Корреляционная фемтоскопия Λ-гиперонов, образованных во взаимодействиях адронов с энергией 600 ГэВ с ядрами углерода тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.16 ВАК РФ

804693774

На правах рукописи.

РОМАНОВ ДМИТРИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

КОРРЕЛЯЦИОННАЯ ФЕМТОСКОПИЯ А-ГИПЕРОНОВ, ОБРАЗОВАННЫХ ВО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯХ АДРОНОВ С ЭНЕРГИЕЙ 600 ГэВ С ЯДРАМИ УГЛЕРОДА

Специальность 01.04.16 - Физика атомного ядра и элементарных частиц

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Автор:

1 о июн 2010

Москва - 2010

004603774

Работа выполнена в Национальном исследовательском ядерном университете «МИФИ»

Научный руководитель:

доктор физико-математических наук, профессор Поносов Александр Климентьевич НИЯУ МИФИ, г. Москва

Официальные оппоненты:

д. ф.-м. н., проф. Будагов Ю. А. Лаборатория ядерных проблем им. В.П. Джелепова, ОИЯИ, г. Дубна.

к. ф.-м. н., Столин В. Л. ГНЦ РФ ИТЭФ.

Ведущая организация:

Лаборатория физики высоких энергий им. В.И. Векслера и A.M. Бал-дина Объединенного института ядерных исследований, г. Дубна, Московская область.

Защита состоится 16.06.2010 в 17:30 на заседании диссертационного совета Д 212.130.007 НИЯУ МИФИ по адресу: 115409, Москва, Каширское ш., 31, тел.: 324-8498, 323-95-26

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НИЯУ МИФИ.

Автореферат разослан «/J» мая 2010г

Ученый секретарь / С.Е.Улин

диссертационного совета,

Актуальность темы

Изучение процесса адронизации кварков в настоящее время является актуальной проблемой, которой посвящено большое количество исследований в области физики высоких энергий. Она вызывает интерес в связи с поисками кварк-глюонной плазмы, а также предоставляет важнейшие данные, необходимые для понимания и изучения фундаментальных взаимодействий в рамках квантовой хромодинамики (КХД).

Одним из эффективных инструментов, позволяющим исследовать пространственно-временные характеристики области генерации адронов и параметры адрон-адронного рассеяния, является корреляционная фем-тоскония. Впервые метод двухчастичной интерферометрии применили в 1950-х годах, когда Р. Ханбари Браун и Р.Твисс предложили для определения размеров звезд изучать корреляциии иненсишшсти счета двойных совпадений фотонов в зависимости от расстояния между детекторами. Метод широко известен под аббревиатурой (НВТ) от первых букв фамилий авторов, часто эту аббривиатуру применяют и к корреляционной фемтоскопии в физике элементарных частиц. В 1960 году Г. Гольдха-бер, С. Гольдхабер, В. Ли и А. Пайс изучали угловые корреляции тождественных иионов в рр-аннигиляции. В эксперименте наблюдалось усиление выхода одноименно заряженных нионных пар при малых относительных импульсах (ССЬР - эффект). Такие корреляции были объяснены квантово-статистическими свойствами образующихся объектов: тождественные бозоны, подчиняясь статистике Бозе-Эйнштейна, с большей вероятностью рождаются с близкими импульсами, фермионы, согласно статистике Ферми-Дирака - с меньшей. Было показано, что такое коррелированное поведение тождественных частиц можно использовать для изучения свойств области их образования. В случае нетождественных частиц возникают корреляции с малым относительным импульсом, обусловленные сильным и кулоновским взаимодействием в конечном состоянии, которые также содержат подобную информацию.

Таким образом, корреляционная фемтоскопия является эффективным инструментом, дающим ключ к исследованию нространственно-времен-

ных характеристик области генерации адронов, изучению взаимодействия в конечном состоянии и других параметров адрон-адронного рассеяния.

Хотя изучение корреляций тождественных частиц ведется уже более 40 лет, до недавнего времени исследования, в основном, ограничивались иионными системами. Корреляционная фемтосокпия странных частиц находится в стадии становления. Данные по корреляциям Л-гиперонов с малым относительным импульсом достаточно скудны и исчерпываются результатами, полученными в экспериментах: ALEPH, DELPHI, OPAL в е+е~ аннигиляции на ускорителе LEP, NA49 во взаимодействиях ионов свинца и EXCHARM в nC-взаимодействиях. Таким образом является актуальным проведение изучения корреляций Л-гиперонов для получения новых экспериментальных данных. Кроме того, взаимодействия в конечном состоянии недостаточно хорошо изучены в связи со сложностью разделения эффекта квантово-статистических корреляций с эффектом взаимодействий в конечном состояннии, поэтому данные исследования могут стать хорошим материалом для теоретической работы.

Уникальная статистика эксперимента SELEX, проведенного на гипе-ронном пучке с энергией 600 GeV ускорителя Тэватрон (США, Лаборатория им. Ферми), позволяет впервые исследовать корреляции Л-гиперонов, рожденных во взаимодействии гиперонов с ядрами углерода, а также получить самую большую в мире статистику пар Л-гиперонов.

Цель работы

Целью работы являлось изузучение парных корреляций с малым относительным импульсом Л-гиперонов и Л-гиперонов, образованных во взаимодействии адронов с энергией 600 ГэВ с ядрами углерода в реакциях: Е- + С ЛЛ + X Е- + С ->• ЛЛ + X Е" + СÁÁ 4-X

Работа основана на данных эксперимента SELEX, проведенного на Тэ-ватроне (лаборатории им. Ферми, США).

Научная новизна и значимость работы

1. Впервые на гиперонном пучке были исследованы корреляционные функции пар тождественных Л-гиперонов. Наблюдаются деструктивные корреляции в области малых относительных четырехим-пульсов пар Л-гиперонов. В рамках параметризации Гольдхабера измерены характеристики области рождения Л-гиперонов.

2. Объем данных эксперимента SELEX, насчитывающий 10° трштер-ных событий, позволил отобрать около 20 тысяч пар Л-гиперонов, что значительно превышает статистику ранее проводимых исследований по корреляциям пар Л-гиперонов.

3. Разработано программное обеспечение для физического анализа данных. Пакет создан для использования в сетях GRID и ориентирован на легкость переносимости, расширяемость и повторное использование частей.

Автор защищает

1. Разработку пакета программ для физического анализа данных «LaCor», который применялся для обработки экспериментальных и моделированных данных.

2. Результаты измерения событий, содержащих пары Л-гиперонов. Анализ полученных одно- и двухчастичных спектров Л-гиперонов.

3. Результаты моделирования событий, содержащих пары Л-гиперонов, с помощью пакетов PYTHIA и GEANT: согласие кинематических характеристик моделированных событий с экспериментальными.

4. Результаты анализа корреляционных функций для пар Л-гиперонов.

Практическая ценность работы

Данная работа является частью программы исследования корреляций с малым относительным импульсом на установке SELEX. Помимо пар Л-

гиперонов программа включает также исследование пар ЛЛ-гиперонов и пар ЛЛ. Эксперимент SELEX позволил получить самую большую в мире статистику нар ЛЛ; анализ их корреляционных функций является значительным дополнением немногочисленных мировых данных но корреляциям Л-гиперонов и способствует развитию метода корреляционной фем-тоскоиии в целом. Полученные результаты позволяют проводить проверку теоретических моделей интерференционных корреляций относительно вклада сильного взаимодействия в конечном состоянии и формы потенциала взаимодействия.

Разработанный на С++ (с использованием библиотек ROOT) пакет для физического анализа данных «ЬаСог», обеспечивает гибкую организацию рабочей среды физического анализа, оптимизирован для работы в сетях GRID и имеет модульную структуру. Это делает пакет достаточно универсальным, чтобы использовать его не только для анализа данных эксперимента SELEX, но и в других экспериментах. На базе пакета был разработан уникальный лабораторный практикум по адронной спектроскопии.

Для обработки данных и проведения моделирования активно использовались сети GRID, которые являются новой, еще развивающейся технологией. Некоторые особенности сети, которые были выявлены совместно с администрацией виртуальной организации PHOTON, могут помочь в дальнейшем совершенствовании технологии.

Достоверность полученных результатов

Достоверность полученных результатов обеспечивается применением современных методов обработки и анализа экспериментальной информации. Результаты компьютерного моделирования были тщательно проверены с использованием экспериментальных данных установки SELEX. При получении спектров был проведен учет вклада фоновых событий (К°-мезонов). Устойчивость эффекта проверялась при варьировании критериев отбора и параметров фита. Для построения корреляционных функций были применены разные типы опорного распределения.

Апробация работы

Основные результаты диссертации докладывались на международных конференциях «Ядро-2008» (Москва, 2008) и «Ядро-2009» (Чебоксары, 2009), на III, IV, V, VI и VII конференциях НОД CRDF МИФИ «Фундаментальные исследования материи в экстремальных состояниях» (Москва, 2005 - 2009 годы), научной сессии-конференции секции ЯФ ОФН РАН. "Физика фундаментальных взаимодействий" (2009 г., ИТЭФ), неоднократно обсуждались на рабочих совещаниях сотрудничества SELEX, как в ИТЭФ, так и за рубежом (семинары в JLab). По материалам диссертации опубликовано 14 работ [1-14], 3 из которых в журналах из списка ВАК: «Известия РАН. Серия физическая», «Письма в ЭЧАЯ».

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы. Объем диссертации: 105 страниц, 58 рисунков, 6 таблиц, 80 наименований цитируемой литературы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обоснована актуальность выполненного исследования, сформулирована цель диссертационной работы, показана научная новизна работы и описана структура диссертации.

В первой главе коротко рассмотрены основы методики анализа экспериментальных данных по корреляциям частиц с малым относительным импульсом. Приведен обзор мировых данных по изучению корреляций нар Л-гиперонов.

В последние десятилетия достигнут существенный прогресс в измерении, теории и интерпретации двухчастичных корреляций. Однако, данные по корреляциям Л-гииеронов немногочисленны и ограничиваются работами, выполненными для следующих процессов: е+е~-аннигиляц1ш в экспериментах ALEPH, DELPHI и OPAL на ускорителе LEP; взаимодействия ядер РЬ в эксперименте NA49 и для процессов взаимодействия пС в эксперименте EXCHARM.

В эксперименте ALEPH изучались Ферми-Дираковские ЛЛ и ЛЛ корреляции в распадах Z0 на основе данных, полученных с помощью детектора ALEPH в период с 1992 по 1995 год. Корреляции измерялись как функции C(Q) от относительного 4-импульса пары. Было выбрано 2566 нар АЛ, из которых 2123 пары имеют Q в пределах (0<Q<10 GeV). В приведенных работах наблюдались отрицательные корреляции. С помощью параметризации Гольдхабера получено значение параметра, характеризующего пространственно-временную протяженность области образования Л = 0.11 ± 0.02s(af ± 0.01SyS fm.

В эксперименте OPAL было впервые проведено измерение спинового состояния пар АА и АА в распадах Z0. Анализ был проведен на основании данных, полученных в период с 1990 по 1994 год. Была выбрана 2081 пара АА. Полученное значение R = 0.19 ± 0.07Sfat ± 0.02sys fm.

В эксперименте NA49 изучались корреляции АА-гинеронов наряду с корреляциями других частиц, в том числе и нетождественных, при соударении РЬ — РЬ с y/S = 158GeV. Было выбрано ~ 3500 пар АА с разностью 4-импульсов в пределах 0 < Q < 0.5 GeV. В представленных работах видны тенденции к деструктивным корреляциям при малых значениях Q, но из-за малой статистики не проводилось извлечение характеристик области рождения.

В эксперименте ЭКСЧАРМ изучались корреляции п, р, тт, К и А, образованных в nC-взаимодействиях при средней энергии пучка нейтронов 51 GeV. Было выбрано ~ 1500 пар АА. Полученное значение R = 0.37 ±0.09 fm

В таблице 1 обобщены мировые результаты по корреляциям АА.

Во второй главе описан эксперимент SELEX, разработанное программное обеспечение для физического анализа данных и методическая работа по отбору и моделированию пар А-гииеронов.

Эксперимент SELEX проведен на гиперонном пучке с энергией 600 ГэВ Тэватрона (Лаборатория им. Ферми) для изучения свойств очарованных барионов. Основной задачей при разработке эксперимента являлось обеспечение высокой точности определения параметров взаимодействий

Таблица 1: Сравнение мировых данных экспериментов по изучению кор-релиций пар АА-гииеронов._

Эксперимент R, fm Число пар АЛ Реакция

ALEPH 0.11 ±0.02 ±0.01 2566 е+е~ Z -> АЛ + X

OPAL 0.19 ±0.07 ±0.02 2081 е+е~ Z ЛЛ + Х

NA49 - 3500 РЬ + РЬ -> АЛ + X

ЭКСЧАРМ 0.37 ±0.09 1500 п + С^АА + Х

очарованных частиц: координат распадных вершин и импульсов вторичных частиц. Набор данных происходил в течение 1996-97 г.

Мишель и три магнита (Ml, М2, МЗ) разделяют SELEX на 5 независимых спектрометров, которые называются пучковый (Веаш Spectrometer) , вершинный (Vertex Spectrometer), Ml, М2, МЗ соответственно. Пучок ^"-гиперонов направлялся на 5 мишеней, расположенных одна за другой. Кинематические характеристики пучковых частиц определялись с помощью кремниевых детекторов (Silicon Detectors или SD) и пропорциональных проволочных камер (Proportional Wire Chainbers или PWC), тип частиц определялся с помощью детектора переходного излучения (Веаш Transitional Radiation Detector или TRD). Треки частиц, образовавшихся в результате взаимодействия, регистрировались в вершинном спектрометре, состоящем из микростриповых кремниевых детекторов, которые имели разрешение около 6.5 /хм и эффективность регистрации более 98%. В Ml, М2 и МЗ спектрометрах кинематические параметры частиц определялись с помощью пропорциональных проволочных камер и кремниевых детекторов (Silicon Detectors или SD). Кольцевой черепковский детектор (Ring Imaging Cherenkov Detector или RICH) и детекторы переходного излучения (Transitional Radiation Detector или TRD) помогали определить тин заряженных частиц. После RICH треки частицы регистрировались с помощью дрейфовых камер (Drift Chainbers или DC). Нейтральные частицы регистрировались в трех электромагнитных калориметрах Фотон (PHOTON) и адронном калориметре (NCAL). Схематический вид расположения детекторов в установке SELEX представлен на рис. 1.

ете s«»

tir.

sHeen PWOBC

DO DO PVK;»DC

1 l nr „

mi <tak 1

ECAL ï £ТЯО fltCH [»ryei haloscopes

ECAL ECAl NCAl

Рис. 1: Схематический вид расположения детекторов установки SELEX.

Данные о срабатывании детекторов обрабатываются программой SOAP (Selex Offline Analysis Package). Обработка полного объема данных занимала длительное время - до полугода, поэтому отбирались и записывались события, содержащие следы распадов гиперонов, и на основе этой статистики проводился дальнейший физический анализ. Выборка данных после первичной обработки составила 109 триггерных событий.

Нами разработан пакет для физического анализа LaCor (от Lambda Correlations). В LaCor реализуются архитектура «Модель-представление-контроллер», в которой модель данных, управляющая логика и представление данных пользователю - разделены на отдельные компоненты, что облегчает возможность их модификации и использования пакета для различных целей.

Пакет включает в себя классы для чтения и записи, преобразования данных в объектную модель, классы для отбора событий, классы для представления данных пользователю, интерфейсы для моделирования событий. Скорость обработки данных в 3-15 раз выше, чем у существующего ПО за счет оптимизации чтения и записи данных, кеширования результатов обработки. Пакет оптимизирован для работы в сетях GRID.

В третьей главе представлены результаты методической работы по отбору пар Л-гиперонов, рассмотрено сравнение кинематических параметров Л-гиперонов, полученных с помощью моделирования с экспериментальными данными.

Особенностью установки БЕЬЕХ является то, что часть Л-гиперонов распадается до вершинного детектора или в вершинном детекторе, и оба заряженных трека фиксируются в вершинном детекторе, что позволяет получить их кинематические параметры с наилучшим разрешением, в то время как треки Л-гиперонов, распавшихся за пределами вершинного спектрометра (или треки не зарегистрированые вершинным спектрометром) могут детектироваться, начиная с М1 спектрометра, где точность определения кинематических параметров ниже. Разница в разрешении и методиках идентификации и извлечения параметров для двух типов приводит к тому, что для «вершинных» и «дальних» V0 приходится применять разные критерии отбора.

Отбирались события, содержащие не менее двух Л-гиперонов, идентифицированных по распаду на ртт~. В результате анализа 109 триг-герных событий, количество пар Л-гиперонов, прошедших предварительный отбор, составило 20352. На рис. 2(а) представлено распределение по эффективной массе системы рп~. Полученное значение Л/д = 1115.4 ± 1.1 МэВ/с2, ст = 1.2 МэВ/с2.

На рис. 2 (б) представлена зависимость эффективной массы системы рж~, соответствующей первому Л-гиперону из пары ЛЛ, от эффективной массы системы ртт~, соответствующей второму Л-гиперону. Представленные распределения, помимо четкого сигнала в области значений эффективной массы рж~, соответствующих табличной массе Л-гиперона, имеют характерные превышения вдоль линий, перпендикулярных осям и проходящих через эту область. Такое поведение свидетельствует о том, что наложенные ограничения не позволяют полностью исключить вклад фоновых событий, в составе которых одна из систем ртт~ не является Л-гипероном.

Для получения пар Л-гиперонои с лучшими кинематическими параметрами отбирались (с более жесткими критериями отбора) V0 , треки которых зарегистрированы в вершинном детекторе. В результате отбора было получено 3153 событий, содержащих пары Л-гиперонов.

Рис. 2: Одномерное - (а) и двумерное - (б) распределения эффективных масс системы р7г~.

На рис. 3(а) представлено распределение по эффективной массе системы р7г-. Распределение фитировалось суммой функции Гаусса и полинома второй степени для описания фона. Полученное значение Мд = 1115.7 ± 0.4 МэВ/с2, сг = 0.9 МэВ/с2.

На рис. 3(6) представлено двумерное распределение зависимости эффективной массы системы, соответствующей первому Л-гиперону, от эффективной массы системы, соответствующей второму Л-гиперону.

В заключении второй главы описывается методическая работа по моделированию событий, содержащих пары Л-гиперонов. Моделирование взаимодействия производилось с помощью пакета PYTHIA, моделирование прохождения частицы через установку с помощью пакета GEANT, далее моделированные данные обрабатывались с теми же критериями отбора, что и экспериментальные.

На рис. 4 представлены распределения кинематических параметров: поперечного импульса - Pt и переменной Фейнмана - Xf, для моделированных и экспериментальных данных. События, смоделированные методом Монте-Карло, удовлетворительно описывают эксперимент. На рис. 5 предсталены одномерное и двумерное распределения эффективных масс системы р7г~ для моделированных событий. Распределения также согласуются с экспериментальными распределениями (рис. 2) .

Рис. 3: Одномерное - (а) и двумерное - (б) распределения эффективных масс системы р7г~ зарегистрированных с помощью вершинного детектора и имеющих лучшие кинематические параметры.

Моделирование событий является ресурсоемким вычислительным процессом, поэтому для проведения моделирования использовались сети GRID виртуальной организации PHOTON, включающие в себя вычислительные мощности кластеров ИТЭФ и МГУ. В общей сложности объем моделированных данных в 2.5 раза превышает объем экспериментальных данных.

В четвертой главе проводится анализ корреляционных функций, приводятся результаты применения параметризации Гольдхабера. для извлечения кинематических характеристик области рождения пары Л-гииеро-нов.

Экспериментальная корреляционная функция строится как отношение нормированных на единицу экспериментального и опорного распределений:

вдн^.М)/, ' (1)

J\lexp dQ J>lbg clQ

Выбор опорного распределения - чрезвычайно важный вопрос, который является одной из основных экспериментальных сложностей изучения корреляций. Идеальное опорное распределение должно максимально совпадать по своим свойствам с экспериментальным, исключая эффекты

0.2 0.4 0.6 0.8

0.3

0.2

0.1

Monte-Carlo Experiment

0.5

1 1.5

2 2.5 3 P„ GeV

Рис. 4: Сравнение кинематических параметров Л-гиперонов, полученных с помощью Монте-Карло, с экспериментальными данными, а) Распределение по неременной Xб) Распределение по попереченому импульсу

Рис. 5: Одномерное - (а) и двумерное - (б) распределения эффективных масс системы р7г~ для событий смоделированных методом Монте-Карло.

0 1-8

5

1 1.6

1.4

1.2

0.8 0.6 0.4 0.2

°0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

О, веУ

Рис. 6: Корреляционная функция для пар Л-гинеронов. Использовались «Вершинные» Л-гииероны с жесткими критериями отбора, в качестве опорного распределения взято моделирование.

интерференционных корреляций. При выполнении этого условия отношение экспериментального и фонового распределений позволяет выделить интерференционный сигнал в чистом виде. При изучении корреляций частиц в качестве опорного применяют: распределения, полученные с помощью моделирования; распределение нар разноименно заряженных частиц; распределение, полученное методом перемешивания.

В литературе предлагаются различные параметризации для С (С,}), одна из самых распространённых - Гольдхаберовская параметризация:

С(<2)=Щ 1-Ае-л2<Э2), (2)

где N - нормировка; А (|А| < 1) - параметр когерентности; ий- пространственно-временная протяжённость источника.

На рис. 6 представлена корреляционная функция С((2) для системы гиперонов, зарегистрированных в вершинном детекторе с лучшими кинематическими параметрами. Онорное распределение получено с помощью моделирования. Для оценки характеристик источника испускания

использована параметризация Гольдхабера. Значение параметра, пропорционального области рождения ЛЛ, таким образом, найдено как: Д = 0.203 ± 0.034в<о( /т

Рис. 7: Корреляционная функция для пар Л-гииеронов. Применена методика «вычитания фона», в качестве опорного распределения взято моделирование.

Для анализа корреляций Л-гинеронов, отобранных с более мягкими критериями отбора, применялась методика именуемая далее, как «вычитание фона». Суть ее заключается в предположении о равномерности распределения фона в рассматриваемой области спектра эффективных масс р7г—под пиком, соответствующим Л-гиперону и за его пределами. Исходя из этого строятся распределения но для событий, где эффективная масса обоих У°лежит в области — < Зсг; для событий, когда эффективная масса одного из V0 и обоих V0 попадает в интервал Зсг < Му"е// ~~ Л/а| < 9сг. Из первого распределения вычитаются два остальных с коэффициентами, пропорциональными вкладу фона данного типа в область сигнала.

На рис. 7 представлена корреляционная функция, полученная с использованием метода вычитания фона. С помощью параметризации Голь-дхабера получено значение Л = 0.184 ± 0.046.5(а( ¡т.

1 1 1 1

о о о о

Рис. 8: Корреляционная функция для пар Л-гиперонов. В качестве опорного распределения использовано «двойное отношение».

При получении опорного распределения методом «перемешивания» распределение строится из тождественных частиц, взятых из разных событий. Преимущества такого подхода заключаются в том, что он основывается только на экспериментальных данных (т.е. для него не существует проблемы точности воспроизведения установки Монте-Карло генераторами), не требует больших вычислительных мощностей (как метод Монте-Карло), позволяет получить распределение по 0 с большим числом событий (сводя, таким образом, к минимуму вклад статистических ошибок опорного распределения). Однако возможное невыполнение законов сохранения энергии и импульса может привнести кинематические корреляции в распределения и не позволяет, таким образом, получить правильную корреляционную функцию. Помимо этого в методе переме-

Таблица 2: Результаты фитирования параметризацией Гольдхабера корреляционных функций Л-гиперонов.

Методика* Тип ЛЛ* ^ехр 7 Яйп Х2/пй}

<?„р/<Этс Верш. ЖК. 3153 0.'11±0.12 0.203±0.034 15.3/14

Ое*рЛЭт,.ИФ Верш. ~2700 0.41±0.10 0.184±0.046 11.7/9

Осхр/ОтсМ® Дальн. ~4500 0.36±0.11 0.191±0.038 16.1/9

<?е*„/<2,„сВФ Общ. ~7200 0.38±0.11 0.194±0.032 13.6/9

^ехр! тп ¿х Верш. 4205 0.22±0.12 0.185±0.051 10.7/9

Q т С. / Q ТП Г П1 1 Т Дальн. 6607 0.21±0.09 0,189±0.048 17.1/9

(3ехр/(2е.хр гпгх Зтс/Отстг* Верш. + Дальн. 95-10 0.23±0.14 0.216±0.043 29.12/9

/ иехр Общ. 20352 0.18±0.07 0.191±0.29 18.2/9

«гар/Чирпи. вф ГП Г/О г ГП/Г Общ. ~12100 0.38±0.07 0.195±0.30 16.2/9

"Сокращения:

Верш. -Верш. ЖК. -Дальн. -Верш. + Дальн. -Общ. -ВФ. -

<*Вершннные»Л-гипероны, т.е. распавшиеся в вершинном детекторе. «Вершинные» А-гипероны, с наиболее жестким и критериями отбора. «Дальние»Л-гипероны, т.е. распавшиеся не в вершинном детекотре. Из пары Л-гиперонов один «вершинный», второй «дальний».

Все типы Л-гиперонов.

Применена методика вычитания фона.

шивания не учитываются некоторые ограничения, накладываемые при отборе пар тождественных частиц, что также приводит к искажению спектров. Поэтому в таких случаях обычно используют «двойное отношение» - отношение экспериментальной и моделированной корреляционных функций, каждая из которых является отношением распределения исследуемых пар к опорному распределению с использованием метода перемешивания. Такой подход позволяет обойти перечисленные выше трудности.

На рис 8 представлено распределение С (С}), полученное с помощью «двойного отношения». Значение И, полученное с помощью параметризации Гольдхабера, составило:Я = 0.191 ± 0.29 /т.

Результаты фитирования для разных методик построения корреляционных функций и отбора Л-гиперонов представлены в таблице 2. В качестве результирующего взято значение, которое соответствует случаю с максимальной статистикой:

R = 0.195 ± 0.0305(at ± 0.025s„st fm

Чтобы оценить систематическую погрешность измеренных характеристик корреляций варьировались условия отбора (ограничения на максимальное расстояние между треками, прицельный параметр и т.д.) и область фитирования для разных методик построения опорного распределения.

Представленное значение R в пределах погрешности совпадает с результатами измерения размера области генерации Л-гиперонов, полученными в экспериментах ALEPH и OPAL.

Распределение пар разноименно заряженных частиц в качестве опорного избавлено от минусов остальных методов: в нем используются данные эксперимента о частицах, принадлежащих к одному событию. Поэтому, несмотря на то, что пары тождественных и нетождественных Ли Л-гиперонов обладают различным взаимодействием в конечном состоянии, в связи с чем получение пространственных параметров источника испускания с помощью параметризации Гольдхабера невозможно, такой подход позволяет увидеть наличие корреляций и оценить их величину.

В диссертации представлена корреляционная функция, которая берется как отношение спектров тождественных пар Л- и Л-гиперонов к спектру нетождественных пар ЛЛ-гиперонов Сг(<2) = -—ЛЛ —Наблюдается эффект деструктивных корреляций, который не протворечиг рассмотренным выше результатам для нар Л-гиперонов.

В заключении сформулированы основные результаты и выводы диссертационной работы.

1. Разработано программное обеспечение для физического анализа данных. Пакет рассчитан на анализ данных большого объема (10е -109 событий) и оптимизирован для работы в сетях GRID. Скорость об-

работки данных в 3 - 15 раз (в зависимости от заданной логики) выше, чем у исходного программного обеспечения. Пакет может быть применен для анализа данных других экспериментов или в учебно-методических целях.

2. На основе данных эксперимента SELEX, проведена идентификация реакций с образованием и регистрацией нар Л-гиперонов. Измерено 20352 нар, что является самой большой мировой статистикой пар Л-гиперонов. Качество отбора характеризуется параметрами: Л/д = 1115.71 ± 0.06 МэВ/с2, а = 0.9 МэВ/с2.

3. Проведено моделирование событий, содержащих пары гиперонов, с помощью Монте-Карло генераторов PYTHIA и GEANT для моделирования событий эксперимента SELEX, содержащих пары Л-гипе-ронов. Кинематические распределения для моделированных данных согласуются с экспериментальными.

4. Впервые проведен анализ корреляционных функций для пар Л-гиперонов, образованных в инклюзивных реакциях на гиперонном пучке. В виде опорного распределения использовались события, полученные с помощью моделирования, пары нетождественных гиперонов, а также «двойное отношение». В эксперименте наблюдается устойчивое уменьшение вероятности рождения числа пар Л-гиперонов с малым относительным импульсом по сравнению с опорными распределениями.

5. Измерен параметр, характеризующий размер области генерации пар Л-гиперонов в адронных взаимодействиях R = 0.195 ± 0.0305tot ± 0.025S!/St fin- Полученный результат в пределах погрешности совпадает с результатами, полученными в экспериментах ALEPH и OPAL в распадах Z0.

Список литературы

[1] Разработка программного обеспечения для физического анализа данных эксперимента SELEX / Д.А. Романов, О.В. Булеков, А.К. Поносов и др. // Письма в ЭЧАЯ. - 2009. - T. G, № 1. - С. 145-151.

[2] Романов Д.А., Савченко A.A., (SELEX). Корреляции А-пшеронов с малым относительным импульсом в эксперименте SELEX // Известия Российской Академии Наук. Серия Физическая. — 2009. — Т. 73. - С. 164-166.

[3] Романов Д.А., Савченко A.A., (SELEX). Корреляционная фемтоско-пия А-гиперонов в эксперименте SELEX // Известия Российской Академии Наук. Серия Физическая. — 2010.— Т. 6.— (в печати).

[4] Романов Д.А., Савченко A.A., (SELEX). Корреляционная фемтоско-пия А-гиперонов в эксперименте SELEX //59 Международное совещание по ядерной спектроскопии и структуре атомного ядра «Ядро 2009». - Санкт-Петербург: СПбГУ, 2009.- С. 110.

[5] Романов Д.А., Савченко A.A., (SELEX). Корреляции А-гиперонов с малым относительным импульсом в эксперименте SELEX //58 Международное совещание по ядерной спектроскопии и структуре атомного ядра «Ядро 2008». - Санкт-Петербург: СПбГУ, 2008.- С. 178.

[6] Еремин C.B., Романов Д.А. Регистрация А0 и £° в эксперименте SELEX // III Конференция научно-образовательного центра CRDF, Сборник научных трудов. — 2005. — С. 82-83.

[7] Романов Д.А. Регистрация пар А0 в эксперименте SELEX // IV Конференция научно-образовательного центра CRDF, Сборник научных трудов. - 2006. - С. 28-29.

[8] Романов Д.А., Савченко A.A. Моделирование регистрации А°-гиперонов на установке SELEX // V Конференция научно-образовательного центра CRDF, Сборник научных трудов. — 2007. - С. 104-106.

[9] Программное обеспечение для физического анализа данных эксперимента SELEX (пакет LaCor) / O.B. Булеков, A.K. Поносов, Д.А. Романов и др. Препринт 003-2008. — Москва: МИФИ, 2008.

[10] Романов Д.А., Савченко A.A., (SELEX). Разработка программного обеспечения для физического анализа данных эксперимента SELEX // VI Конференция научно-образовательного центра CRDF, Сборник научных трудов / МИФИ. — Москва: 2008. — С. 97-99.

[11] Савченко A.A., Романов Д.А., (SELEX). Регистрация А и Ä в эксперименте SELEX // VI Конференция научно-образовательного центра CRDF, Сборник научных трудов / МИФИ. - Москва: 2008.- С. 9395.

[12] Савченко A.A., Романов Д.А., (SELEX). Спектры инвариантных масс пар AÄ и АА в эксперименте SELEX //VI Конференция научно-образовательного центра CRDF, Сборник научных трудов / МИФИ. - Москва: 2008. - С. 96-97.

[13] Романов Д.А., Савченко A.A., (SELEX). Корреляционная фемто-скопия А-гиперонов в эксперименте SELEX // Научная сессия НИ-ЯУ МИФИ-2010. Аннотации докладов / НИЯУ МИФИ. - Москва: 2010.- С. 236.

[14] Савченко A.A., Романов Д.А., (SELEX). Относительная поляризация пар А-гиперонов в эксперименте SELEX // Научная сессия НИЯУ МИФИ-2010. Аннотации докладов / НИЯУ МИФИ. - Москва: 2010.- С. 235.

Подписано в печать 12.05.10 Отпечатано в «Копировальные Центры «В ПЕЧАТЬ!» Г. Москва ул. Маросейка д. 15 Заказ № 213 Тираж 60 шт.

Введение

1 Корреляционная фемтоскопия Л-гиперонов.

1.1 Корреляционная фемтоскопия тождественных частиц

1.2 Параметризация.

1.3 Выбор фонового распределения.

1.4 Угловые корреляции Л-гиперонов

1.5 Мировые данные.

2 Методика эксперимента

2.1 Эксперимент SELEX (Е-781)

2.1.1 Гиперонный пучок.

2.1.2 Пучковый спектрометр

2.1.3 Мишени.

2.1.4 Вершинный Спектрометр.

2.1.5 Ml Спектрометр

2.1.6 М2 Спектрометр.

2.1.7 Кольцевой черенковский детектор RICH

2.1.8 МЗ Спектрометр.

2.1.9 Триггер и система сбора данных.

2.1.10 Электромагнитный калориметр.

2.1.11 Набор данных во время сеанса.

2.1.12 Фильтрация данных во время сеанса.

2.2 Обработка данных эксперимента SELEX

2.2.1 Программа VBK.

2.3 Пакет «LaCor».

2.3.1 Процесс обработки данных.

2.3.2 Архитектура.

2.3.3 Анализ данных.

2.3.4 Моделирование событий, содержащих пары Л-гиперонов.

2.3.5 Использование сетей GRID для обработки данных

3 Отбор событий

3.1 Отбор пар Л-гиперонов

3.1.1 Отбор событий, содержащих Л-гипероны

3.1.2 Отбор Л-гиперонов, распавшихся в вершинном детекторе.

3.1.3 Распределение Подолянского-Арментероса

3.2 Сравнение моделированных и экспериментальных данных

3.3 Методика выделения Е° гиперонов.

4 Корреляции пар Л-гиперонов.

4.1 Использование пар ЛЛ в качестве опорного распределения

4.2 Использование моделирования в качестве опорного распределения

4.3 Методика «вычитание фона».

4.4 Использование «двойного отношения».

4.5 Результаты применения параметризации Гольдхабера для корреляционных функций.

Актуальность темы

Изучение процесса адронизации кварков в настоящее время является актуальной проблемой, которой посвящено большое количество исследований в области физики высоких энергий. Она вызывает интерес в связи с поисками кварк-глюонной плазмы, а также предоставляет важнейшие данные, необходимые для понимания и изучения фундаментальных взаимодействий в рамках квантовой хромо-динамики (КХД).

Одним из эффективных инструментов, позволяющим исследовать пространственно-временные характеристики области генерации адронов и параметры адрон-адронного рассеяния, является корреляционная фемтоскопия. Впервые метод двухчастичной интерферометрии применили в 1950-х годах, когда Р. Ханбари Браун и Р.Твисс предложили для определения размеров звезд изучать корреляциии иненсивности счета двойных совпадений фотонов в зависимости от расстояния между детекторами. Метод широко известен под аббревиатурой (НВТ) от первых букв фамилий авторов, часто эту аб-бривиатуру применяют и к корреляционной фемтоскопии в физике элементарных частиц. В 1960 году Г. Гольдхабер, С. Гольдхабер, В. Ли и А. Пайс изучали угловые корреляции тождественных пионов в рр-аннигиляции. В эксперименте наблюдалось усиление выхода одноименно заряженных пионных пар при малых относительных импульсах (GGLP - эффект). Такие корреляции были объяснены квантово-статистическими свойствами образующихся объектов: тождественные бозоны, подчиняясь статистике Бозе-Эйнштейна, с большей вероятностью рождаются с близкими импульсами, фермионы, согласно статистике Ферми-Дирака - с меньшей. Было показано, что такое коррелированное поведение тождественных частиц можно использовать для изучения свойств области их образования. В случае нетождественных частиц возникают корреляции с малым относительным импульсом, обусловленные сильным и кулоновским взаимодействием в конечном состоянии, которые также содержат подобную информацию.

Таким образом, корреляционная фемтоскопия является эффективным инструментом, дающим ключ к исследованию пространственно-временных характеристик области генерации адронов, изучению взаимодействия в конечном состоянии и других параметров адрон-адронного рассеяния.

Хотя изучение корреляций тождественных частиц ведется уже более 40 лет, до недавнего времени исследования, в основном, ограничивались пионными системами. Корреляционная фемтосокпия странных частиц находится в стадии становления. Данные по корреляциям А-гиперонов с малым относительным импульсом достаточно скудны и исчерпываются результатами, полученными в экспериментах: ALEPH, DELPHI, OPAL в е+е~ аннигиляции на ускорителе LEP, NA49 во взаимодействиях ионов свинца и EXCHARM в невзаимодействиях. Таким образом является актуальным проведение изучения корреляций А-гиперонов для получения новых экспериментальных данных. Кроме того, взаимодействия в конечном состоянии недостаточно хорошо изучены в связи со сложностью разделения эффекта квантово-статистических корреляций с эффектом взаимодействий в конечном состояннии, поэтому данные исследования могут стать хорошим материалом для теоретической работы.

Уникальная статистика эксперимента SELEX, проведенного на гиперонном пучке с энергией 600 GeV ускорителя Тэватрон (США, Лаборатория им. Ферми), позволяет впервые исследовать корреляции А-гиперонов, рожденных во взаимодействии гиперонов с ядрами углерода, а также получить самую большую в мире статистику пар А-гиперонов.

Цель работы

Целью работы являлось изузучение парных корреляций с малым относительным импульсом А-гиперонов и А-гиперонов, образованных во взаимодействии адронов с энергией 600 ГэВ с ядрами углерода в реакциях: Е- + С АА + X Е- + С -> АА + X . Е- + С АА + X

Работа основана на данных эксперимента SELEX, проведенного на Тэватроне (лаборатории им. Ферми, США).

Научная новизна и значимость работы

1. Впервые на гиперонном пучке были исследованы корреляционные функции пар тождественных А-гиперонов. Наблюдаются деструктивные корреляции в области малых относительных четырехимпульсов пар А-гиперонов. В рамках параметризации Гольдхабера измерены характеристики области рождения А-гиперонов.

2. Объем данных эксперимента SELEX, насчитывающий 109 триг-герных событий, позволил отобрать около 20 тысяч пар А-гиперонов, что значительно превышает статистику ранее проводимых исследований по корреляциям пар А-гиперонов.

3. Разработано программное обеспечение для физического анализа данных. Пакет создан для использования в сетях GRID и ориентирован на легкость переносимости, расширяемость и повторное использование частей.

Автор защищает

1. Разработку пакета программ для физического анализа данных «ЬаСог», который применялся для обработки экспериментальных и моделированных данных.

2. Результаты отбора событий, содержащих пары Л-гиперонов. Анализ полученных одно- и двухчастичных спектров Л-гиперонов.

3. Результаты моделирования событий, содержащих пары Л-ги-перонов, с помощью пакетов PYTHIA и GEANT: согласие кинематических характеристик моделированных событий с экспериментальными.

4. Результаты анализа корреляционных функций для пар Л-гиперонов.

Практическая ценность работы

Данная работа является частью программы исследования корреляций с малым относительным импульсом на установке SELEX. Помимо пар Л-гиперонов программа включает также исследование пар ЛЛ-гиперонов и пар ЛЛ. Эксперимент SELEX позволил получить самую большую в мире статистику пар ЛЛ; анализ их корреляционных функций является значительным дополнением немногочисленных мировых данных по корреляциям Л-гиперонов и способствует развитию метода корреляционной фемтоскопии в целом. Полученные результаты позволяют проводить проверку теоретических моделей интерференционных корреляций относительно вклада сильного взаимодействия в конечном состоянии и формы потенциала взаимодействия.

Разработанный на С++ (с использованием библиотек ROOT) пакет для физического анализа данных «ЬаСог», обеспечивает гибкую организацию рабочей среды физического анализа, оптимизирован для работы в сетях GRID и имеет модульную структуру. Это делает пакет достаточно универсальным, чтобы использовать его не только для анализа данных эксперимента SELEX, но и в других экспериментах. На базе пакета был разработан уникальный лабораторный практикум по адронной спектроскопии.

Для обработки данных и проведения моделирования активно использовались сети GRID, которые являются новой, еще развивающейся технологией. Некоторые особенности сети, которые были выявлены совместно с администрацией виртуальной организации PHOTON, могут помочь в дальнейшем совершенствовании технологии.

Достоверность полученных результатов

Достоверность полученных результатов обеспечивается применением современных методов обработки и анализа экспериментальной информации. Результаты компьютерного моделирования были тщательно проверены с использованием экспериментальных данных установки SELEX. При получении спектров был проведен учет вклада фоновых событий (7Г°-мезонов). Устойчивость эффекта проверялась при варьировании критериев отбора и параметров фита. Для построения корреляционных функций были применены разные типы опорного распределения.

Апробация работы

Основные результаты диссертации докладывались на международных конференциях «Ядро-2008» (Москва, 2008) и «Ядро-2009» (Чебоксары, 2009), на III, IV, V, VI и VII конференциях НОЦ CRDF МИФИ «Фундаментальные исследования материи в экстремальных состояниях» (Москва, 2005 - 2009 годы), научной сессии-конференции секции ЯФ ОФН РАН. "Физика фундаментальных взаимодействий" (2009 г., ИТЭФ), неоднократно обсуждались на рабочих совещаниях сотрудничества SELEX, как в ИТЭФ, так и за рубежом (семинары в JLab). По материалам диссертации опубликовано 14 работ [1-14], 3 из которых в журналах из списка ВАК: «Известия РАН. Серия физическая», «Письма в ЭЧАЯ».

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы. Объем диссертации: 105 страниц, 58 рисунков, 6 таблиц, 80 наименований цитируемой литературы.

5 Заключение.

В диссертации проведено исследование корреляций пар Л-гиперонов, полученных на основе данных эксперимента SELEX, проведенного на гиперонном пучке с энергией 600 ГэВ ускорителя Тэватрон (США, Лаборатория им. Ферми).

1. Разработано программное обеспечение для физического анализа данных. Пакет рассчитан на анализ данных большого объема (106 -109 событий) и оптимизирован для работы в сетях GRID. Скорость обработки данных в 3 - 15 раз (в зависимости от заданной логики) выше, чем у исходного программного обеспечения. Пакет может быть применен для анализа данных других экспериментов или в учебно-методических целях.

2. На основе данных эксперимента SELEX, проведена идентификация реакций с образованием и регистрацией пар Л-гиперонов. Измерено 20352 пар, что является самой большой мировой статистикой пар Л-гиперонов. Качество отбора характеризуется параметрами: МА = 1115.71 ± 0.06 МэВ/с2, сг = 0.9 МэВ/с2.

3. Проведено моделирование событий, содержащих пары гиперонов, с помощью Монте-Карло генераторов PYTHIA и GEANT для моделирования событий эксперимента SELEX, содержащих пары Л-гиперонов. Кинематические распределения для моделированных данных согласуются с экспериментальными.

4. Впервые проведен анализ корреляционных функций для пар

Л-гиперонов, образованных в инклюзивных реакциях на гиперонном пучке. В виде опорного распределения использовались события, полученные с помощью моделирования, пары нетождественных гиперонов, а также «двойное отношение». В эксперименте наблюдается устойчивое уменьшение вероятности рождения числа пар Л-гиперонов с малым относительным импульсом по сравнению с опорными распределениями.

5. Измерен параметр, характеризующий размер области генерации пар Л-гиперонов в адронных взаимодействиях R = 0.195 ± 0.030±0.025S2/S(/m. Полученный результат в пределах погрешности совпадает с результатами, полученными в экспериментах ALEPH и OPAL в распадах Z0.

В заключение мне хочется выразить свою признательность и благодарность научному руководителю Поносову Александру Климен-тьевичу за постоянный интерес, внимание и участие, без которых выполнение работы было бы невозможно; сотрудникам ИТЭФ Дол-голенко А.Г., Матвееву В.М, Давиденко Г.В и Ларину И.А за помощь в работе, советы и критические замечания, а также коллаборации SELEX за предоставленную возможность анализа событий.

1. Разработка программного обеспечения для физического анализа данных эксперимента SELEX / Д.А. Романов, О.В. Булеков, А.К. Поносов и др. // Письма в ЭЧАЯ2009.- Т. 6, № 1.-С. 145-151.

2. Романов Д.А., Савченко А.А., (SELEX). Корреляции Л-гиперонов с малым относительным импульсом в эксперименте SELEX // Известия Российской Академии Наук. Серия Физическая. — 2009. Т. 73. - С. 164-166.

3. Романов Д.А., Савченко A.A., (SELEX). Корреляционная фем-тоскопия Л-гиперонов в эксперименте SELEX // Известия Российской Академии Наук. Серия Физическая — 2010. — Т. 74, № 6. С. 765-768.

4. Романов Д.А., Савченко A.A., (SELEX). Корреляционная фсм-тоскопия Л-гиперонов в эксперименте SELEX //59 Международное совещание по ядерной спектроскопии и структуре атомного ядра «Ядро 2009». — Санкт-Петербург: СПбГУ, 2009,— С. 110.

5. Романов Д.А., Савченко A.A., (SELEX). Корреляции Л-гиперонов с малым относительным импульсом в эксперименте SELEX //58 Международное совещание по ядерной спектроскопии и структуре атомного ядра «Ядро 2008». — Санкт-Петербург: СПбГУ, 2008. С. 178.

6. Романов Д.А., Савченко A.A., (SELEX). Разработка программного обеспечения для физического анализа данных эксперимента SELEX j j VI Конференция научно-образовательного центра CRDF, Сборник научных трудов. — 2008. — С. 97-99.

7. Савченко А.А., Романов Д.A., (SELEX). Регистрация Л и Л в эксперименте SELEX // VI Конференция научно-образовательного центра CRDF, Сборник научных трудов. — 2008.-С. 93-95.

8. С.В. Еремин, Д.А.Романов. Регистрация Л° и Е° в эксперименте SELEX // III Конференция научно-образовательного центра CRDF, Сборник научных трудов. — 2005. — С. 82-83.

9. Савченко А.А., Ромлнов Д.A., (SELEX). Спектры инвариантных масс пар ЛЛ и ЛЛ в эксперименте SELEX //VI Конференция научно-образовательного центра CRDF, Сборник научных трудов / МИФИ. Москва: 2008. - С. 96-97.

10. Романов Д.А. Регистрация пар в эксперименте SELEX j j IV Конференция научно-образовательного центра CRDF, Сборник научных трудов. — 2006. — С. 28-29.

11. Разработка программного обеспечения для физического анализа данных эксперимента SELEX / О.В. Булеков, А.К. Поносов, Д.А. Романов и др. МИФИ, 2008.

12. Романов Д.А., Савченко А.А. Моделирование регистрации гиперонов на установке SELEX // V Конференция научно-образовательного центра CRDF, Сборник научных трудов. — 2007. С. 104-106.

13. Савченко А.А., Романов Д.A., (SELEX). Относительная поляризация пар Л-гиперонов в эксперименте SELEX // Научная сессия НИЯУ МИФИ-2010. Аннотации докладов / НИЯУ МИФИ. Москва: 2010. - С. 235.

14. Романов Д.А., Савченко A.A., (SELEX). Корреляционная фемтоскопия Л-гиперонов в эксперименте SELEX // Научная сессия НИЯУ МИФИ-2010. Аннотации докладов / НИЯУ МИФИ.-Москва: 2010. С. 236.

15. Hunbry-Brown R., Twiss R.Q // Phil Mag. 1956.- Vol. 45.-P. 663.

16. Goldhaber G., et al. Influence of Bose-Einstein Statistics on the Antiproton-Proton Annihilation Process // Physical Review. — 1960. Vol. 120. - P. 300.

17. M. I. Podgoretskii // Sov. J. Nucl. Phys1983.- Vol. 37.-P. 272.

18. G. I. Kopylov // Phys. Lett. B. 1974. - Vol. 50. - P. 472.

19. Gyulassy M., Kauffmann S.K., Wilson L.W. // Physical Review. — 1979. P. 2267.

20. S. E. Koonin // Phys. Lett. 1977. - Vol. 70. - P. 43.

21. R. Lednicky, V.L. Lyuboshitz, B. Erazmus, D. Nouais // Physical Letters. — 1996. P. 30.

22. R. Lednicky, V. L. Lyuboshitz // Heavy Ion Physics. — 1996.— Vol. 3.- P. 93.

23. Ледницки Р., Любошиц В.Л. // Ядерная физика.— 1982. — Т. 35.- С. 1316.

24. Лексин Г.А. Фемтоскопия // Соросовский образовательный журнал. 1997. - № 11. - С. 70-76.

25. The ALEPH Collaboration: Fermi-Dirac Correlations in A Pairs in Hadronic Z Decays / CERN EP/99-172. 1999. - 8 Dec. - 18 pp.

26. Bowler M.G. Bose-Einstein Symmetrization, Coherence and Chaos; with Particular Application to e+e~ Annihilation // Z. Phys. — 1985.-P. 617.

27. M. Gyulassy et al // Phys.Rev.C. 1979. - Vol. 20. - P. 2267.

28. N. Agababyan et al // Z.Phys. C. 1993. - Vol. 59. - P. 405.

29. Csorgo T. Shape Analysis of Bose-Einstein Correlation Functions // Contribution to the Proceedings of the Cracow Workshop on Soft Physics and Fluctuations. — 1993.

30. G. Bertsch, M. Gong, M. Tohyama // Phys. Rev. C.— 1988.-Vol. 37. P. 1896.

31. S. Pratt /1 Phys. Rev. Lett. 1984. - Vol. 53. - P. 1219.

32. S. Pratt 11 Phys. Rev. D. 1986. - Vol. 33. - P. 1314.

33. F. Yano, S. Koonin // Phys. Lett. B. 1978. - Vol. 78. - P. 556.

34. Hagedorn R. Selected Topics on Scattering Theory. — Vol. Part 4. — P. 184.

35. Vossebeld J.H. Recent Results on Particle Production from OPAL / CERN-CH-1211. 2001. - 2 Feb. - 6 pp.

36. Blume C., et al. (NA49). Results on Correlations and Fluctuations from NA49 / CERN-CH. 2002. - 20 Sep. - 10 pp.

37. Ganz C., et al. (NA49). A systematic study of two particle correlations from NA49 at CERN SPS / Max-Planck-Institute of Physics, Munchen, Germany. — 1999. — 3 Sep. — 4 pp.

38. Kadija K., et al. (NAJ.9). Strange particle production in p + p, p + Pb and Pb + Pb interactions from NA49 / Rudjer Boskovic Institute, Zagreb, Croatia and CERN, Geneve, Switzerland. — 2002. — 16 Jan. — 8 pp.

39. Алеев A. H., и др. (Сотрудничество ЭКСЧАРМ). Интерференционные корреляции гиперонов в нейтрон-углеродных взаимодействиях / Объединённый институт ядерных исследований. — Дубна, 2003. 13 с.

40. Aleev A., et al. (EXCHARM). Correlation femtoscopy in neutron-carbon interactions at average neutron energy of 51-GeV // Phys.Atom.Nucl. 2005. - no. 68. - Pp. 481-487.

41. Т. Lesiak, Н. Palka, collaboration DELPHI. 1998. - Vol. DELPHI 98-114 CONF 176.

42. Langland J.L. Hyperon beam flux parameterization for E781 based on E497 data // SELEX Internal Report.- 1994.- Vol. H-Note 693.

43. Langland J.L. Hyperon and anti-hyperon production in p-Cu interactions // PhD thesis. 1996. - Vol. H-Note 693.

44. U. Dersch A.V. Evdokimov et al. SELEX Collaboration]. Total cross section measurements with £, and protons on nuclei and nu-cleons around 600 GeV/c // Nucl. Phys. 2000. - Vol. B579 277.

45. Lach J. E781 hyperon beam and targeting system // FERMILAB-TM. 1996. - Vol. 2129.48. et al A. Atamantchuk. Design and performance of the Fermilab E781 (SELEX) hardware scattering trigger // Nucl. Instrum. Meth. — 1999. Vol. A425.

46. D. M. J. Engelfried P. Cooper. The E781 trigger and DAQ System // H-Note 643. 1995. - Vol. A409.

47. J. Russ A. Evdokimov et al. SELEX Collaboration]. First charm hadroproduction results from SELEX // arXiv:hep-ex. — Vol. 9812031.

48. Matveev V.A. Alternative Tracking and Statistics / SELEX Collaboration. 2004. - 01 Oct.58. http: / / en.wikipedia.org/wiki/Unixshell.59. http://en.wikipedia.org/wiki/Fortran.

49. Godd E.F. A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks // Communications of the ACM 13.— 1970.— no. 6.— Pp. 377-387.61. http://en.wikipedia.org/wiki/C++.

50. Липпман Стенли БЛажойе Жози. Язык программирования С++. Вводный курс. — Санкт-Петербург: Невский диалект, 2001.- 1104 с.63. http://root.cern.ch/.

51. Brun Rene, Rademakers Fons. ROOT An Object Oriented Data Analysis Framework // Elsevier. — 1997. — 1 May. — P. 13.

52. Gagliardi F., et al. Building an infrastructure for scientific Grid computing: status and goals of the EGEE project // Philosophical Transactions: Mathematical, Physical and Engineering Science. — 2005. no. 363. - Pp. 1729-1742.

53. Fowler, Martin. Patterns of Enterprise Application Architecture. — Addison-Wesley Professional, 2002. 978-0321127426.

54. Грэхем И. Объектно-ориентированные методы. Принципы и практика. М.: Вильяме, 2004.- 880 с. - ISBN 0-201-61913-Х.

55. Podolansky J., Armenteros R. // Phil. Mag. — 1954. — no. 13.

56. SjOstrand T. PYTHIA 5.7 and JETSET 7.4 (Physics Manual) / CERN-TH.7112.- 1993.

57. Ожидаемые зависимости двухчастичных корреляционных функций С от относительного 4-импульса q для: 1 пар бозонов (дляй — 0); 2 - пар фермионов (дляs — где s спин частицы.12

58. Угловые распределения dN/dy* для пар АА и АА для различных относительных 4-импульсов Q. Эксперимент ALEPH. 19

59. Доля триплетных состояний в системе АА в зависимости от относительного 4-импульса Q, эксперимент ALEPH. 20

60. Корреляционные функции пар АЛ в эксперименте ALEPHдля различных видов фонового распределения: а) метод Монте-Карло; б) перемешивание с двойным отношением; в) перемешивание с двойным отношением с измененными весами распределения cos в.21

61. Корреляционная функция АА в эксперименте NA49. . . 23

62. Корреляционные функции пар ЛЛ (•) и 7Г7Г (*) в эксперименте ЭКСЧАРМ.24

63. Сравнение значений параметра R области рождения пар Л-гиперонов на основе данных различных экспериментов. 26

64. Схематический вид спектрометра SELEX и области вершинного детектора.29

65. Схематический вид спектрометра SELEX. 30

66. Схематический вид гиперонного магнита.31

67. Детектор переходного излучения (TRD) пучкового спектрометра. 32

68. Пучковый и Вершинный детекторы.33

69. Типичное разрешение вершинного детектора.34

70. Схематический вид Ml PWC камер.35

71. Расположение трех LASD станций 50.3616 е/тг разделение, использующее Электронный TRD. . . 37

72. Формирование колец на детектирующей поверхности RICH.39

73. Схематический вид RICH детектора 53.3919 /^разделение в области 95-105 ГэВ.40

74. Радиусы колец RICH в зависимости от типа частиц. Верхний график для 56 • 106 отрицательных треков. Нижний график для 180000 положительных треков 53.41

75. Схематический вид элементов триггера SELEX.4222 Набор данных SELEX.46

76. Реляционная модель представления данных, использованная в программе VBK.49

77. Структурная схема системы обработки экспериментальных данных и моделирования событий.51

78. Физическая модель представления данных, использованная в программе LaCor. 53

79. Архитектура «модель-представление-контроллер». . 54

80. Упрощенная структура классов LaCor.54

81. Объектная модель события эксперимента. 55

82. Пример программы анализа корреляций пар Л-гиперонов.57

83. Принцип использования VBK и LaCor в GRID. 60

84. Одномерное распределение эффективных масс системы р7г-.■. . . . 65

85. Зависимость эффективной массы системы ртг", соответствующей первому V0 от эффективной массы системы ртг~, соответствующей второму V0.65

86. Спектр эффективных масс системы ртт~.67

87. Зависимость эффективной массы системы рж~, соответствующей первому V0 от эффективной массы системы ртт~, соответствующей второму V0.68

88. Кинематика распада V0 в лабораторной системе . 68

89. Теоретический вид распределения Подолянского-Ар-ментероса.69

90. Пример экспериментального распределения Подолян-ского-Арментероса для К®, А0 и А0 в эксперименте SELEX.69

91. Распределение Подолянского-Арментероса для системы р7г~. 70

92. Кинематика распада V0 в лабораторной системе . 71

93. Сравнение распределения по переменной X/ Л-гиперонов, полученных с помощью Монте-Карло, с экспериментальными данными. 72

94. Сравнение распределения по поперечному импульсу Pt Л-гиперонов, полученных с помощью Монте-Карло, с экспериментальными данными.73

95. Распределение эффективных масс системы ртг- для событий смоделированных методом Монте-Карло.73

96. Зависимость эффективной массы системы ртс~, соответствующей первому V0 от эффективной массы системы рж , соответствующей второму V0 для событий смоделированных методом Монте-Карло.74

97. Двумерное распределение точки распада V0 ( кандидата в Л-гипероны) по координатам X, У. Эксперимент. 74 45 Двумерное распределение точки распада V0 ( кандидата в Л-гипероны) по координатам X, У. Монте-Карло 75

98. Распределение по координате Z точки распада VQ ( кандидата в Л-гипероны). Эксперимент.75

99. Распределение по координате Z точки распада V0 ( кандидата в Л-гипероны). Монте-Карло.76

100. Распределение Подолянского-Арментероса для системы pit~ для моделированных событий.76

101. Распределение по эффективной массе системы р-к~. . . 77

102. Распределение по эффективной массе системы Aj . 78

103. Корреляционная функция Ci{Q) = —. 80

104. Распределение по разности 4-импульсов Q для пары1. АА.82

105. Корреляционная функция для пар АЛ гиперонов. В качестве опорного распределения взято моделирование. . 84

106. Сравнение распределения по 4-импульсу Q для всех событий и событий, где эффективная масса одного из V0или обоих V0 попадает в интервал Зет < Myoeff — Мл| < 9сг(т.е. которые относятся к фоновой области). . 85

107. Корреляционная функция для пар Л-гиперонов. Применена методика «вычитания фона», в качестве опорного распределения взято моделирование.86

108. Корреляционная функция для пар Л-гиперонов. В качестве опорного распределения использовано перемешивание («двойное отношение»).87

109. Сравнение данных, полученных при изучении корреляций Л-гиперонов в эксперименте SELEX (Д), с мировыми данными.