Не, регистрируемых в гелиевой стримерной камере высокого давления (СКВД).

2.5.1 Стримерная камера высокого давления (СКВД)

2.5.2 Измерения на просмотрово-измерительном столе

БПС-2 и запись информации об измерениях.

2.5.3 Программа геометрической реконструкции событий OPTICS, общее описание

2.5.4 Аналитический расчёт геометрической эффективности регистрации цилиндрическим годоскопическим детектором частиц, рассеянных в протяжённой мишени.

3 Изучение взаимодействия антипротонов с ядрами 3Не, 4Не и 20Ne.

3.1 Стримерная камера для изучения взаимодействия антипротонов с ядрами 3Не, 4Не и 20Ne.

3.1.1 Общая схема экспериментальной установки.

3.1.2 Самошунтирующаяся стримерная камера.

3.1.3 Высокольтный генератор импульсных напряжений (ГИН).

3.1.4 Оптическая система.

3.1.5 Электромагнит.

3.1.6 Работа стримерной камеры.

3.1.7 Система запуска (триггера)

3.1.8 Визуальный контроль за работй стримерной камеры с помощью системы, включающей ТВ камеру.

3.2 Измерение событий взаимодействия р 4Не.

3.2.1 Параметры установки, имеющие отношение к измерению событий

3.2.2 Просмотр плёнок, измерение и восстановление следов в пространстве

3.2.3 Идентификация частиц.

3.3 Сечения взаимодействия антипротонов с ядрами 3Не, 4Не и 20Ne при импульсах ~50 МэВ/с (энергии МэВ).

3.3.1 Аннигиляция антипротонов на 4Не при импульсе около 45 МэВ/с.

3.3.2 Аннигиляция антипротонов на 3Не при 55 МэВ/с.

3.3.3 Аннигиляция антипротонов на неоне при 57 МэВ/с.

4 Использование ядерной фотоэмульсии для наблюдения образования гиперфрагментов и резонанса d!.

4.1 Образование гиперфрагментов при аннигиляции антипротонов, остановившихся в ядерной фотоэмульсии.

4.2 Резонансное поведение в реакции двойной перезарядки тг "'"-мезонов в ядерной фотоэмульсии.

5 Наблюдение Д~-резонанса и одиночных 7-квантов в двухлучевых событиях 7г~4Не взаимодействия при энергии 106 МэВ.

5.1 Магнитный спектрометр со стримерной камерой, снабжённой видео-камерами на ПЗС матрицах для изучения взаимодействия пионов с лёгкими ядрами при энергиях ниже Д-резонанса.

5.1.1 Стримерная камера: ядерная мишень с низкой плотностью.

5.1.2 Почему надо возрождать технику стримерных камер?.

5.1.3 Экспериментальная установка.

5.1.4 Самошунтирующаяся стримерная камера

5.1.5 Газовое наполнение.

5.1.6 Электромагнит.

5.1.7 Высоковольтный генератор импульсных напряжений (ГИН)

5.1.8 Триггерная система.

5.1.9 Сцинтилляционный годоскоп.

5.1.10 Видеорегистрация.

5.1.11 Программа МОНИТОР ДУБТО (DUBTO)

5.1.12 Измерение событий 7г-взаимодействия, происходящих внутри стри-мерной камеры.

5.1.13 Идентификация частиц.

5.1.14 Применение искусственной нейронной сети (ANN) для идентификации событий

5.2 Двухлучевые события взаимодействия 7Г-4Не при 106 МэВ

5.3 Идентификация событий.

5.3.1 Моделирование по фазовому объёму.

5.3.2 Идентификация двухлучевых каналов реакции по кинематике событий

5.3.3 Определение относительных вероятностей двухлучевых каналов реакции с помощью техники искусственных нейронных сетей.

5.4 Экспериментальные результаты.

5.4.1 Относительные вероятности (BR) 2-лучевых каналов реакции 7г,1Не

5.4.2 Канал реакции (5.4), при котором рождается 7-квант в конечном состоянии.

5.4.3 Дифференциальные сечения для упругого и радиационного каналов реакции.

5.4.4 Наблюдение каналов реакции, при которых происходит выбивание нейтрона

Настоящая диссертация объединяет работы, выполненные при активном участии или под руководством автора. Большинство работ выполнено в рамках сотрудничества Лаборатории ядерных проблем (ЛЯП) им.В.П.Джелепова Объединённого института ядерных исследований (ОИЯИ) с Национальным институтом ядерной физики Италии (ШИЧ), начиная с конца 60-х годов прошлого столетия; экспериментальные исследования все выполнены с помощью техники трековых детекторов заряженных частиц (диффузионная камера, стримерная камера, ядерная фотоэмульсия). Указанное научное сотрудничество продолжает успешно развиваться и в наши дни.

Выполненные работы позволили, сначала, создать технику самошунтирующихся стри-мерных камер, а затем использовать её для изучения взаимодействия пионов с ядрами изотопов гелия (1970-^-1980-е годы), а также взаимодействия антипротонов с ядрами изотопов гелия и ядром неона (1980-е годы). В настоящее время коллаборация ДУБна-ТОрино продолжает изучение взаимодействия тг±4Не на пучке пионов ЛЯП ОИЯИ. Так, например, при энергии пионов, равной 106 МэВ, т.е. значительно ниже порога рождения пионов, впервые выделены события рождения Д- и обнаружены события тг4Не —> 7Г1Не7.

Развитие техники детекторов заряженных частиц в физике высоких энергий и ядерной физике привело к созданию широкого спектра трековых детекторов, основанных на разрядных явлениях в газах. Такие детекторы, как, например, многопроволочные пропорциональные камеры (МППК), совмещают превосходные временные и пространственные характеристики и позволяют получать большую статистику изучаемых ядерных событий. Однако, судя по всему, не может быть создано полностью универсальное детектирующее устройство. Уникальные свойства МППК могут быть обеспечены, только если разряд в газе развивается в подходящей газовой смеси; следовательно, газовый объём МППК должен быть отделён от объёма мишени, в которой происходят изучаемые ядерные реакции, поскольку мишени, как правило, состоят из чистых веществ (твёрдого вещества, жидкости, или, например, газообразного гелия), допускающих однозначную интерпретацию измеренных ядерных событий. Стенки детектора и самой мишени не позволяют медленным вторичным частицам, да и медленным частицам из пучка, попадать в объем детектора. Поэтому в настоящее время просто нет детекторов, кроме стримерной камеры, позволяющих измерять полную кинематику ядерных реакций, в которых рождается несколько медленных заряженных частиц, как, например, протоны с кинетическими энергиями ниже « 20МеУ. Так, целая область энергий между ~ 1 МеУ и 20МеУ абсолютно потеряна с точки зрения полного кинематического анализа.

Как раз в этой области энергий именно стримерная камера может играть существенную роль: когда рабочий газ (при давлении ниже 1 атм) служит мишенью с низкой плотностью (так, в случае гелия рлНе = 0.000178 г/см3), а камера используется одновременно как управляемый вершинный детектор и как трековый детектор. Память стримерной камеры

15 позволяет работать при интенсивностях пучка частиц вплоть до 106с-1.

В конце шестидесятых годов прошлого века, после создания в 1963 году первых стри-мерных камер Чиковани, Ройнишвили и Михайловым в Тбилисском университете и Дол-гошеиным, Лучковым и Родионовым в МИФИ, очень удачная идея изучать упругое рассеяние пионов на ядрах гелия, используя стримерную камеру, пришла в голову Щербакову и Кулюкину у нас в ЛЯП и была поддержана в туринском университете проф. Г.Пираджино.

Такая возможность была как раз основана иа том, что стримерная камера может служить одновременно мишеныо с очень малым количеством вещества и управляемым трековым детектором и позволяет получать измеримые следы вторичных заряженных частиц с очень низкой энергией (так, например, в 4Не при атмосферном давлении длины следов протона с энергией всего 1,3 МэВ и а-частицы с энергией 5,0 МэВ достигают 20 см).

Именно на указанных выше особенностях стримерной камеры и была основана возможность выполнения большей части физических работ, вошедших в диссертацию.

Материал диссертации представлен в хронолоническом порядке выполнения работы, т.е. созданния экспериментальной установки, набора данных или собственно получения физических результатов, так как существенные шаги в изучении'физики могли быть сделаны только при улучшении и развитии как экспериментальной установки, так и системы набора и обработки данных. По этой причине, изложение физических результатов в каждом отдельном случае предваряется описанием конкретной эксперименатльной установки, на которой эти результаты были получены.

Настоящая диссертация написана по материалам работ, опубликованных в препринтах ОИЯИ, советских, российских и зарубежных журналах и в трудах различных международных конференций (для списка основных работ см. стр. 216).

Глава 2

Разработка и использование в физическом эксперименте самошунтирующихся стримерных камер

Начиная с 1971 года в Объединенном институте ядерных исследований и в Физическом институте Туринского университета (Италия) для систематического исследования процессов рассеяния пионов на ядрах гелия [1, 2] и углерода [3] успешно используются разработанные с участием автора настоящей диссертации самошунтирующиеся гелиевые стримерные камеры [4, 5].

Такие камеры хорошо работают при повышенном давлении (до 6 атм) наполняющего газа [6, 7, 8], а также при определенных условиях в магнитном поле [9].

Основной особенностью режима самошунтирования является то, что локализованные следы получаются не за счет ограничения развития разряда в камере, а с помощью управления распределением интенсивности свечения разрядных каналов, расположенных вдоль траекторий частиц. Это достигается введением в рабочий объем камеры соответствующих примесей. Хорошие результаты были получены с малыми концентрациями примесей тяжелых углеводородов [4], а также ксенона [10]. С целью получения локализованных следов нами успешно применены примеси (на уровне 0.1 -г- 0.4%) азота и ксенона в гелиевой камере, помещенной в магнитном поле порядка 5 кГс [5]. Неорганические примеси обеспечивают большую стабильность работы гелиевой стримерной камеры, чем примеси углеводородов.

Выбор нами гелия для наполнения стримерной камеры был обусловлен только необходимостью иметь камеру-мишень, в которой можно было бы фотографировать одновременно следы налетающего и рассеянного на ядре гелия пионов, а также след ядра отдачи и точку взаимодействия [8]. Гелиевая стримерная камера высокого давления служила основным элементом установки для исследования рассеяния пионов на 4Не и 3Не. Для анализа импульсов пионов в первичном пучке использовалась гелиевая камера, помещенная в магнитное поле. Расположение установки на пучке пионов от мезонного тракта Лаборатории ядерных проблем ОИЯИ показано на рис. 2.1.

Пионы, вылетающие из последней линзы МЛ-30 мезонного тракта, проходят через стримерную камеру, находящуюся в отклоняющем и анализирующем магните, и затем направляются через фокусирующую квадрупольную линзу МЛ-9 и коллиматор в основную камеру-мишень, т.е. в стримерную камеру высокого давления (СКВД). Для формирования и мониторирования пучка пионов, а также для управления стримерными камерами

ViC-4-2

Стримерная камера

Йыйакййо gdlWmiH

--1 |че'пл{------камера > Череде кий

ЗСИА^.Л. I.V4 ^ ИуйОСкОП камеры c'-jerrivjuk

Рис. 2.1: Расположение аппаратуры на пучке частиц. используется система сцинтилляционных счетчиков, включающая кольцевой годоскоп из счетчиков, окружающих основную камеру. Схема управления стримерными камерами запускается, когда пион рассеивается в газе камеры СКВД и регистрируется одним из счетчиков годоскопа. Черенковский счетчик, расположенный за камерой СКВД, служит для анализа состава пучка.

Поскольку гелиевые стримерные камеры впервые были использованы в наших опытах по рассеянию пионов на ядрах гелия, то создание этих камер было- связано с преодолением некоторых принципиальных трудностей. Наиболее серьезным общим недостатком стри-мерных камер, работающих в режиме хорошей локализации следов за счет искусственного обрывания разряда в газовом объеме, является чрезвычайно малый световой выход, который затрудняет фотографирование с помощью обычных фотографических объективов и фотопленок [11, 12, 13]. Сказанное в особенности относится к стримерной камере, наполненной гелием, так как в излучении гелия (в отличие от неона) всего несколько спектральных линий лежит в области видимого света [14]. Кроме того, в гелии вообще трудно наблюдать незавершенный разряд [4], хотя в неоне при тех же параметрах высоковольтного импульса разряд обрывается. В связи с этим встает вопрос о сохранении информации о траектории заряженной частицы в объеме камеры.

Настоящая, вторая, глава диссертации как раз посвящена развитию качественного представления об образовании следа заряженной частицы в гелиевой стримерной камере и описанию экспериментов по созданию нового прибора - гелиевой самошунтирующейся стримерной камеры. В самошунтирующейся камере удается получить хорошо локализованные следы значительно большей яркости, чем в обычных стримерных камерах.

Далее, в этой же главе дано описание обработки камерных снимков и системы программ, написанных на языке FORTRAN и созданных специально для обработки на ЭВМ стереофотографий событий упругого тг'Не- или 7г3Не-рассеяния в камере СКВД. Фотографирование камеры производилось двумя кинокамерами РФК-5, установленными на расстоянии 1 м от середины рабочего объема камеры. На фотографии, приведенной на рис. 2.2, сотрудники отдела физики атомного ядра ЛЯП А. Г. Потехин (слева) и В. Ф. Поенко готовят основную камеру - мишень СКВД к работе.

На крышке внешней оболочки из нержавеющей стали видна одна из кинокамер РФК-5. Под самой камерой находятся кожуха, в которые помещены ФЭУ кольцевого годоскопа,

Рис. 2.2: Общий вид стримерной камеры высокого давления - СКВД. окружающего камеру. Под годоскопом виден кожух генератора высоковольтных импульсов. Рис.2.3 показывает типичную фотографию события упругого рассеяния пионов на гелии.

Пространственная картина каждого такого события восстанавливалась с помощью программы геометрической реконструкции ELASTIC. Затем для всех измеренных событий строилось распределение по углам рассеяния пионов. Для получения окончательного экспериментального углового распределения измеренное распределение исправлялось с учётом геометрии установки [15].

Таким образом, вторая глава диссертации обобщает результаты исследований процессов развития разряда в стримерной камере. Создан по существу новый режим работы гелиевой стримерной камеры - режим самошунтирования - и дано его физическое объяснение. Разработана процедура измерения и обработки камерных снимков, получаемых с гелиевой стримерной камеры высокого давления (СКВД) и созданы необходимые программы на языке Фортран для обработки результатов измерений на IBM СДС-1604А. С помощью этих программ обработано несколько тысяч событий упругого 7г±Яе-рассеяния. Работа выполнена по программе изучения рассеяния пионов на легких ядрах в районе первого барионного резонанса Д33. Эксперименты проведены в Лаборатории ядерных проблем Объединенного института ядерных исследований.

Рис. 2.3: Фотография события упругого 7гЯе-рассеяния в стримерной камере высокого давления - СКВД. Давление гелия в камере Р = 4 атм; расстояние между центральными реперными метками равно 300 мм.

Заключение

Начиная с середины прошлого века, в Лаборатории ядерных проблем ОИЯИ проводятся систематические исследования рассеяния пионов обоих знаков на лёгких ядрах при различных энергиях. Существенный вклад в те исследования, которые проводились при активном участии автора настоящей диссертации, связан с использованием трековых детекторов - стримерных камер и ядерной фотоэмульсии, которые были нами также использованы при изучении взаимодействия антипротонов с лёгкими ядрами в ЦЕРНе. Подводя итоги проделанной работы, можно сделать ряд выводов.

1. Реализован так называемый режим самошунтирования работы гелиевых стримерных камер, при котором хорошо локализованные яркие следы заряженных частиц получаются путем управления распределением интенсивности свечения разрядных каналов, расположенных вдоль траекторий частиц, за счет введения в рабочий объем камеры соответствующих примесей.

2. Описан расчётный метод [91] учёта конического репроектирования камерных стереофотографий при определении импульсов заряженных частиц, движухцихся в магнитном поле. Указанный метод был применён при измерении энергетического спектра электронов, рождающихся при распаде отрицательных //-мезонов в диффузионной камере [92].

3. Дано качественное объяснение явления локализации следов в самошунтирующихся стримерных камерах. При этом выполнены расчеты, показывающие, что значительный вклад в величину первого коэффициента ионизации Таунсенда в газах дает явление ассоциативной ионизации вида А* + А —> + е~ [60]. Выполнены также расчеты формы стримерного канала в камере [66], позволившие дать качественные оценки распределения интенсивности свечения вдоль разрядных каналов в камере [68].

4. Проведены подробные исследования характеристик гелиевой самошунтирующейся стримерной камеры с различными примесями [68, 69], позволившие дать "рецепт" реализации режима работы гелиевой камеры, при котором получаются яркие и локализованные следы [69].

5. Показана возможность регулирования времени памяти стримерной камеры с помощью малых количеств электроотрицательных добавок. При этом достигнута стабильная работа камеры [65, 70].

6. Показана возможность создания самошунтирующихся стримерных камер, наполненных смесью гелия и метана [79], а также водородом [85]. Полученные нами следы электронов в водороде по степени локализации ничем не отличаются от следов, полученных группой ЦБРНа [83]. В то же время светимость следов в самошунтирующейся камере значительно больше.

7. Исследована работа самошунтирующейся гелиевой стримерной камеры в магнитном поле [3]. Получены хорошо локализованные яркие следы частиц в камере. Проведена оценка точности определения импульсов частиц, движущихся в магнитном поле.

8. Описан расчетный метод [91] учета конического репроектирования камерных стереофотографий при определении импульсов заряженных частиц, движущихся в магнитном поле. Указанный метод представляет интерес при использовании любого трекового детектора, работающего в магнитном поле, и был применен при измерении энергетического спектра электронов, рождающихся при распаде отрицательных ¡1-мезонов в диффузионной камере [92]. :

9. Обработано несколько тысяч стереофотографий событий упругого рассеяния пионов на ядрах 4Не и 3Не. Создана серия программ [111], предназначенных для вычисления и контроля параметров системы фотографирования стримерной камеры высокого давления, анализа параметров пучка пионов и геометрической реконструкции фотографируемых событий. Созданные программы позволили получить дифференциальные сечения упругого рассеяния пионов на ядрах 3Не и 4Не при различных энергиях в районе резонанса Л33. Измерения на ядре гелия-3, выполнены впервые в мировой практике.

10. Создан спектрометр с самошунтирующейся стримерной камерой в магнитном поле, использованный в эксперименте PS179 на LEAR (CERN) для систематического изучения взаимодействия между антипротонов низких энергий с ядрами 2Н, 3Не, 4Не, Ne. При этом применены представленные во второй главе диссертации результаты исследования работы самошунтирующейся стримерной камеры. Установка эксперимента PS179, в отличие от СКВД, описанной во второй главе, позволяла проводить магнитный анализ импульсов всех заряженных частиц, участвующих в реакции.

11. Получены следующие значения сечений аннигиляции антипротонов при импульсах в области ~50 МэВ/с (< 1,5 МэВ):

• £74яе = 1342 ± 250 мб;

• а¥ зНе = 1850 ± 700 мб;

• 02OiVe = 2210 ± 1105 мб.

Измеренное полное сечение аннигиляции р3Не превосходит сечение для изотопа 4Не, которое можно было бы ожидать на основании известных данных для тех же импульсов. Полученный результат указывает на то, что ядерная структура играет существенную роль.

Простое правило сумм могло бы объяснить результат, если сравнивать его с измерениями для аннигиляции рр и pD. ;

Полученное полное сечение аннигиляции ^е ааш1 = 2210±1105мб не согласуется с ожидаемым эффектом массового и кулоновского увеличения сечения, что подтверждает поведение сечения, которое наблюдалось на более лёгких ядрах.

12. Впервые зарегистрированы три события образования, вылета и мезонного распада легких гиперфрагментов дН и^Нв процессах аннигиляции остановившихся антипротонов на легких (С, N,0,3) ядрах в фотоэмульсии. Наиболее вероятным механизмом рождения гиперфрагментов оказывается перезарядка образованных в результате ан-нигиляционного процесса К~-мезонов на нуклонах ядра-остатка. Одним из возможных каналов перезарядки является рождение гиперядра на малонуклонном кластере [4Не].

13. Наши наблюдения, выполненные при анализе спектра масс систем рртт~~ и рр, рождаемых в реакции двойной перезарядки (ОСХ) положительно заряженных пионов на ядрах 107 Ад и 100 Ад в ядерной фотоэмульсии, подтверждают существование псевдоскалярного резонанса NN11 с Т = 0, названного й' и предложенного для объяснения максимумов, обнаруженных в сечении рассения вперёд при двойной перезарядке

А, г) -» (А, г + 2)тг- при 71+ - 50 МэВ.

14. Создан магнитный спектрометр СТРИМЕР, основанный на самошунтирующейся стримерной камере, помещённой в магнитное поле и снабжённой видеокамерами на ПЗС-матрицах, для изучения взаимодействий пионов с ядрами на фазотроне Лаборатории ядерных проблем ОИЯИ. Видеокамеры на ПЗС-матрицах применены впервые для фотографирования ядерных событий, происходящих внутри чувствительного (рабочего) объёма стримерной камеры, что делает возможным получать оцифрованные изображения ядерных событий, тем самым существенно увеличивая количество доступной информации о взаимодействиях частиц в камере, а также скорость её получения; появляется возможность предварительной обработки экспериментального материала непосредственно во время набора статистики на ускорителе.

15. Впервые обнаружен канал взаимодействия тг4Не—* тГ~4Не 7, в котором рождается одиночный 7—квант, что может быть вызвано снятием возбуждения ядерной материи 4Не. Этот канал реакции мог быть обнаружен только при возможности исследовать полную кинематику всех вторичных заряженных частиц, включая тяжёлые, в двухлучевых каналах реакции тг~4Не. Такое измерение могло быть выполнено только с помощью использованной нами техники стримерных камер; мы создали магнитный спектрометр, основанную на самошунтирующейся стримерной камере, причём использовалась техника видео-фотографирования.

16. Впервые получено экпериментальное доказательство наличия двух механизмов выбивания нейтронов в канале реакции 7Г4Не—> тг~п3Не, при одном из которых реакция идёт через промежуточное состояние (Д~-резонанс, масса которого, измеренная при энергии около Т^ ~ 100 МэВ, оказалась равной Мд- = 1160 МэВ, что отличается от ожидаемого вакуумного значения Мд = 1232 МэВ из-за влияния эффектов ядерной материи).

В нашей работе прямое возбуждение А"-резонанса наблюдается впервые при энергии значительно ниже порога рождения тг~-мезона.

Настоящая диссертация написана по материалам работ, опубликованных в препринтах ОИЯИ, советских и зарубежных журналах и в трудах различных международных конференций. Основные результаты диссертации опубликованы в работах:

1. Д. Б. Понтекорво,

Учёт конического репроектирования камерных стерео-фотографий при определении импульсов заряженных частиц, движущихся в магнитном поле, Приборы и техника эксперимента, 4, 66 (1964).

2. Д. Б. Понтекорво, Р. М. Суляев,

Параметр Мишеля в рг —> е~-распаде, :

ЯФ, 1, вып. 2, 283 (1965).

3. I.V.Falomkin, M.M.Kulyukin, G.B.Pontecorvo and Yu.A.Sherbakov, Highly localized bright tracks in helium-filled streamer chamber, Nucl.Instr.and Meth. 53 (1967) 266;

М.М.Кулюкин, Д.Б.Понтекорво, И.В.Фаломкин, Ю.А.Щербаков,

Хорошо локализованные яркие следы в стримерной камере, наполненной гелием,

Препринт ОИЯИ Р13-3123, Дубна (1967).

4. I.Falomkin, ., G.B.Pontecorvo et al., A streamer chamber filled with 3He, Lett. Nuovo Cimento 5 (1972) 757.

5. I. V. Falomkin, ., G.B.Pontecorvo et al.,

Elastic scattering of mesons on 4He at 68 and 154 MeV, Nuovo Cimento 21A, 168 (1974).

6. I. V. Falomkin, ., G.B.Pontecorvo et al.,

Elastic scattering of тг+ and 7г~ mesons on 3He at 154 MeV, Nuovo Cimento 24A, 93 (1974).

7. Лозанский Э. Д., Понтекорво Д. В., Влияние формы стримера на его развитие, ЖТФ, т.44, вып.2, с.2322 (1974).

8. F.Balestra, ., G.Pontecorvo et al., Self-Shunted Streamer Chamber, Nucl.Instr.and Meth. 125 (1975) 157.

9. L.Busso, ., G.Pontecorvo et al.,

On track localization in self-shunted helium-filled streamer chambers, Nucl. Instr. and Meth. 131 (1975) 431; Л.Буссо, ., Д.Б.Понтекорво и др.,

Локализация следов заряженных частиц в самошунтирующейся гелиевой стримерной камере, ЖЭТФ, 70 (1976) 785.

10. I.V.Falomkin, ., G.B.Pontecorvo et al.,

New Improvement in Track Localization in Self-Shunted Helium Streamer Chamber, Lett. Nuovo Cimento 16 (1976) 117.

11. В.В.Ермолаев, ., Д.Б.Понтекорво и др.,

Система обработки фотоснимков со стримерной камеры высокого давления, Препринт ОИЯИ Р10-9949, 1976.

12. F.BALESTRA, ., I.V.FALOMKIN, G.B.PONTECORVO and Yu.A.SHCHERBAKOV, 7г+ MESON INTERACTION ON 4He AT 120, 145 AND 165 MeV,

Nucl. Phys. A340 (1980) 372. :

13. F.Balestra, ., G.B.Pontecorvo et al.,

On the Collective Isobaric Resonances in Pion-Nucleus Scattering at Intermedioate Energies, Nuovo Cimento A 55 (1980) 273.

14. F.Balestra, ., G.Pontecorvo et al.,

Experimental Apparatus for Studying the Interaction of Antiprotons with Light Nuclei, Nucl.Instr.and Meth. A234 (1985) 30.

15. F.Balestra, ., G.Pontecorvo et al.,

Measurement ofp4He Annihilation Events Detected in a Self-Shunted Streamer Chamber, Nucl.Instr.and Meth. A257 (1987) 114.

16. F.Balestra, ., G.Pontecorvo et al., Antiproton-Helium Annihilation Around 45 MeV/c, Phys. Lett. B230 (1989) 36.

17. Балестра Ф., Батусов Ю.А., ., Понтекорво Д.Б. и др., i

Образование гиперфрагментов при аннигиляции остановившихся антипротонов на ядрах в фотоэмульсии,

ЯФ, т.56, вып.5, стр.6, 1993 г.

18. A.Bianconi, G.Bonomi,. G.B.Pontecorvo et al., Antiproton-neon annihilation at 57 MeV/c, Physics Letters В 481 (2000) 194.

19. A.Bianconi, G.Bonomi,. G.B.Pontecorvo et al., Antiproton-helium 3 annihilation at 55 MeV/c, Physics Letters В 492 (2000) 254.

20. E. M. Andreev, N. S. Angelov, ., G. B. Pontecorvo et al.,

Streamer chamber spectrometer with CCD videocameras for studying pion interactions with light nuclei at energies below the Д-resonance, Nucl. Instr. and Meth. A489 (2002) 99.

21. Yu.A. Batusov, T.D. Blokhintseva, F. Balestra, M.P. Bussa, G. Piragino, G.B. Pontecorvo, M.G. Schepkin,

Resonant behaviour in double charge exchange reaction of 7r+-mesons on the nuclear photo emulsion,

Eur. Phys. J. A 28,(2006) 11.

22. N. Angelov, ., G.Pontecorvo et al., Two-prong 7Г-4 He interactions at 106 MeV, Eur. Phys. J. A 34 (2007) 255.

1. 1. V. Falomkin et al., Nuovo Cimento 21 A, 168 (1974)

2. I. V. Falomkin et al., Nuovo Cimento 24A, 93 (1974)

3. F. Balestra et al., Lett. Nuovo Cimento 12, 359 (1975)

4. I. V. Falomkin et el., Nucl. Instr. and Meth., 53, 266 (1967)

5. F. Balestra et al., Nucl. Instr. and Meth., 125, 157 (1976)

6. I. V. Falomkin et al., Nuovo Cimento 34, 1394 (1964) M. M. Кулюкин и др., ПТЭ, 6, 70 (1965)

7. И. В. Фаломкин и др. совещание по бесфильмовым искровым и стримерным камерам, стр. 63 (Дубна)

8. I. V. Falomkin et al., Lett. Nuovo Cimento, 5, 757 (1972) I. V. Falomkin et al., International Conference on streamer Chamber Technology, Argonne, 1972, p. 121

9. F. Balestra et al., Nucl. Instr. and Meth., 119, 347 (1974)

10. Л. Буссо и др., Сообщение ОИЯИ, Р13-8268 (1974)

11. Михайлов В. А., Ройнишвили В. Н., Чиковани Г. Е., ЖЭТФ, 45, 818 (1963)

12. Б. А. Долгошеин, Б. И. Лучков, ЖЭТФ, 46, 392 (1964)

13. P. Rice-Evans, Spark, Streamer, Proportional and Drift Chambers, the Richelieu Press, London, 1974

14. A. H. Зайдель и др. Таблицы спектральных линий. Госуд. Издат. Физ.- мат. литературы, Москва (1962)

15. М. Альбу и др. Сообщение ОИЯИ, Е1-7567

16. М. И. Дайон, Б. А. Долгошеин и др., Искровая камера, Атомиздат (1967)

17. Charpak G., J. Phys. et Radium, 18, 539 (1957)

18. Fukui S., Mijamoto S., Nuovo Cimento, 11, №1, 113 (1959)

19. A. A. Tyapkin, Proceeding of the International Conference1 on Instrumentation, N. Y. -London, Sept., 1960

20. А. М. Говоров и др. ПТЭ 6, 49 (1961)

21. Алиханян А. И. и др., ЖЭТФ, 44, 77 (1963)

22. Говоров А. М. и др., ПТЭ, 6, 113 (1961)

23. Б. А. Долгошеин и др., ПТЭ, 5, 60 (1964)

24. Борисов А. А. и др., ПТЭ, 2, 17 (1962)

25. Руденко Н. С., ЖЭТФ, 4, 128 (1966)

26. Асатиани Т. JI. Вопросы физики элементарных частиц, Ереван, 1964

27. Бобров В. и др. 12 Международная конференция по физике частиц высоких энергий, Дубна, 1964, Москва, Атомиздат, 1966, стр. 326

28. F. Bilos, A. Odian et al., Technical Report Slac-74, UC-28, 1967

29. Davidenko V. A., Polgoshein B. A., Somov S. V., Nucl. Instr. and Meth., 1969, 75, 277

30. Eschstruth at al., Nucl. Instr. and Meth., 63, 96 (1968)

31. H. С. Руденко. ЖЭТФ 49, 1394 (1966)

32. M. И. Козлов, Н. С. Руденко, ПТЭ, №6, 53 (1967)

33. М. М. Бутслов, В. И. Комаров, О. В. Савченко, Препринт ОИЯИ Р-1619, Дубна, 1964

34. Е. Gugi and E.Schneider. Preprint CERN, 66-14. Geneve, 1966

35. Дж. Мик, Дж. Крэгс, Электрический разряд в газах. Издательство иностранной литературы, Москва, 1960

36. С.Браун, Элементарные процессы в плазме газового разряда, Госатомиздат, Москва, 1961

37. М. М. Кулюкин и др. Препринт ОИЯИ Р13-3123, Дубна (1967)

38. М. М. Кулюкин и др. Сообщение ОИЯИ, Р13-6533, Дубна (1972)

39. Асатиани Т. Д. и др. ЖЭТФ, 3, 118 (1966)

40. Варденга Г., Журавлева М. и др. Труды Международной конференции по аппаратуре в физике высоких энергий, Дубна, 1970, том 1, стр. 362

41. Eckardt V. and Ladage A. Proc. International Conference on Instrumentation for High-Energy Physics (Dubna, 1970), p.355

42. K. Bunnell et al. Proc. 1st International Conference on Streamer Chamber Technology, Argonne, 1972, p.l

43. G. Bohm et al. Proc 1st International Conference on Streamer Chamber Technology, Argonne, 1972, p. 117

44. R. H. Bardin, R F. Gollan, F. D. Ullman, C. S. Wu, Phys. Lett., 26B, 112 (1967)

45. M. M. Кулюкин, Д. Б. Понтекорво и др., ПТЭ, №4, 48 (1967)

46. В. А. Давиденко и др. ЖЭТФ, 58, №1, 130 (1970)

47. Т. Асатиани и др. Письма ЖЭТФ, 6, 571 (1967)

48. Т. Асатиани и др. Письма ЖЭТФ, 6, 684 (1967)

49. В. А. Давиденко и др. Труды Международной конференции по аппаратуре в физике высоких энергий, Дубна, 1970, том 1, стр. 339

50. Г. И. Чиковани и др. ЖЭТФ, 46, 1229 (1964)

51. Б. А. Давиденко и др. ЖЭТФ, 56, 3 (1969)

52. В. А. Давиденко и др. ЖЭТФ, 57, 84 (1969)

53. Э. Д. Лозанский, О. Б. Фирсов. ЖЭТФ, 56, 670 (1969)

54. J. J. Kritzinger, Proc. 6th Intern. Conf. on Ionization Phenomena in Gases (Paris, 1963), Paper Vb, Amsterdam (1964), p. 11

55. В. А. Давиденко и др. ЖЭТФ, 55, 435 (1968)

56. V. A. Davidenko at al., Nucl. Instr. and Meth., 75, 277 (1969)

57. H. С. Руденко и В. И. Сметанин, ЖЭТФ, 61, 146 (1971) "

58. Э. Д. Лозанский, О. Б. Фирсов. Теория искры, Атомиздат, Москва, 1975

59. Е. D. Lozansky, J. Phys. D., 2, 137 (1969)

60. Лозанский Э. Д., Понтекорво Д. Б., Письма ЖТФ, 1, вып. 22, 1034 (1975)

61. Е. D. Lozansky, G. В. Pontecorvo. Proc. of the 12 International Conference on Phenomena in Ionized Gases, Eindhoven, Netherlands, Part 1, page 92 (1975) M. P. Teter, F. E. Niles, W. W. Robertson, J. Chem. Phys., 44, 3018 (1966)

62. Э. Д. Лозанский, ДАН СССР, 183, 315 (1968)

63. Т. N. Daniel, J. Dutton, F. H. Harris. Proc. 9 International Conf. on Phenomena in Ionized Gases, Bucharest, Romania, 275 (1969)

64. Ретер Г. Электронные лавины и пробой в газах. Изд-во "Мир", 1968, Москва

65. Lozansky Е. D. and Firsov О. В., J. Phys. D., 6, 976 (1973)

66. Э. Д. Лозанский, Д. Б. Понтекорво. ЖТФ, 46, 2322 (1973)

67. Б. М. Смирнов. Физика слабоионизованного газа. Наука, Москва (1972)

68. Л. Буссо, М. М. Кулюкин и др. Препринт ОИЯИ Р13-9131, Дубна, 1975 L. Busso et al. Nuclear Instr. and Meth., 131. №3 431 (1976)

69. Л. Буссо и др. Сообщение ОИЯИ, Р13-9522, Дубна (1976)

70. Л. Буссо, Е. С. Годунова и др. Препринт ОИЯИ, Р13-8267, Дубна (1975)

71. Lome M. Chanin and G. D. Rork, Phys. Rev., 135., №1A, 71 (1964)

72. H. С. Бучельникова, ЖЭТФ, 35, 1119 (1958)

73. Б. M. Смирнов, Ионы и возбужденные атомы в плазме. Атомиздат, Москва (1974)

74. И. 3. Анисимова, В. А. Давиденко и др. ПТЭ 2, 70 (1971)

75. И. И. Громова и др. Препринт ОИЯИ, Р-1498, Дубна, 1964

76. В. В. Вишняков, Тян Cao Вей, А. А. Тяпкин, УФН, 72, 133 (1960)

77. Н. С. Бучельникова, УФН, 65, 351 (1958)

78. С. С. Герштейн и др. УФН, 97, вып. 1, 3 (1969)

79. I. V. Falomkin et al. Colloque. Intern, sur l'Elektronique Nucleaire, vol. 3, p. 8-11, Versailles, Sept., 1968

80. R.W.Ditchburn, Proc. Royal Soc., 229. №1176, 44 (1955)

81. В. И. Веденеев, Л. В. Гурвич, В. H. Кондратьев, В. А. Медбедев, И. Л. Франкевич. Энергии разрыва химических связей. Потенциалы ионизации и сродство к электрону. Справочник. Издательство АН СССР, Москва, 1962

82. V. I. Komarov and О. V. Savchenko. Nucí. Instr. and Meth., 34, 289 (1965)

83. F. Rohrbach et al. Nucl. Instr. and Meth., Ill, 485 (1972)

84. P. Bayle et H. Schmied. Preprint CERN 72-9, Geneve, 1972

85. I. V. Falomkin et al., Lett. Nuovo Cim., 13, №11, 427 (1975)

86. F. Balestra et al. Nucl. Instr. and Meth., 125 (1975) 157

87. И. В. Фаломкин. Кандидатская диссертация, Дубна, 1975

88. Ю. А. Щербаков и др. Препринт ОИЯИ Р1-8954 (1975)

89. Ю. А. Щербаков и др. Препринт ОИЯИ Р1-8955 (1975)

90. L. Busso et al. Atti Accad. Sei. Torino, 104 (1970) 4

91. Д. Б. Понтекорво. ПТЭ, 4, 66 (1964)

92. Д. Б. Понтекорво, Р. М. Суляев, ЯФ, 1, вып. 2, 283 (1965)

93. J.R.Musser et al., PRL 94, 101805 (2005).

94. L. Rosenson. Phys. Rev., 109, 958, 1958.

95. W. F. Dudziak, R. Sagane, J. Vedder. Phys. Rev., 114, 336, 1959.

96. R. J. Piano. Phys. Rev., 119, 1400, 1960.

97. J. Barlow, P. S. L. Booth, L. J. Caroll, G. R. Court, J. D. Davies, D. N. Edwards, R. G. Johnson, J. R. Wormald. Preprint University of Liverpool, 1964.

98. M. M. Block, E. Fiorini, T. Kikuchi, G. Giacomelli, S. Katti. Nuovo Cim., 23, 1114, 1962.

99. О. А. Займидорога, M. M. Кулнжин, Б. Понтекорво, P. M. Суляев, И. В. Фаломкин, А. И. Филиппов, В. М. Цупко Ситников, Ю. А. Щербаков. ЖЭТФ, 44, 389, 1963; Phys. Lett., 3, 229, 1962.

100. А. Т. Василенко, М. С. Козодаев, Р. М. Суляев, А. И. Филиппов, Ю. А. Щербаков. ПТЭ, 6, 34, 1957.

101. Н. Uberall. Phys. Rev., 119, 365, 1960.

102. Н. Bethe. Phys. Rev., 70, 821, 1946.

103. Альбу M. и др. ОИЯИ, Е1-7567, Дубна, 1973.

104. Angelescu Т. et al. Rev. Roum. Phys. , 1980, 25, №4, p. 375.

105. Falomkin I. V. et al. Lett. Nuovo Cim., 1972, 5, p. 757.

106. Shcherbakov Yu. A. et al. Nuovo Cim., 1976, 31A, p. 249.

107. Shcherbakov Yu. A. et al. Nuovo Cim., 1976, 31A, p. 262.

108. High Energy and Nuclear Physics Data Handbook, Rutherford High Energy Lab., Chilton, 1963.

109. А. Т. Василенко и др. ПТЭ, 1957, №6, 34

110. К. Н. Barker, Nuovo Cimento, Suppl., 11, №2, 309 (1954)

111. В. JI. Алмазов и др. Препринт ОИЯИ, Д10-6142, Дубна (1972)

112. В. Д. Бобров и др., ПТЭ, №5, 222 (1966)

113. Proc. Workshop on Physics at LEAR with low-energy cooled antiprotons, Erice, eds., U. Gastaldi and R. Klapisch (Plenum, New York and London, 1983).

114. Dubna-Frascati-Padova-Pavia-Torino Collab., F. Balestra et al. CERN/PSCC/80-78, PSCC/P17 with Add. 1; CERN/PSCC/83-34, PSCC/17/M164.

115. V. M. Chechetkin, M. Yu. Khlopov and M. G. Sapozhnikov, Riv. Nuovo Cim. 5 (1983) 1.

116. I. V. Falomkin, G. B. Pontecorvo, M. G. Sapozhnikov, M. Yu. Khlopov, F. Balestra and G. Piragino, Nuovo Cim. 79A (1984) 193.

117. F. Balestra, L. Busso, R. Garfagnini, G. Perno, G. Piragino, R. Barbini, C. Guaraldo, R. Scrimaglio, I. V. Falomkin, M. M. Kulyukin, G. B. Pontecorvo and Yu. A. Shcherbakov, Nucl. Instr. and Meth. 125 (1975) 157.

118. I. V. Falomkin, M. M. Kulyukin, G. B. Pontecorvo, V. M. Soroko and Yu. A. Shcherbakov, preprint JINR, P13-6533, Dubna (1972).

119. A. Beninati, L. Busso, D. Panzieri and F. Tosello, Nucl. Instr. and Meth. 222 (1984) 524.

120. C. Marciano, Int. Report CERN-EP/84-04 (1984).

121. P. E. Argan, A. Gigli, E. Picasso, V. Bisi, G. Piragino, G. Bendiscioli and A. Piazzoli, Nuovo Cim. Suppl. 17 (I960) 215.

122. G. Bendiscioli, V. Filippini, G. Fumagalli, E. Lodi Rizzini, C. Marciano, C. Milani, A. Rotondi and A. Venaglioni, Nucl. Instr. and Meth. 206 (1983) 471.

123. F. D. Brooks, Nucl. Instr. and Meth. 162 (1979) 477.

124. T. Batsch and M. Moszynsky, Nucl. Instr. and Meth. 123 (1975) 341.

125. A. G. Ekspong, A. Frisk, S. Nilsson and B. E. Ronne, Nucl. Phys. 22 (1961) 353.

126. R. Brun, F. Carena, M. Hansroul, J. C. Lassalle and G. N. Patrick, CERN/DD/US/06.

127. G. Bendiscioli, G. Fumagalli, C. Milani, A. Rotondi, R. Tidori, A. Venaglioni and A. Zenoni, preprint TOFRA-DUPP/IFNUP/BE-07/82, unpublished.

128. A. Cavestro, M. Schiavon, M. Vascon, G. Zanella, F. Balestra, L. Busso and G. Piragino, Nucl. Instr. and Meth. 188 (1981)69.

129. A. Kanofsky and N. Schoen, Rev. Sci. Instr. 40 (1969) 921.

130. A. Kanofsky, Nucl. Instr. and Meth. 140 (1977) 433.

131. V. Eckardt et al., Nucl. Instr. Meth. 143 (1977) 235.

132. L. S. Schroeder, Nucl. Instr. and Meth. 162 (1979) 395.

133. K. von Bibber and A. Sandoval, LBL-12883 (1982).

134. H. Stroebele, Nucl. Instr. and Meth. 221 (1984) 523.

135. I. V. Falomkin el al., Nucl. Instr. and Meth. 53 (1967) 266; F. Balestra et al., Nucl. Instr. and Meth. 119 (1974) 347; F. Balestra et al., Nucl. Instr. and Meth. 125 (1975) 157.

136. F. Balestra et al., Nucl. Instr. and Meth. A 234 (1985) 30.

137. F. Balestra el al., Phys. Lett. B 149 (1984) 69.

138. F. Balestra et al., Phys. Lett. B 165 (1985) 265.

139. F. Balestra et al., Nucl. Phys. A 452 (1986) 573.

140. W. G. Moorhead, Report CERN 60-33, Scient. and Techn. Divis. (3/62); R. K.Bock and J. Zoll, Report CERN/D.Ph. 2°/Progr. 74-4.

141. R. Brun et al., CERN-Data Handling Division PD/US/86 (1983).

142. G. Fumagalli et al., Report TOFRADUPP/DNFT/BE 03/83 (Pavia, 1983); G. Fumagalli et al., Report TOFRADUPP/DNFT/BE 13/83 (Pavia, 1983).

143. C. F. Williamson et al., Rapport CEA-3042 (Saclay, 1966).

144. H. Baumgart el al., Nucl. Instr. and Meth, 204 (1983) 597.

145. J. F. Janni, AFWL-TR-65-150 (New Mexico. 1966).

146. KXA.BaTycoB, C.A.ByHHTOB h ^p., 5I,n.<l>H3HKa 30 (1989) 1524.

147. F. Balestra et al., Nucl. Phys. A 452 (1986) 573; : F. Balestra et al., Nucl. Phys. A 491 (1989) 541;

148. F. Balestra et al., Nucl. Phys. A 526 (1991) 415.

149. F. Balestra et al., Nuovo Cimento A 79 (1984) 193; F. Balestra et al, Lett.Nuovo Cimento 41 (1984) 223.

150. C. B. Dover and J. M. Richard, Phys. Rev. C 21 (1980) 1466; J. Cóté el al. Phys. Rev. Lett. 48 (1982) 1319; E.H. Auerbach et al., Phys. Rev. Lett. 46 (1981) 702.

151. C. Amsler, in: Physics at LEAR with low energy cooled antiprotons, eds. U. Gastaldi and R. Klapisch (1983) p. 807; P. Bliim et al., in: Physics at LEAR with low energy cooled antiprotons, eds. U. Gastaldi and R. Klapisch (1983) p. 823.

152. G. S. Mutchler et al., Phys. Rev. D 38 (1988) 742.

153. P. Lefevre, Physics at LEAR with low energy antiprotons, eds. C. Amsler et al: (1988) p.19.

154. F. Balestra et al., Phys. Lett. B 149 (1984) 69; B 165 (1985) 265.

155. F. Balestra et al. Nuovo Cimento A 100 (I98S) 323.

156. F. Balestra et al., Nucl. Instrum. Methods A 234 (1985) 30.

157. F. Balestra et al., Nucl. Instrum. Methods A 257 (1987) 114.(

158. N. Laloum, Nucl. Instrum. Methods 128 (1975) 589.

159. C. S. Zaidins, Nucl. Instrum. Methods 158 (1979) 237.

160. L. H. Andersen et al, Phys. Rev. Lett. 57 (1986) 2147.

161. T. Brando et al., Phys. Lett. B 158 (1985) 505.

162. F. Balestra et al., Nucl. Phys. A 491 (1989) 572.

163. J. Mahalanabis et al., Nucl. Phys. A 485 (198S) 546. :

164. T. Armstrong et al., Phys. Rev. D 36 (1987) 659.

165. R. Bizzarri et al., Nuovo Cimento A 22 (1974) 225.

166. T. E. Kalogeropoulos et al., Phys. Rev. D 22 (1980) 2585.

167. F. Balestra et al., Phys. Lett. B 215 (1988) 247.

168. L. A. Kondratyuk and M. G. Sapozhnikov, Sov. J. Nucl. Phys. 46 (1987) 56.

169. H. Aihara et al., Nucl. Phys. A 360 (1981) 291; K. Nakamura et al., Phys. Rev. Lett. 52 (1984) 731; F. Balestra et al., Nucl. Phys. A 452 (1986) 573.

170. A. Zenoni et al., Phys. Lett. B 461 (1999) 413. :

171. A. Zenoni et al., Phys. Lett. B 461 (1999) 405.

172. M. Augsburger et al., Phys. Lett. B 461 (1999) 317.

173. A. Bianconi et al., Phys. Lett. B 481 (2000) 194.

174. S. Wycech, A.M. Green, J.A. Niskanen, Phys. Lett. B 152 (1985) 308.

175. G. Q. Liu, J. M. Richard, S. Wycech, Phys. Lett. B 260 (1991) 15.

176. Ye. S. Golubeva, L. A. Kondratyuk, Nucl. Phys. B Proc. Suppl. 56A (1997) 103.

177. E. Friedman, A. Gal, Phys. Lett. B 459 (1999) 43.

178. E. Friedman, A. Gal, Nucl. Phys. A 658 (1999) 345.

179. K. V. Protasov, G. Bonomi, E. Lodi Rizzini, A. Zenoni, Eur. P.hys. J. A 7 (2000) 429.

180. V. A. Karmanov, K. V. Protasov, A. Yu. Voronin, nucl-th/0006041, submitted to Eur. Phys. J. A.

181. A. Bianconi, G. Bonomi, E. Lodi Rizzini, L. Venturelli, A. Zenoni, nucl-th/9910031.

182. A. Bianconi, G. Bonomi, E. Lodi Rizzini, L. Venturelli, A. Zenoni, Phys. Rev. C 62 (2000) 014611.

183. A. Bianconi, G. Bonomi, M. P. Bussa, E. Lodi Rizzini, L. Venturelli, A. Zenoni, Phys. Lett. B 483 (2000) 353.

184. A. Bianconi, G. Bonomi, M. P. Bussa, E. Lodi Rizzini, L. Venturelli, A. Zenoni, nucl-th/0003006, submitted to Eur. Phys. J.

185. A. Bianconi, G. Bonomi, M. P. Bussa, G. Gomez, E. Lodi Rizzini, L. Venturelli, A. Zenoni, nucl-th 0007053, submitted to Phys. Rev. C.

186. A. Gal, E. Friedman, C. J. Batty, nucl-th/0007029.

187. C. B. Dover, T. Gutsche, M. Maruyama, A. Faessler, Progr. Part. Nucl. Phys. 29 (1992) 87.

188. C. Amsler, F. Myhrer, Ann. Rev. Nucl. Part. Sci. 41 (1991) 219.

189. B. O. Kerbikov, L. A. Kondratyuk, M. G. Sapozhnikov, Sov. Phys. Usp. 32 (1989) 739.

190. T. Walcher, Ann. Rev. Nucl. Part. Sci. 38 (1988) 1.

191. W. Weise, Nucl. Phys. A 558 (1993) 219c.

192. A. M. Green, J. A. Niskanen, International Review of Nuclear Physics, Vol. 1, World Scientific, 1984, p. 570.

193. J. J. De Swart, R. Timmermans, The Antibaryon-Baryon Interactions, LEAP94 Conference Proceedings, World Scientific, 1994, p. 20.

194. C. J. Batty, E. Friedman, A. Gal, Phys. Rep. 287 (1997) 385.

195. G. Bendiscioli, D. Kharzeev, Riv. Nuovo Cimento 17 (1994) 1.

196. W. Brückner et al., Z. Phys. A 339 (1991) 379.

197. J. Haidembauer, T. Hippchen, K. Holinde, J. Speth, Z. Phys. A 334 (1989) 467.

198. A. S. Jensen, in: J. -M. Richard, R. Klapish (Eds.), Antiproton-Nucleon and Antiproton-Nucleus Interactions, Ettore Majorana International Science Series, Plenum Press, 1990, p. 205.

199. The traditional point of view on Coulomb corrections in nuclear reactions can be found, e.g., in: L. D. Landau, E. M. Lifshits, Quantum Mechanics, A Course in Theoretical Physics, 3.

200. J. Carbonell, K. V. Protasov, Hyp. Int. 76 (1993) 327.

201. J. Carbonell, K. V. Protasov, A. Zenoni, Phys. Lett. B 397 (1997) 345.

202. S. Wycech et al., Nuclear interactions of antiprotons: theory, LEAP98 Conference Proceedings, Nucl. Phys. A 655 (1999) 257c.

203. R. Schmidt, Phys. Rev. C 60 (1999) 054309.

204. A. Feliciello, for the Obelix Collaboration, in: Workshop on Hadron Spectroscopy 99, LNF Frascati, Italy, March 8-12, 1999, p. 429; M. Agnello et al., Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 399 (1997) 2; Nucl. Phys. B Proc. Suppl. A 56 (1997) 227.

205. G. Bendiscioli, in: F. Bradamante, J. -M. Richard, R. Klapish (Eds.), Antiproton-Nucleon and Antiproton-Nucleus Interaction, Ettore Majorana International Sciences Series, Plenum Press, 1990, p. 293.

206. F. Balestra et al., Nucl. Instrum. Methods A 234 (1985) 30 and references quoted therein.

207. G. Bendiscioli et al., Nucl. Phys. A 518 (1990) 683.

208. A. Zenoni et al., Phys. Lett. B 461 (1999) 413.

209. A. Zenoni et al., Phys. Lett. B 461 (1999) 405.

210. A. Bertin et al., Phys. Lett. B 369 (1996) 77.

211. M. Augsburger et al., Phys. Lett. B 461 (1999) 317.

212. K. V. Protasov et al., approved for publication by Eur. Phys.Jour. A (1999).

213. F. Balestra et al., Nucl. Phys. A 452 (1986) 573.

214. E.g.: L. D. Landau, E. M. Lifshits: A course in theoretical physics, vol. 3 quantum mechanics.215. see for a review G. Bendiscioli, D. Kharzeev, Rivista del Nuovo Cimento 17 (1994) 1.

215. V. G. Ableev et al., Lett. Nuovo Cimento 107 A (1994) 943.

216. S. Wycech, A. M. Green, J. A. Niskanen, Phys. Lett. B 152 (1985) 308.

217. K. V. Protasov, Workshop on hadron spectroscopy 99, March 8-12, 1999, LNF, Frascati (Italy), 463.

218. A. Bianconi, G. Bonomi, E. Lodi Rizzini, L. Venturelli, A. Zenoni, Nucl-th/9910031, submitted to Phys. Rev. C.

219. A. Bianconi, G. Bonomi, E. Lodi Rizzini, L. Venturelli, A. Zenoni, Nucl-th/9912025, submitted to Phys. Rev. C.

220. F. Balestra et al., Phys. Lett. B 230 (1989) 36.

221. R. Bizzarri et al., Lett. Nuovo Cimento 22 A (1974) 225.

222. W. Bruckner et al., Z. Phys. A-Atomic nuclei 335 (1990) 217.

223. F. Balestra et al., Nucl. Instr. Meth. A 234 (1985) 30, and references quoted therein.

224. F. Balestra et al, Phys. Lett. B 149 (1984) 69; Phys. Lett. B 165 (1985) 265.

225. Ekspong A. G. et al. // Nucl. Phys. 1961. V. 22. P. 353.

226. Ekspong A. G. et al. // Phys. Rev. Lett. 1959. V. 3. P. 103.

227. Miyano K. et al. // Phys. Rev. 1988. V. C38. P. 2788.

228. Balestra F. et al. // Phys. Lett. 1987. V. 194B. P. 192.

229. Batusov Yu. A. et al. // Yad. Fiz. 1989. V. 50. P. 1524.

230. Balestra F. et al. // Nucl. Phys. 1991. V. A526. P. 415.

231. Rozhdestvensky A. M., Sapozhnikov M. G. Commun HNR E15-90-450. Dubna, 1990.

232. Batusov Yu. A. et al. Preprint JINR E-l-118-90. Dubna, 1990.

233. Bocquet J. P. et al. // Phys. Lett. 1986. V. 182B. P. 146.

234. Bocquet J. P. et al. // Phys. Lett. 1987. V. 192B. P. 312.

235. Rey-Campagnolle M. // Nuovo Cim. 1989. V. 102A. P. 653. Rey-Campagnolle M. // Proc. 1986. Int. Symp. on Hypernucl. Phys. Eds. Bondo H., Hashimoti O., Ogawa K. Inst. Nucl. Study Univ. Tokyo. 1986. P. 207.

236. Fetisov V. M. // Nuovo Cim. 1989. V. 102A. P. 307.

237. Balestra F. et al. // Europhys. Lett: 1986. V. 2. P. 115.

238. Batusov Yu. A. et al. // Commun. JINR E-1-90-486. Dubna, 1990.

239. Powell C. F. et al The study of elementary particles by the photografic method. Pergamon Press, 1959.

240. Римский-Корсаков А. А., Ложкин О. В. // ПТЭ. 1960. №5. С. 20.

241. Бутусов Ю. А. и др. // ЯФ. 1967. Т. 6. С. 1151.

242. R. Bilger, Н. Clement, М. Schepkin, Phys. Rev. Lett., 71 (1993) 42.

243. R. Bilger, H. Clement, Klaus Foehl, K. Heitlinger, C. Joram, W. Kluge, M. Schepkin, G.J. Wagner, R. Wieser, R. Abela, F. Foroughi, D. Renker , Z. Phys., A343. (1992) 491.

244. B. Martemyanov, M. Schepkin, JETP Lett., 53 (1991) 139.

245. Yu.A.Batusov, S.A.Bunyatov, V.M.Sidorov, V.A.Yarba, JETP, 46 (1964) 817 (in Russian).

246. Yu.A.Batusov, S.A.Bunyatov, V.M.Sidorov, V.A.Yarba, Sov.J.Nucl.Phys., 1 (1965) 271.

247. Yu.A.Batusov, V.M.Sidorov, V.A.Yarba, Sov.J.Nucl.Phys., 3 (1966) 223.

248. Yu.A.Batusov, S.A.Bunyatov, V.M.Sidorov, V.A.Yarba, G.Ionice, E.Losnianu, V.Mihul, Sov.J.Nucl.Phys., 5 (1967) 249.

249. Yu.A.Batusov, V.I.Kochkin, V.M.Malzev, Yad. Fiz., 6 (1967) 158 (in Russian).

250. R. Kalpakchieva, Yu.E.Penionzhkevich, H.G.Bohlen, Phys.Part.Nucl., 29 (1998)341.

251. N. Auerbach, W.R. Gibbs, Joseph N. Ginocchio, W.B. Kaufmann, Phys. Rev., С 38 (1988) 1277.

252. H. Clement, Prog. Part. Nucl. Phys., 29 (1992) 175.

253. A.V. Nefediev, M.G. Schepkin, H.A. Clement, Phys. Rev., С 67 (2003) 015201.

254. К. Foehl,R. Bilger, H. Clement, J. Gräter, R. Meier, J. Pätzold, D. Schapler, G. J. Wagner, O. Wilhelm, W. Kluge, R. Wieser, M. Schepkin, R. Abela, F. Foroughi, D. Renker, Phys. Rev. Lett., 79 (1997) 3849.

255. J. Draeger , R. Bilger, H. Clement, M. Cröni, H. Denz, J. Gräter, R. Meier, J. Pätzold, D. Schapler, G. J. Wagner, O. Wilhelm, K.Föhl, M. Schepkin, Phys. Rev., С 62 (2000)064615.

256. R. Gilman, H. T. Fortune, M. B. Johnson, E. R. Siciliano, H. Toki, A. Wirzba and B. A. Brown, Phys. Rev., С 34 (1986) 1895.

257. R. Gilman, H. T. Fortune, J. D. Zumbro, C. M. Laymon, G. R. Burleson, J. A. Faucett, W. B. Cottingame, C. L. Morris Peter A. Seidl, C. Fred Moore, L. C. Bland, Rex R. Kiziah S. Mordechai, Kalvir S. Dhuga, Phys. Rev., C 35 (1987) 1334.

258. M. Nuseirat, M. A. K. Lodhi ,M. O. El-Ghossain,W. R. Gibbs, W. B. Kaufmann , Phys. Rev., C 58(1998) 2292.

259. H.C. Wu, W.R. Gibbs, Phys. Rev., C 62(2000) 044614.

260. I.V. Falomkin, M.M.Kulyukin, V.I.Lyashenko, G.B.Pontecorvo, Yu.A.Shcerbakov, C.Georgescu, A.Mihul, F.Nichitiu, A.Sarau, G.Piragino, Nuovö Cimento, A 22 (1974) 333.

261. I.V. Falomkin, V.I.Lyashenko, G.B.Pontecorvo, Yu.A.Shcerbakov, M.Albu, A.Mihul,

262. F.Nichitiu, A.Sarau, F,Balestra, R.Garfagnini,G.Piragino, Lett.Nuovo Cim., 16 (1976) 525.

263. J. Gräter, R. Bilger, H. Clement, R. Meier, J. Pätzold, G.J. Wagner, E. Friedman, E.L. Mathie, R. Tacik, M. Yeomans, P.A. Amaudruz, L. Felawka, D. Ottewell, K. Raywood,

264. L. S. Vorobyev, Yu. G. Grishuk, Yu. V. Efremenko, M. V. Kossov, S. V. Kuleshov, G. A. Leksin, N. A. Pivnyuk, A. V. Smirnitsky, V. B. Fedorov, B. B. Shvartzman, S. M. Shuvalov, M. G. Schepkin, Phys.Atom.Nuc., 61 (1998) 771 and JEPT Lett., 59 (1994) 77.

265. K.M. Watson. Phys. Rev., 88 (1952) 1163.

266. A.B. Migdal,Sov.Phys. JETP, 1 (1955) 2.

267. Y. Yamaguchi, Phys. Rev., 95 (1954) 1628.

268. E. M. Andreev et al., Nucl. Instr. and Meth. A489 (2002) 99.

269. J.Grater et al, Phys. Rev. C58 (1998) 1576.al., Nucl. Instr. and Meth. 53 (1967) 266.

270. Nucl. Instr. and Meth. 119 (1974) 347.

271. Nucl. Instr. and Meth. 125 (1975) 157.

272. Nucl. Instr. and Meth. 131 (1975) 431.

273. Nucl. Instr. and Meth. A234 (1985) 30. :1. Nuovo Cim. A92(1986)139.

274. Nuovo Cim. 55A (1980) 273.

275. Nuovo Cim. 78A (1983) 331.

276. Nucl. Instr. and Meth. A257 (1987) 114.

277. Nucl.Phys. A474 (1987) 651.

278. Phys.Lett. B194 (1987) 192.

279. Phys.Lett. B230 (1989) 36.

280. Nucl.Phys. A491 (1989) 541; Nucl.Phys. A491 (1989) 572.

281. Nucl.Phys. A518 (1990) 683.

282. Nucl.Phys. A526 (1991) 415.1.tt. Nuovo Cim. 12 (1975) 351; 13 (1975) 673; F.Balestra et al., Phys.Lett. B30 (1979) 203.

283. A.Cavestro et al., Nucl. Instr. and Meth. A188 (1981) 69.

284. F.Balestra et a F.Balestra et al.1. F.Balestra et a1. F.Balestra et a1. F.Balestra et a

285. C.Peterson, Th.Rognvaldsson,

286. JETNET-3.0 A Versatile Artifical Neural Network Package", : LU Tp 93-29, 1993.

287. N.Angelov, ., G.Pontecorvo et al., Two-prong 7T4He interactions at 106 MeV, Eur. Phys. J. A 34 (2007) 255.

288. Fernbach Serber and Taylor, Phys. Rev. 75 (1949) 1352.

289. Yu.A.Budagov et al., Soviet Physics JETP. 15 (1962) 824.

290. F. Balestra et al., Nuovo Cim. A55 (1980) 273.

291. F. Balestra et al., Nucl. Phys. A340 (1980) 372.

292. F.Balestra et al., Lett. Nuovo Cim. 12 (1975) 351; 13 (1975) 673; F.Balestra et al., Phys.Lett. B30 (1979) 203;

293. C.Guaraldo et al., Nuovo Cim. 55A (1980) 273; .

294. F.Balestra et al., Nuovo Cim. 78A (1983) 331;

295. F. Balestra et al., Nuovo Cim. A33 (1976) 281.

296. R. Rapp, J. Wambach, Adv.Nucl.Phys. 25 (2000) 1.

297. Viola et al., Nuclear Physics A734 (2004) 487-494.

298. T.Alteholz et al., Nucl. Instr. and Meth. A 373 (1998) 374; A.O.Mateos et al., Phys.Rev. C 58 (1998) 942; A.Lehmann et al., Phys.Rev. C 60, 024603 (1999); M.Planinic et al., Phys.Rev. C 61, 054604 (2000).

299. J.L.Clark et al., Phys.Rev. C 66, 054606 (2002).

300. E. M. Andreev et al., Nucl. Instr. and Meth. A489 (2002) 99.

301. I.Falomkin et al., Nuovo Cimento 34 (1964) 1394; . I.Falomkin et al., Lett. Nuovo Cimento 5 (1972) 757.

302. T. D. Blokhintseva et al. Yad. Fiz. (in Russian) 1 (1965) 103.

303. Yu. A. Batusov et al. Yad. Fiz. (in Russian) 1 (1965) 687.

304. F.Balestra et al., Nucl. Instr. and Meth. 119 (1974) 347; F.Balestra et al., Nucl. Instr. and Meth. 125 (1975) 157; F.Balestra et al., Nucl. Instr. and Meth. 131 (1975) 431.

305. F.Balestra et al., Nucl. Instr. and Meth. A234 (1985) 30; F.Balestra et al., Nucl. Instr. and Meth. A257 (1987) 114.

306. F.James, Monte Carlo Phase Space, CERN 68-15 (1968).

307. F.Balestra et al., LNF tech report, LNF 82/27(R) (1982).

308. B.Denby, Neural Network Tutorial for High Energy Physicists, Proceedings of AIHENP90.

309. S.R. Amendolia, Neural networks. 1993 CERN School of Computing.

310. C. Peterson, Th. Rognvaldsson,

311. JETNET-3.0 A Versatile Artifical Neural Network Package", LU Tp 93-29, 1993.

312. F. Binon et al., Nucl. Phys. A298 (1978) 499.

313. T. D. Blokhintseva et al. Yad. Fiz. (in Russian) 3 (1966) 511; T. D. Blokhintseva et al. Yad. Fiz. (in Russian) 8 (1968) 928.

314. D. I. Sober et al. Phys. Rev. 11D (1975) 1017.

315. F. E. Low, Phys. Rev. 110 (1958) 974. ;

316. P.Aurenche et al., Eur.Phys.J C 9, 107-119 (1999);

317. Jorg Gayler, Acta Polonica B vol.37 (2006) numb.3, p.715.

318. G.Lopez Castro and A.Mariano, Nucl. Phys. A 697 (2002) 440-468.

319. J.Chiba et al., Phys.Rev.Lett. 67 (1991) 1982.