Введение к работе
Актуальность проблемы. Развитие теории ядра всегда было тесно связано с исследованиями электромагнитного расцепления дейтрона. Постоянный интерес к этому процессу вызван возможностью проверки на простейшем ядре различных теоретических концепций ^взаимодействия. Возможность получения фундаментальной информации о динамике процесса, природеЯЯ-сил, роли спиновых взаимодействий и т.д. инициировали многие эксперименты на различных ускорителях.
В настоящее время акцент исследований электромагнитного расцепления дейтрона все больше смекается от субядерной теории (нуклоны, мезоны, резонансы) к теории КХД (кварки, глюоны). Определение статуса этих теорий имеет фундаментальное значение и требует детальных исследований различных эффектов, предсказываемых данными теориями в поперечных сечениях и различных поляризационных наблюдаемых. Так, кварковая теория предсказывает существование в дейтроне дибарионных резонансов, как шестикварковые состояния, которые могут давать существенный вклад в поляризацию вылетающих протонов. Субядерная теория описывает сечения и поляризационные наблюдаемые через иезон-о сменные взаимодействия (нуклоны, мезоны).
В реакции фоторасщепления дейтрона область возбуждения доминирующего М 1232}-резонанса на нуклоне в ядре (. = 200 - 350 МэВ) представляет большой интерес для изучения свойств &-резонанса в ядре, J&, ДА -взаимодействий в рамках субядерной теории, хотя и не менее важно получение "сигнала" о возможностях проявления дибарионных резонансов. Все это свидетельствует об актуальности исследований реакции фоторасщепления дейтрона в облести
&(І232)-резонанса.
Одни* из способов изучения этой реакции является измерение поляризации протонов. Величина поляризации, как эффект интерференции мнимых частей резонансных амплитуд, очень чувствительна, к возможный проявлениям бар ионных, дибарионных резон ансов. В настоящее время существует целый ряд теоретических работ, в которых были вычислены, помимо поперечных сечений, угловые-зависимости поляризации протонов в реакцииЪ(^,р)и в интервале Е~ = 200 -350 ЫэВ.В этих работах рассматривались вклады в поляризацию ба-рионных и дибарионных реэонансов в рамках различных подходов (релятивистский, нерелятивистский), способов представления и моделей (диаграммная техника, приближения связанных каналов, унитарная модель, коваряантное представление и т.д.). В них применялись различные формы ^/-потенциалов (Парижский, Боннский, Рейда, Ар-гоннский и др.) и их волновых функций, по-разному учитывался вклад взаимодействия в конечном состоянии (S, р,Ъ» F-волны) и т.д. В результате этих расчетов получены различные формы угловых зависимостей поляризации. Проверка расчетов требует систематических данных по этой наблюдвемой. Существующие отдельные измерения носят случайный харяктер и не обеспечивают надежной проверки раз-
личных вариантов модельных расчетов. Все это многообразие представления динамики процесса 1>0;р)п сильно запутывает реальную картину взаимодействия, поэтому необходимы систематические исследования поляризационных наблюдаемых, в частности, поляризации протонов. Проведение таких измерений требует специальной экспериментальной техники - поляриметров.
Для обеспечения высокого углового (Дбл>+ 1) и энергетического разрешения ОіЕр*» I МэВ) эти поляриметры часто применяются в сочетании с магнитными спектрометрами (МС). Однако, использо-
- Б -
вание КС для анализа импульсов частиц, требует детальной информации о реальных оптических свойствах МС. Кроме того, часто возникает необходимость повышения надежности идентификации исследуемой реакции на фоне большого вклада частиц от конкурирующих процессов. Одним из способов повышения надежности является обратное восстановление траекторий заряженных частиц в мишень, что требует наличия точных значений коэффициентов передаточных матриц МС. Чтобы получить их значения необходимо выполнить специальные методические исследования.
Все это свидетельствует об актуальности проводимых физических и методических исследований в данной работе, результаты которых, в сравнении с теорией, помогут получить более точные сведения о динамике процесса и М-взаимодействиях в ядре, а также поднять на более высокий экспериментальный уровень поляризацтонные измерения.
Цель диссертационной работы:
систематические измерения угловых зависимостей поляризации протонов в реакции ( ,р)м в интервале Ем = 200 - 350 МэВ;
разработка и создание трековой методики и исследования оптических свойств МС;
получение прямых и обратных передаточных матриц МС на основе трековой информации с проволочных камер;
на основе полученных передаточных матриц восстановление траектории частиц на входе МС;
экспериментальная проверка алгоритма восстановления траектории частиц на входе МС.
Научная новизна работы. Впервые получены систематические данные по угловым зависимостям о поляризации протонов в реакции D(# ^р)* в интервале E-jy = 200 - 350 МэВ;
впервые разработана и реализована методика исследования оптических свойств МС с помощью проволочных камер, установленных на входе и выходе МС;
на основе регрессионного анализа разработан алгоритм для определения прямых и обратных передаточных матриц (ПМ) реальных МС, получены значения коэффициентов ПМ путем обработки трековой информации;
на основе прямых и обратных ПМ разработан и отлажен на реальных событиях алгоритм обратного восстановления траекторий частиц в мишень в одноплечевом и двухплечевом экспериментах.
Значимость результатов. Совокупность результатов измерений составляют основной массив мировых данных по поляризации протонов в реакции Т>($ ,р)и в области Ы1232)-реаонансе и обеспечивают более однозначный отбор модельных расчетов. Разработана новая методика исследования оптических свойств различных магнитных систем на основе трековой информации, полученной на входе и выходе МС.
Научное и практическое значение работы. Результаты выполненных поляризационных измерений стимулирует дальнейшее развитие теории электромагнитных процессов)/)/ иJ&-взаимодействий в ядрах и различных эффектов, связанных с ними.
Экспериментальная методика исследования оптических свойств МС может быть успешно применена для различных магнитных систем, используемых на ускорителях, поскольку она обеспечивает более точную информацию о передаточных матрицах. Кроме того, данная методика может быть применена для прецизионной калибровки энергии первичных пучков ускорителей.
Основные результаты и положения, выносимые на защиту. .
I. Результаты измерений угловых зависимостей поляризации
протонов в реакции TXlf,p)n в области М1232)-резонанса.
-
Методика исследований оптических свойств MG с помощью трековых детекторов, установленных на входе и выходе МС.
-
Методика получения передаточных матриц МС с помощью регрессионного анализа из трековой информации.
-
Результаты экспериментального определения прямых и обратных передаточных матриц МС.
-
Алгоритм обратного восстановления траекторий частиц через МС в мишень в одноплечевом и двухплечевом вариантах.
Апробация работы и публикации. Основные результаты работ, вошедшие в диссертацию, представлялись на Международных семинарах по спиновым явлениям в физике высоких энергий (ЙФВЭ, Протвино, Россия, 1989, 1991), на 8 Международном семинаре по электромагнитным взаимодействиям при низких и средних энергиях (Москва, Россия, 1991), на Международном семинаре "Дейтрон-93п (ОЙЯИ, Дубна, Россия), на семинаре по электромагнитным взаимодействиям (Харьков, Украина, 1990). По материалам диссертации опубликовано 9 работ, список которых приводится в конце автореферата.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы - всего страниц машинописного текста, включая 20 рисунков, 7 таблиц и библиографию из 55 наименований.
