Презентация на тему «Измерения асимметрии упругого пион-протонного рассеяния в области задних углов»

Измерения асимметрии упругого пион-протонного рассеяния в области

задних углов. И.Г. Алексеев, П.Е. Будковский, В.П. Канавец, Л.И. Королева, Б.В. Морозов, В.М. Нестеров, В.В. Рыльцов, А.Д. Сулимов, Д.Н. Свирида. ГНЦ РФ Институт Теоретической и Экспериментальной Физики, 117218 г. Москва, Б. Черемушкинская 25. Тел.: 7(095)129-96-29, Факс: 7(499)127-08-33, E-mail : Dmitry.Svirida@itep.ru Ю.А. Белоглазов, А.И. Ковалев, Д.В. Новинский, В.В. Сумачев, В.Ю. Траутман, Е.А. Филимонов, В.А. Щедров. Петербургский Институт Ядерной Физики РАН, 188300 Ленинградская обл., г. Гатчина, Орлова роща. Н.А. Бажанов, Э.И. Бунятова, Л.С. Золин Объединенный Институт Ядерных Исследований, 141980 Московская обл., г. Дубна, ул. Жолио-Кюри 6.

Научная сессия-конференция секции ядерной физики ОФН РАН "Физика фундаментальных взаимодействий" Институт физики высоких энергий Протвино, 22-25 декабря, 2008.

Введение

Эксперимент

Сведения о легких барионных резонансах в PDG основаны, в основном, на ПВА упругого ? N-рассеяния KH80 and CMB80, выполненных 30 лет назад Более поздние анализы GWU/VPI не обнаруживают 4 из 13 резонансов Последние данные ИТЭФ-ПИЯФ по параметрам вращения спина A и R в упругом ? p-рассеянии не подтверждают KH80 и CMB80 в области задних углов, тогда как согласие с GWU также далеко от идеального Отсутствие экспериментальных данных по нормальной поляризации P при рассеянии назад из-за очень низких сечений ? большие расхождения ПВА

ОСНОВНАЯ ЦЕЛЬ: Получение данных для ОДНОЗНАЧНОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ амплитуд упругого ?p рассеяния при помощи парциально-волнового анализа и решения проблем СПЕКТРОСКОПИИ ЛЕГКИХ БАРИОНОВ ИЗМЕРЕНИЯ: Новые данные по нормальной поляризации (асимметрии) P в ? ?p и ? +p Задние углы: ?(150?170)o с.ц.м, несколько точек по импульсу, в которых разногласия ПВА наиболее серьезны: 0.80, 1.78, 1.94 and 2.07 ГэВ/c Диапазон импульсов пионного пучка ИТЭФ (0.8-2.1) ГэВ/c идеален для резонансной спектроскопии: 65 % легких резонансов в 3 кластерах

Установка

Основные элементы:

p

?

МИШЕНЬ: Цилиндр ?30мм, h=30мм, пропандиол C3H8O2, ?10 % свободных протонов Пара сверхпроводящих катушек Гельмгольца, магнитное поле 2.35 T 3He криостат испарения 0.5 K Поляризация (70-80)% методом динамической накачки, точность измерения ?2% Реверс направления поляризации – раз в сутки

Поляризованная протонная мишень PT с вертикальной поляризацией 3 блока XY-камер для регистрации треков Дополнительный блок для увеличения аксептанса по пионам Триггерные сцинтилляционные счетчики C1-C12 TOF или аэрогелевый черенковский счетчик для выделения ? + в пучке

Пучковое плечо

PT

Протонное плечо

Аэрогелевый счетчик

Пионное плечо I

Пионное плечо II

Условия эксперимента и обработка данных

ОСНОВНАЯ ТРУДНОСТЬ: Низкое сечение < 0.1мб/ср ОТБОР УПРУГИХ СОБЫТИЙ: Компланарность и корреляция углов рассеяния ?? , ?? – отклонения от упругой кинематики НОРМИРОВКА: По количеству «неполяризованных» квазиупругих событий вблизи упругого пика, но не под ним

??p

1.78

0.02-0.10

3252

0.45

??p

2.07

0.03-0.05

2047

0.43

?+p

0.80

0.03-0.17

3128

0.19

?+p

1.94

0.05-0.07

1066

1.01

?+p

2.07

0.02-0.03

701

1.56

Область измерений

p, ГэВ/c

d??d?

NEL

<Bg/S>

Обработка данных 2

ВЫЧИТАНИЕ ФОНА: Фитировние двумерным полиномом с 12 параметрами и вычисление матрицы ошибок ОЦЕНКИ СИСТЕМАТИЧЕСКИХ ОШИБОК: Различный выбор области упругого пика

??

??

??

??

Bg/S = 0.1– 0.2

Bg/S ? 0.8

Результаты: Асимметрия P при 1.78 ГэВ/c в

– p

ОСОБЕННОСТИ: Проверка установки Наилучшее соответствие CMB80, отличие >3? от KH80 Согласие со старыми данными в 2-х левых точках Насыщенный минимум при 153o ? близость точки ветвления ПВА Резкий скачок при 167o ? вклад волны с большим L

ОШИБКИ включают: Количество упругих событий Матрицу ошибок фона Неопределенность в нормировке интенсивности и эффективности установки Общая ошибка нормализации, связанная с измерением поляризации мишени ?3%, НЕ ВКЛЮЧЕНА

Асимметрия P при 2.07 ГэВ/c в

– p

ОСОБЕННОСТИ: Данные не описываются ни одним из решений ПВА Наиболее близки SM95 и CMB80, поведение остальных анализов сильно отличается Согласие с предыдущими результатами ИТЭФ Узкий локальный минимум при 157o подтвержден двумя измерениями ? присутствие волны с большим L

Асимметрия P при 0.80 ГэВ/c в

+ p

ОСОБЕННОСТИ : Данные лучше всего соответствуют последнему ПВА SP06 группы GWU SM95 – более низкие значения, CMB80 – нет острого пика Очевидное противоречие с данными MARTIN(75), которые уже исключены из последних ПВА группы GWU

Асимметрия P при 1.94 ГэВ/c в

+ p

ОСОБЕННОСТИ : Более глубокий минимум, чем в ближайших предсказаниях KH80 Поведение CMB80 качественно отличается Существенные отклонения от SP06

Асимметрия P при 2.07 ГэВ/c в

+ p

ОСОБЕННОСТИ : Чрезвычайно низкое сечение ? невысокое качество данных, большой фон Данные более всего напоминают CMB80 Качественное отличие от всех остальных ПВА при количественном согласии с KH80 и SM95 в пределах 3?

Выводы

Благодарности

Мы благодарны коллективу ускорителя У-10 ИТЭФ за бесперебойное и качественное обеспечение эксперимента пионным пучком. Работа была частично поддержана Российским Фондом Фундаментальных Исследований (гранты 02-02-16121 и 04-02-16335), Российской Государственной Корпорацией «Росатом» и Российской Государственной научной программой «Фундаментальная Ядерная Физика».

“Классические” ПВА плохо согласуются с новыми данными. Отличие поведения CMB80 и KH80 от полученных данных может означать неправильный выбор этими анализами ветвей решений и, следовательно, неправильное извлечение свойств резонансов. Группа GWU существенно улучшила свой анализ в последние годы, однако он выглядит нестабильным в области энергий выше 1.8 ГэВ/c. Коллаборация ИТЭФ-ПИЯФ надеется, что результаты этой работы являются заметным вкладом в базу данных ПВА и позволят сделать существенный шаг на пути к получению надежного спектра барионов.