Измерение вероятности 2-х нуклонных

ÅÐÅÂÀÍÑÊÈÉ ÔÈÇÈ×ÅÑÊÈÉ ÈÍÑÒÈÒÓÒ Íà ïðàâàõ ðóêîïèñè ÄÀØÜßÍ ÍÀÒÀËÜß ÁÀÕØÈÅÂÍÀ Измерение вероятности 2-х нуклонных корреляций в ядрах. 01.04.16 “ Ôèçèêà àòîìíîãî ÿäðà è ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö” Äèññåðòàöèÿ íà ñîèñêàíèå ó÷åíîé ñòåïåíè êàíäèäàòà ôèçèêî – ìàòåìàòè÷åñêèõ íàóê Íàó÷íûé ðóêîâîäèòåëü Äîêòîð ôèçèêî – ìàòåìàòè÷åñêèõ íàóê Ê. Ø. Åãèÿí ÅÐÅÂÀÍ 2006 1 Ñîäåðæàíèå Ââåäåíèå.......................................................................................................................................5 Ãëàâà 1...........................................................................................................................................8 1.1 Êîðîòêîäåéñòâóþùèå íóêëîííûå êîððåëÿöèè (ÊÍÊ)..............................................8 1.2 Îñíîâíûå èäåè è ïðåäñêàçàíèÿ ìîäåëè ÊÍÊ...........................................................9 1.3 Êèíåìàòè÷åñêèå óñëîâèÿ íàáëþäåíèÿ ÊÍÊ â ÿäðàõ è ïðåäñêàçàíèÿ ìîäåëè.......10 1.3.1 Ñêåéëèíãîâûå îòíîøåíèÿ äëÿ îêîëîïîðîãîâûõ (å, å’) ðåàêöèé..........................22 1.4 Ïðåäñêàçàíèÿ, ðàñ÷åòû..............................................................................................24 1.4.1 Âçàèìîäåéñòâèÿ â êîíå÷íîì ñîñòîÿíèè (ÂÊÑ)....................................................26 1.4.2 Äâèæåíèå öåíòðà ìàññ NN ïàðû............................................................................28 1.4.3 Ïðåäâàðèòåëüíûå ðàñ÷åòû......................................................................................29 1.4.4 Äðóãèå ìåõàíèçìû (å, å’) ðàññåÿíèÿ......................................................................30 1.4.5 Что на сегоднешний день известно о нуклонном строении ядра......................31 Ãëàâà 2.........................................................................................................................................34 Óñòàíîâêà...................................................................................................................................34 2.1 Óñêîðèòåëü.....................................................................................................................34 2.2 Äåòåêòîð CLAS..............................................................................................................35 2.3 Äðåéôîâûå êàìåðû.......................................................................................................38 2.4 Ñöèíòèëëÿöèîííûå ñ÷åò÷èêè........................................................................................39 2.5 Ýëåêòðîìàãíèòíûé êàëëîðèìåòð..................................................................................41 2.6 ×åðåíêîâñêèé ñ÷åò÷èê..................................................................................................42 2.7 Ìèøåíü...........................................................................................................................44 2.8 Ñèñòåìà òðèããåðîâ.........................................................................................................44 2.9 Âîññòàíîâëåíèå ñîáûòèé...............................................................................................45 Ãëàâà 3.........................................................................................................................................47 3.1 Ýêñïåðèìåíò...................................................................................................................47 3.2 Ìåòîäîëîãè÷åñêèå èññëåäîâàíèÿ.................................................................................49 3.2.1 Îòáîð “õîðîøåãî” ôàéëà ñ äàííûìè.........................................................................49 3.2.2 Èäåíòèôèêàöèÿ ýëåêòðîíîâ.......................................................................................50 2 3.2.3 Ïîïðàâêè íà èìïóëüñ ýëåêòðîíà................................................................................55 3.2.4 Ïîïðàâêè íà àêñåïòàíñ ýëåêòðîíà.............................................................................57 3.2.5 Ôèäóöèàëüíûé ñðåç....................................................................................................62 3.2.6 Ðàäèàöèîííûå ïîïðàâêè............................................................................................68 3.2.7 Ïîïðàâêè îáóñëîâëåííûå ðàçëè÷èåì â èñïîëüçîâàííîé ýíåðãèè ïó÷êà................69 Ãëàâà 4.........................................................................................................................................71 Ðåçóëüòàòû..................................................................................................................................71 4.1 Ïåðâûé ýòàï àíàëèçà.....................................................................................................71 4.1.1 Ñèñòåìàòè÷åñêèå îøèáêè...........................................................................................74 4.1.2.Îòíîøåíèÿ..................................................................................................................75 4.1.3 Ðàñ÷åò âåðîÿòíîñòåé 2-õ íóêëîííûõ ÊÍÊ â ÿäðàõ 4Íå, 12Ñ è 56Fe........................78 4.1.4 Èòîãи первого этапа анализа.....................................................................................83 4.2 Âòîðîé ýòàï àíàëèçà......................................................................................................84 4.2.1 Âûäåëåíèå 3-õ íóêëîííûõ êîððåëÿöèé....................................................................86 4.2.2 Ðåçóëüòàòû...................................................................................................................86 4.2.3 Îòíîøåíèÿ..................................................................................................................87 4.2.4 Èçâëå÷åíèå ïðèõîäÿùèõñÿ íà îäèí íóêëîí îòíîñèòåëüíûõ âåðîÿòíîñòåé ÊÍÊ..88 4.2.5 Èçâëå÷åíèå ïðèõîäÿùåéñÿ íà îäèí íóêëîí âåðîÿòíîñòè ÊÍÊ..............................90 à) Èçâëå÷åíèå ïðèõîäÿùåéñÿ íà îäèí íóêëîí âåðîÿòíîñòè 2-õ íóêëîííîé ÊÍÊ...........................................................................................91 á) Èçâëå÷åíèå ïðèõîäÿùåéñÿ íà îäèí íóêëîí âåðîÿòíîñòè 3-õ íóêëîííîé ÊÍÊ...........................................................................................93 4.2.6 Ñèñòåìàòè÷åñêèå îøèáêè...........................................................................................95 4.2.7 Ñðàâíåíèå ñ ðàçíûìè ìîäåëÿìè................................................................................96 3 4.3 Èòîã âòîðîãî ýòàïà àíàëèçà...........................................................................................98 Çàêëþ÷åíèå..............................................................................................................................100 Ðåçþìå ïî èòîãàì àíàëèçà..............................................................................................102 Ëèòåðàòóðà...................................................................................................................105 4 Ââåäåíèå Ââåäåíèå Ядро ≈1.7f ρo= 0.17GeV/f3 Нуклоны ≈ 1f ρ ≈ 4ρ ρo ? Íåñìîòðÿ íà ïî÷òè ñåìèäåñÿòèëåòíèþ èñòîðèþ èññëåäîâàíèé â ÿäåðíîé ôèçèêå, âñå åùå íå ÿñíà äåòàëüíàÿ ñòðóêòóðà ÿäðà íà âñåé øêàëå ðàññòîÿíèå/èìïóëüñ. Ñîãëàñíî ñîâðåìåííûì ïðåäñòàâëåíèÿì, ÿäðà ìîãóò ðàññìàòðèâàòüñÿ , ñ õîðîøèì ïðèáëèæåíèåì, êàê ñâÿçàííûå ñèñòåìû íóêëîíîâ ñ äâóìÿ ôàçàìè ðàçäåëåííûìè â èìïóëüñíîì ïðîñòðàíñòâå. Äîìèíèðóþùàÿ ôàçà, çà êîòîðóþ îòâåñòâåííà ïðèòÿãèâàþùàÿ äàëüíîäåéñòâóþùàÿ ÷àñòü äâóõíóêëîííîãî (NN) âçàèìîäåéñòâèÿ ìîæåò áûòü èíòåðïðåòèðîâàíà êàê íåçàâèñèìûå îäèíî÷íûå íóêëîíû äâèæóùèåñÿ â ñðåäíåì ïîòåíöèàëå [74] . Ýòà ôàçà õîðîøî ïîíÿòà è îïèñûâàåòñÿ îáîëî÷å÷íîé ìîäåëüþ ÿäðà, âêëþ÷àþùåé ïîïðàâêè íà äàëüíîäåéñòâóþùèå êîððåëÿöèè ìåæäó íóêëîíàìè [75]. Äðóãàÿ ôàçà - ðåçóëüòàò îòòàëêèâàþùåé êîðîòêîäåéñòâóþùåé ÷àñòè NN – âçàèìîäåéñòâèÿ, êîòîðàÿ ñîçäàåò ïðîñòðàíñòâåííî-áëèçêèå, èìïóëüñíî-êîððåëèðîâàííûå ïàðû íóêëîíîâ, òàê íàçûâàåìûå, êîðîòêîäåéñòâóþùèå êîððåëÿöèè (ÊÍÊ). Èçó÷åíèå ýòîé âòîðîé ôàçû ÿäåðíîãî âåùåñòâà âàæíî ïî ðÿäó ïðè÷èí: - во - первых, для точного описания ядер с потенциалами корреляции Vi (i = 2, 3) H = p2/2M 2/2M + V2(r 2(r1,r 1,r2) + V3(r 3(r1,r 1,r2,r 2,r3) + …. - во вторых, если сила корреляций достаточно велика, это будет иметь важное приложение: • Глубоко связанные нуклоны могут значительно модифицироваться ( в размере, распределении кварков и т .д.) Следовательно, исследование рассеяния на нуклонах из 5 КНК может предоставить уникальные данные по модификации сильносвязанных нуклонов, что очень важно для полного понимания структуры нуклонов в целом. • КНК, ÿâëÿÿñü ñëåäñòâèåì êîìáèíàöèè ïðèòÿãèâàþùèõ è îòòàëêèâàþùèõ âçàèìîäåéñòâèé íóêëîíîâ (ñâîéñòâ äëèííûõ è êîðîòêèõ îáëàñòåé ïîòåíöèàëà NN), ñîçäàþò â ÿäðàõ íóêëîííûå îáðàçîâàíèÿ ñ ïëîòíîñòÿìè â íåñêîëüêî ðàç ïðåâûøàþùèìè ñðåäíþþ ïëîòíîñòü ÿäåðíîãî âåùåñòâà. Типичные межнуклонные расстояния в корреляции ∼ 1 фм, в то время как средние межнуклонные расстояния в ядре ∼ 1.7 фм. Следовательно, плотность материи внутри корреляции должна в ≈ 4 раза превосходить среднюю плотность ядерного вещества, что сравнимо с плотностью центральной области (кора) нейтронных звёзд, а значит, изучение динамики КНК поможет лучше понять динамику сверхплотных звёзд. До нåäàâíåãî времени полученные экспериментальные сведения о КНК носили косвенный характер, что было обусловленно отсутствием соответствующих экспериментальных условий. Çàïóñê линейного ускорителя CEBAF (параметры которого идеально подходят для исследования задач подобного рода) предоставило возможность заняться глубоким изучением этой области физики. Целью данной работы является èçâëå÷åíèå прямых доказательств существования 22--х нуклонных КНК и измерение вероятности их образования в ядрах. Для этого на установке CLAS (CEBAF, TJNAF) были измерены инклюзиные сечения A(е,е') рассеяния. Данные были получены в двух сериях измерений â 1999 è 2002 ãîäàõ ( ýêñïåðèìåíò Å2). Â 1999 ãîäó ýëåêòðîíû ñ íà÷àëüíûìè ýíåðãèÿìè 4.46 ÃýÂ ðàññeèâàëèñü íà æèäêèõ (êðèîãåííûõ) 3He, 4He è òâåðäûõ 12 C, 56 Fe ìèøåíÿõ. Â 2002 ãîäó ê íàáðàííîé ñòàòèñòèêå áûëè äîáàâëåíû äàííûå ïîëó÷åííûå ïðè ðàññåÿíèè ýëåêòðîíîâ ñ ýíåðãèåé 4.7 ÃýÂ. Ðàáîòà ñîñòîèò èç ÷åòûðåõ ãëàâ: - Â ïåðâîé ãëàâå äàåòñÿ êðàòêîå îïèñàíèå òîãî, ÷òî ïðèíÿòî ïîíèìàòü ïîä êîðîòêîäåéñòâóþùèìè êîððåëÿöèÿìè, ïðèâîäÿòñÿ òåîðåòè÷åñêèå ïðåäïîñûëêè è, èìåþùèåñÿ íà íàñòîÿùèé äåíü, äàííûå ýêñïåðèìåíòà; - Âî-âòîðîé ãëàâå äàíî îïèñàíèå óñòàíîâêè CLAS, à òàêæå êîíêðåòíûõ óñëîâèé ïðîâåäåíèÿ ýêñïåðèìåíòà; 6 - Â òðåòüåé ãëàâå ïðèâåäåí âåñü îáüåì ìåòîäîëîãè÷åñêèõ ðàñ÷åòîâ, íåîáõîäèìûõ äëÿ ïîëó÷åíèÿ ðåçóëüòàòîâ ñ ðàçóìíîé ñòåïåíüþ äîñòîâåðíîñòè ; - В чåòâåðòой ãëàâе ïриведены полученные ðåçóëüòàòы и их обсуждение, ñðàâíåíèÿ ñ ïðåäñêàçàíèÿìè òåîðåòè÷åñêèõ ìîäåëåé, äàíî êðàòêîå çàêëþ÷åíèå. 7 ÃËÀÂÀ 1. 1.1 Êîðîòêîäåéñòâóþùèå íóêëîííûå êîððåëÿöèè (ÊÍÊ) Ïîä ÊÍÊ ïðèíÿòî ïîíèìàòü êîìïàêòíûå ãðóïïèðîâêè (êîíôèãóðàöèè) íóêëîíîâ â ÿäðå. Îñíîâíûìè ñâîéñòâaìè ïîäîáíîãî “ñãóñòêà” ÿäåðíîé ìàòåðèè ÿâëÿþòñÿ “êîðîòêèå” ðàññòîÿíèÿ ìåæäó íóêëîíàìè (ïîðÿäêà ðàçìåðà íóêëîíà ~10-13ñì) è âåëè÷èíà èìïóëüñà íóêëîíà çíà÷èòåëüíî ïðåâîñõîäÿùàÿ èìïóëüñ Ôåðìè (kF ∼250–270 ÌýÂ/ñ). Åñòåñòâåííî предположить, что íóêëîíû âîâëå÷åííûå â ïîäîáíûå îáðàçîâàíèÿ èç-çà êîðîòêèõ äèñòàíöèé è ñèëüíûõ âçàèìîäåéñòâèé могут ïðåòåðïåâàòü çíà÷èòåëüíûå èçìåíåíèÿ, îò âîçáóæäåíèÿ âïëîòü äî êà÷åñòâåííûõ èçìåíåíèé (îáðàçîâàíèå øåñòè- äåâÿòè-êâàðêîâûõ ìåøêîâ). Однако, оáúåêòîì íàøåãî èññëåäîâàíèÿ ÿâëÿþòñÿ êîððåëÿöèè, â êîòîðûõ íóêëîí ñîõðàíÿåò ñâîþ èíäèâèäóàëüíîñòü. Îäíèì èç ïðÿìûõ ïðîÿâëåíèé êîðîòêîäåéñòâóþùåé ñòðóêòóðû ÿâëÿåòñÿ ñóùåñòâîâàíèå çíà÷èòåëüíîé âûñîêîèìïóëüñíîé êîìïîíåíòû â âîëíîâîé ôóíêöèè (ÂÔ) ÿäåð. ÿäåð Ïîýòîìó îñîáûé èíòåðåñ ïðåäñòàâëÿþò ðåàêöèè, êîòîðûå ïîçâîëÿþò èäåíòèôèöèðîâàòü àáñîëþòíóþ âåëè÷èíó è ïðèðîäó âûñîêîèìïóëüñíîé êîìïîíåíòû ÿäðà. Èñòîðè÷åñêè, ïåðâûå ýêñïåðèìåíòû, äëÿ îáúÿñíåíèÿ êîòîðûõ òðåáîâàëàñü çíà÷èòåëüíàÿ âåëè÷èíà âûñîêîèìïóëüñíîé êîìïîíåíòû â ÂÔ ÿäåð, îòíîñÿòñÿ ê àäðîí [2,3,4] è ôîòîí [5] ÿäåðíûì ðåàêöèÿì, â êîòîðûõ âòîðè÷íûå àäðîíû (ð, π, Κ+) ðåãèñòðèðîâàëèñü â êèíåìàòè÷åñêè çàïðåùåííîé îáëàñòè (ÊÇÎ) äëÿ ðàññåÿíèÿ íà ñâîáîäíîì íóêëîíå. Îêàçàëîñü, ÷òî ïîïûòêè îïèñàòü íàáëþäàåìîå ÿâëåíèå â ðàìêàõ òðàäèöèîííîãî ïðåäñòàâëåíèÿ î ÿäðå, êàê ñèñòåìå ñëàáîâçàèìîäåéñòâóþùèõ ÷àñòèö, áåçóñïåøíû è íåîáõîäèìî ðàññìîòðåòü íîâûå ñîñòîÿíèÿ âîëíîâîé ôóíêöèè. Òîãäà è çàðîæäàåòñÿ ãèïîòåçà î ñóùåñòâîâàíèè â ÿäðå ôëóêòóàöèé ïëîòíîñòè ÿäåðíîãî âåùåñòâà, ò. å. îáðàçîâàíèÿ êðàòêîâðåìåííûõ ìàëîíóêëîííûõ êîððåëÿöèé [6]. Äëÿ òåîðåòè÷åñêîãî îïèñàíèÿ ýòèõ ÿâëåíèé áûë ðàçðàáîòàí ðÿä ìîäåëåé. Ýòî ìíîãîêâàðêîâûå êëàñòåðû [7], ìîäåëü ôëóêòîíîâ [8,9], ìîäåëü ñðåäíåãî ïîëÿ [10,11], ìàëîíóêëîííûå êîððåëÿöèè [12,13,14] è ìîäåëè âçàèìîäåéñòâèÿ â êîíå÷íîì ñîñòîÿíèè (ÂÊÑ) [15,16]. Ïðè ïðîâåäåíèè àíàëèçà, ïðåäñòàâëåííîãî â äàííîé ðàáîòå, çà îñíîâó áûëè âçÿòû ïðåäñêàçàíèÿ ìîäåëè êîðîòêîäåéñòâóþùèõ íóêëîííûõ êîððåëÿöèé (ÊÍÊ) [14] 14]. 8 1.2 Îñíîâíûå èäåè è ïðåäñêàçàíèÿ ìîäåëè ÊÍÊ. Àâòîðû ìîäåëè ïðåäëàãàþò èñïîëüçîâàíèå ýëåêòðîííûõ ïó÷êîâ äëÿ èññëåäîâàíèÿ êîðîòêîäåéñòâóþùèõ ñâîéñòâ ÿäåð. Ïðåèìóùåñòâà ïîäîáíîãî âûáîðà çàêëþ÷àþòñÿ â ñëåäóþùåì: - Âî-ïåðâûõ, ñëàáîñòü êîíñòàíòû ýëåêòðîìàãíèòíîãî âçàèìîäåéñòâèÿ (α = 1/137) ïîçâîëÿåò óñïåøíî ïðèìåíÿòü òåîðèþ âîçìóùåíèÿ äëÿ èññëåäîâàíèÿ âçàèìîäåéñòâèÿ ýëåêòðîíà ñ ÿäðîì. - Âî-âòîðûõ, ñàì ýëåêòðîí ÿâëÿåòñÿ õîðîøî èññëåäîâàííîé (ñ òî÷êè çðåíèÿ ýëåêòðîìàãíèòíîãî âçàèìîäåéñòâèÿ) ÷àñòèöåé, ÷òî äàåò âîçìîæíîñòü äîñòàòî÷íî îäíîçíà÷íî âûäåëÿòü èíâàðèàíòíûå âåëè÷èíû, õàðàêòåðèçóþùèå èññëåäóåìûé ÿäåðíûé îáúåêò (ñòðóêòóðíûå ôóíêöèè). - Â-òðåòüèõ, íàëè÷èå ñïåêòðà ðàññåÿííûõ ýëåêòðîíîâ äàåò äîáàâî÷íóþ ñòåïåíü ñâîáîäû â èçó÷åíèè ÿäðà, à òàêèå êèíåìàòè÷åñêèå ïåðåìåííûå, êàê êâàäðàò ïåðåäàííîãî ÿäðó ýëåêòðîíîì ÷åòûðåõèìïóëüñà – Q2 (ìàññà âèðòóàëüíîãî ôîòîíà), ïåðåäàííàÿ ýëåêòðîíîì ÿäðó ýíåðãèÿ ν (ýíåðãèÿ âèðòóàëüíîãî ôîòîíà) è ïðîèçâîäíûå îò íèõ âåëè÷èíû: Áüåðêåíîâñêàÿ ïåðåìåííàÿ xB = Q2/2mν (äîëÿ èìïóëüñà íóêëîíà, óíîñèìàÿ êâàðêîì [18]) è ìàññà êîíå÷íîé àäðîííîé ñèñòåìû W îáðàçîâàííîé âèðòóàëüíûì ôîòîíîì, ïîçâîëÿþò ðàçäåëÿòü ðàçíûå ïðîñòðàíñòâåííî – âðåìåííûå èíòåðâàëû â èññëåäóåìûõ ÿäåðíûõ ïðîöåññàõ. - Â-÷åòâåðòûõ, âîçìîæíîñòü âàðüèðîâàíèÿ âåëè÷èíû Q2 ïîçâîëÿåò ïîäàâëÿòü íåóïðóãèå êàíàëû âçàèìîäåéñòâèÿ ïðè ν >> mπ , îãðàíè÷èâàÿ çíà÷åíèå ìàññû êîíå÷íîé àäðîííîé ñèñòåìû. Â îñíîâó ìîäåëè ïîëîæåíî ïðåäïîëîæåíèå î äîìèíèðóþùåì âêëàäå ÊÍÊ â âûñîêîèìïóëüñíóþ êîìïîíåíòó ÂÔ ÿäåð. Ïîñêîëüêó ñîñòîÿíèÿ, â êîòîðûõ íàõîäÿòñÿ íóêëîíû â ÊÍÊ, îòëè÷àþòñÿ áîëüøèìè çíà÷åíèÿìè èìïóëüñîâ è êèíåòè÷åñêîé ýíåðãèè, òî îïèñàíèå òàêèõ ñîñòîÿíèé â ðàìêàõ òðàäèöèîííîé íåðåëÿòèâèñòñêîé ÿäåðíîé ôèçèêè îêàçàëîñü ñîïðÿæåííûì ñ îïðåäåëåííûìè òðóäíîñòÿìè, äëÿ ïðåîäîëåíèÿ êîòîðûõ àâòîðàìè ìîäåëè áûë ïðèìåíåí ôîðìàëèçì äèíàìèêè íà ñâåòîâîì êîíóñå (ñèñòåìà áåñêîíå÷íîãî èì ïóëüñà), àäåêâàòíî îïèñûâàþùèé ðàçâèòèå ïðîöåññà ïðè áîëüøèõ ïåðåäàííûõ èìïóëüñàõ. Íà îñíîâå ýòîãî ôîðìàëèçìà áûëè ðàñ÷èòàíû èíêëþçèâíûå è ýêñêëþçèâíûå ñå÷åíèÿ ýëåêòðîí ÿäåðíûõ ðåàêöèé â øèðîêîì äèàïàçîíå ÿäåð (îò 2D äî 9 56 Fe ) è â êèíåìàòè÷åñêèõ îáëàñòÿõ ïî Q2 îò 0.25 ÃýÂ2/ñ2 äî 10 ÃýÂ2/ñ2, ïðîèçâåäåíî ñðàâíeíèå ðàñ÷åòîâ ñ èìåþùèìèñÿ ýêñïåðèìåíòàëüíûìè äàííûìè, ÷òî ïîçâîëèëî óòî÷íèòü ðÿä äåòàëåé îòíîñèòåëüíî ñòðóêòóðû ìàëîíóêëîííûõ êîððåëÿöèé. Ïåðâûå ýêñïåðèìåíòû ñ èñïîëüçîâàíèåì ýëåêòðîííûõ ïó÷êîâ äëÿ èññëåäîâàíèÿ âûøåïðèâåäåííûõ ïðîáëåì áûëè íà÷àòû óæå â 70-õ ãîäàõ ïðîøëîãî ñòîëåòèÿ íà ëèíåéíîì óñêîðèòåëå SLAÑ (ÑØÀ). Ýêñïåðèìåíòû ïî óïðóãîìó åD ðàññåÿíèþ ïðè Q2 ≤ 4 ÃýÂ2/ñ2 [61] ïîêàçàëè, ÷òî óæå äëÿ ÿäðà äåéòåðèÿ, äëÿ óäîâëåòâîðèòåëüíîãî îïèñàíèÿ äàííûõ íåîáõîäèìî òðåáîâàòü íàëè÷èå äîñòàòî÷íî значительной âûñîêîèìïóëüñíîé êîìïîíåíòû â âîëíîâîé ôóíêöèè ÿäðà [62] Î÷åíü èíòåðåñíûìè áûëè òàêæå îêîëîïîðîãîâûå èíêëþçèâíûå ýêñïåðèìåíòû ïî å+À→å’+Õ ðàññåÿíèþ ïðè Q2 ≤ 10ÃýÂ2/ñ2 [34, 63-66], ãäå êðîìå ïðîÿâëåíèÿ значительной âûñîêîèìïóëüñíîé êîìïîíåíòû äëÿ ÿäåð ñ À ≥ 2 [14], íàáëþäàëîñü òàêæå óäîâëåòâîðèòåëüíîå ñîãëàñèå ñ ïðåäïîëîæåíèåì î äîìèíèðîâàíèè ïàðíûõ, òðîéíûõ íóêëîííûõ êîððåëÿöèé [17]. 1.3 Êèíåìàòè÷åñêèå óñëîâèÿ íàáëþäåíèÿ ÊÍÊ â ÿäðàõ è ïðåäñêàçàíèÿ ìîäåëè. Êàê îòìå÷àëîñü âûøå, ÊÍÊ âîçíèêàþò è èñ÷åçàþò âíóòðè ÿäåð. Ñîãëàñíî ñîâðåìåííûì ïðåäñòàâëåíèÿì, ÿäåðíûå âîëíîâûå ôóíêöèè ñîäåðæàò ñðåäíåå ïîëå è ýôôåêòû êîððåëÿöèé ñ âûñîêîýíåðãè÷íûìè íóêëîíàìè, âîçíèêàþùèìè çà ñ÷åò ïîñëåäíèõ. Ñëåäîâàòåëüíî, â ïåðâóþ î÷åðåäü íåîáõîäèìî îòäåëèòü ñîáûòèÿ, îáóñëîâëåííûå ýëåêòðîíÊÍÊ âçàèìîäåéñòâèåì (рис.1.1), îò íåóïðóãèõ (рис.1.2à) è/èëè êâàçèóïðóãèõ(рис.1.2á) âçàèìîäåéñòâèé ýëåêòðîíîâ ñ íåñêîððåëèðîâàííûìè íèçêîýíåðãè÷íûìè íóêëîíàìè. Ïðè ìàëûõ è ñðåäíèõ äîìèíèðóþùåãî ýíåðãèÿõ ýòî âêëàäà áûëà ïðàêòè÷åñêè íåâûïîëíèìàÿ çàäà÷à, èç-çà ìíîãîñòóïåí÷àòûõ ìÿãêèõ ïðîöåññîâ, âåëè÷èíû êîòîðûõ îïðåäåëÿëèñü ÂÔ ÿäåð ïðè ê ≤ êF ( êF – Ôåðìè-èìïóëüñ). Ïðè âûñîêèõ ýíåðãèÿõ ñèòóàöèÿ çíà÷èòåëüíî óëó÷øèëàñü, òàê êàê ïîÿâèëàñü âîçìîæíîñòü âûäåëèòü ïðîöåññû, â êîòîðûõ, âîïåðâûõ, ðàññåÿíèå íà íèçêîýíåðãè÷íûõ íóêëîíàõ êèíåìàòè÷åñêè ïîäàâëåíî è, âî-âòîðûõ, ïåðåäàííàÿ ýíåðãèÿ ïðåâîñõîäèò ýíåðãèè õàðàêòåðíûå äëÿ ñêîððåëèðîâàííûõ íóêëîíîâ. Àâòîðû ìîäåëè ïîêàçàëè, ÷òî îäíîé èç íàèáîëåå ïðîñòûõ ðåàêöèé, óäîâëåòâîðÿþùèõ îáåèì âûøåóêàçàííûì òðåáîâàíèÿì, ÿâëÿåòñÿ âûñîêîýíåðãè÷íîå èíêëþçèâíîå ðàññåÿíèå ýëåêòðîíà íà ÿäðå À(å,å’), êîãäà ïðè íàëîæåíèè îïðåäåëåííûõ îãðàíè÷åíèé íà êèíåìàòè÷åñêèå ïåðåìåííûå, ìîæíî ïîëàãàòü, ÷òî ðàññåÿíèå ïðîèñõîäèò íà íóêëîíå èç 10 ÊÍÊ и , âîçìîæíî, ýòî íàèëó÷øèé ñïîñîá èçìåðèòü âåðîÿòíîñòü ÊÍÊ â ÿäðàõ. Ñ ýòîé öåëüþ, âçàèìîäåéñòâèå å + À → å’ + Õ (1.1) àíàëèçèðîâàëîñü â êèíåìàòè÷åñêîé îáëàñòè, çàïðåùåííîé äëÿ ðàññåÿíèÿ íà èçîëèðîâàííîì ïîêîÿùåìñÿ íóêëîíå [14]. Q2 ≡– q2 ≥1 ÃýÂ2, (а) XB = Q2/2MNν > 1, (á) 1 ÃýÂ > W – MA > 50 ÷100 MýÂ. (â) (1.2) Çäåñü W2 = (pA + q)2 = M2A + Q2(MA/mNxB -1) êâàäðàò èíâàðèàíòíîé ìàññû àäðîííîé ñèñòåìû, îáðàçîâàííîé â ðåàêöèè, ν - ýíåðãèÿ âèðòóàëüíîãî ôîòîíà â ñèñòåìå ïîêîÿ ÿäðà. Â ÷åì ïðåèìóùåñòâî âûáîðà òàêîé êèíåìàòèêè [14] ? – à) âîçìîæíîñòü èñïîëüçîâàòü èìïóëüñíîå ïðèáëèæåíèå (êîòîðîå ÿâëÿåòñÿ íåïëîõèì ïðèáëèæåíèåì â êèíåìàòèêå, îïðåäåëåííîé â (1.2)). Â ðàìêàõ òàêîãî ïðèáëèæåíèÿ, èìïóëüñ êîíñòèòóåíòîâ ÿäðà, íåïîñðåäñòâåííî âçàèìîäåéñòâóþùèõ ñ âèðòóàëüíûì ôîòîíîì, ïîðÿäêà r ~  q , êîòîðûé, ñîãëàñíî (1.2à,á) äîñòèãàåò çíà÷åíèÿ 0.5÷1.0 ÃýÂ/ñ; á) âîçðàñòàíèå îòíîñèòåëüíîé ðîëè êîðîòêîäåéñòâóþùèõ êîððåëÿöèé â âîëíîâîé ôóíêöèè ÿäðà; â) ñóùåñòâåííîå îãðàíè÷åíèå íà ôàçîâûé îáúåì äëÿ îáðàçîâàâøåéñÿ êîíå÷íîé àäðîííîé ñèñòåìû (çà ñ÷åò óñëîâèÿ 1 ÃýÂ > W–MA), äåëàåò íåâîçìîæíûì èñïîëüçîâàíèå äëÿ îïèñàíèÿ ñå÷åíèÿ ïðîöåññîâ òèïà (1.1) ôîðìàëèçìà ãëóáîêîíåóïðóãèõ ðåàêöèé, à, ñëåäîâàòåëüíî, ïîçâîëÿåò íàäåÿòüñÿ, ÷òî èíäèâèäóàëüíîñòü (èìïóëüñíîå ðàñïðåäåëåíèå, çàðÿäîâûå è ìàãíèòíûå ôîðìôàêòîðû è ò.ä.) ñîñòàâíûõ îáúåêòîâ (íóêëîíîâ, π-ìåçîíîâ, íóêëîííûõ ðåçîíàíñîâ, êâàðêîâûõ êëàñòåðîâ è ò.ä.) â òàêèõ ðåàêöèÿõ íå ïîäàâëÿåòñÿ. ã) Íèæíèé ïðåäåë âåëè÷èíû W–MA > 50 ÷100 MýÂ áûë âûáðàí äëÿ ïîäàâëåíèÿ âçàèìîäåéñòâèé â êîíå÷íîì ñîñòîÿíèè âûáèâàåìîãî íóêëîíà. Èç âûøåñêàçàííîãî ñëåäóåò, ÷òî â ðåàêöèè (1.1), ïðè êèíåìàòèêå (1.2), ïðîöåññû, îáóñëîâëåííûå ôèçèêîé ñèëüíîñâÿçàííûõ àäðîíîâ äîëæíû èãðàòü âàæíóþ ðîëü. 11 Îñòàíîâèìñÿ ïîäðîáíåå íà àíàëèçå êèíåìàòèêè è ñîîòâåòñòâóþùèõ âûâîäàõ: e/ e/ e e q q КНК A Ядро Рис.1.1 Реакции, которые мы ищем a) b) e e q q pi pi A e/ A-1 A Рис.1.2. Фоновые реакции В экспериментах по инклюзивному рассеянию е +А → е′′ + Х измеряемыми величинами являются энергия и óãîë рассеянного электрона. Сечение рассеяния при фиксированном угле имеет вид: dσ/dEe’dΩe’ = dN/∆Ee’∆θe’ (ðèñ.1.3а) 12 a) 1200 θe = 20o 1000 dN/dEdθ 800 600 Ee 400 Red - 2H Blue - 3He 200 0.8 0.82 0.84 0.86 0.88 0.9 0.92 0.94 0.96 0.98 1 Ee/, GeV 1000 900 Q2 = 0.11 GeV2 800 N/dEdQ 2 700 600 500 Ee 400 300 200 b) 100 0.8 0.82 0.84 0.86 0.88 0.9 0.92 0.94 0.96 0.98 1 Ee/, GeV b) Рис.1.3 Также сечение может быть выражено как функция Ee’ и Q2 - переданного 4-х импульса (инвариант) Q2 = -4EeEe’sin2θe’/2 и при фиксированном Q2 имеет вид : dσ/dEe’dQ2 ∞ dN/∆Ee’∆Q2 (ðèñ.1.3á) И, наконец, сечение можно выразить через две инвариантные переменные Q2 и хВ, здесь хВ – переменная Бьёркена. xB = Q2 / 2MN(Ee - Ee’). Таким образом, при фиксированном Q2 , имеем: 13 dσ/dxBdQ2 ∞ dN/∆xB∆Q2 (Рис.1.4 a) a) 10 3 10 2 2 dN/dQ dxB Q2 = 0.11 GeV2 10 1 0 0.5 1 1.5 2 2 2.5 3 XB = Q /2M(Ee-Ee/) 1000 900 Q2 = 0.11 GeV2 800 N/dEdQ 2 700 600 500 Ee 400 300 Red - 2H 200 Blue - 3He 100 0.8 0.82 0.84 0.86 0.88 0.9 0.92 0.94 0.96 0.98 1 Ee/, GeV b) Рис.1.4 dσ/dEdQ2 ∞ dN/∆E∆Q2 (Рис.1.4b) Чтобы понять как можно подавить фоновые взаимодействия, рассмотрим сечение рассеяния, выраженное через инвариантные переменные Q2 и xB: dσ/dхВdQ2=dN/∆xB ∆Q2 Âî âçàèìîäåéñòâèè ýëåêòðîí–ñâîáîäíûé íóêëîí óñëîâèåì îòñóòñòâèÿ íåóïðóãèõ ïðîöåññîâ ÿâëÿåòüñÿ xВ = 1, ÷òî âèäíî èç âûðàæåíèÿ 14 W2 = M2 + 2Mν(1 – xВ), (1.3) ãäå ïðè xВ=1, W =M, ò.å. èìeåò ìåñòî óïðóãîå ðàññåÿíèå. xВ íå ìîæåò áûòü áîëüøå 1, òàê êàê ýòî ïðèâåäåò ê нефизическому ñîîòíîøåíèþ W < MN. При неупругом ер – рассеянии события находятся в области хВ < 1 ( переданная энергия (Ее - Ее′) минимальная для упругого рассеяния) . Все события с хВ > 1 – следствие разрешения детектора . Ïåðåéäåì ê íóêëîíó, ñâяçàííîìó â ÿäðå. Îí äâèæåòñÿ è íàäåëåí èìïóëüñîì pi. Â ýòîì ñëó÷àå âûðàæåíèå (1.3) ïðèìåò âèä: 2 2 1/2 W2 = M2 + 2Mν[(1+pi /M ) – xВ – (qνpi/2Mν)cosθi] (1.4) Çäåñü qν - òðåõìåðíûé èìïóëüñ âèðòóàëüíîãî ôîòîíà, à θi ïîëÿðíûé óãîë íóêëîíà . Èç (1.4) âèäíî, ÷òî â ñëó÷àå îòðèöàòåëüíûõ çíà÷åíèé cosθi, xВ ìîæåò ñòàòü áîëüøå 1. Итак, в данном случае (из-за ненулевого импульса pi ) неупругие eNi события находятся не только в области xВ < 1, но и в ограниченной области с xВ > 1. В области с xВ > 1.2 основной вклад дают события от квазиупругого рассеяния электрона либо на нуклоне из КНК, либо на нескоррелированном низкоэнергичном нуклоне. (рис.1.4, ðèñ. 1.5) 15 e/ e/ e e q q КНК A Ядро КНК a) b) e e q q pi pi A e/ A-1 A xB>1.2 Рис.1.5 Для определения условий подавления квазиупругих взаимодействий рассматривались два вида импульсного распределения нуклонов в ядрах (рис.1.6) [19] 16 pis Рис.1.6 Видно, что начиная с некоторого Pi > Pis рассеяние в основном должно происходить на нуклонах из КНК. 17 e/ e/ e e q q КНК A Ядро КНК a) b) e/ e e q q pi pi A A-1 A p i > pi s xB>1.2 Ðèñ.1.7 s Èòàê, ìû èìååì óñëîâèÿ îòáîðà : pi > pi è xB>1.2 ( ðèñ. 1.7 ) s Для нахождения минимального импульса Pi , начиная с которого будет преобладать квазиупругое рассеяние на нуклонах из КНК àâòîðû ìîäåëè âîñïîëüçîâàëèñü èçâåñòíûì òåîðåòè÷åñêèì ïðåäïîëîæåíèåì о подобии высокоимпульсных âîëíîâûõ ôóíêöèй âñåõ ÿäåð [79] , [19] (ðèñ.1.8). А так как ïðè xB > 1 ñå÷åíèå ðàññåÿíèÿ ïðîïîðöèîíàëüíî òîëüêî âîëíîâîé ôóíêöèè ÿäðà, то ïðè ði > рis отношение сечения рассеяния на двух разных ядрах должно давать скейлинг. Импульс, соответствующий началу скейлинга, и есть искомый рis импульс. 18 10 3 10 2 Blue - Fe Mage. - C Red - He3 Black - D N(pi) (fm3) 10 1 10 10 10 Îáëàñòü ÊÍÊ -1 -2 -3 SP(C) 10 -4 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 pi,(GeV/c) Ðèñ.1.8 Проблема состоит в том, что в иклюзивных À(е,е′) взаимодействиях ði ïðÿìî íå èçìåðÿåòñÿ, îäíàêî áûëî ïîêàçàíî, ÷òî ïîñðåäñòâîì èçìåðÿåìûõ â ýòèõ ðåàêöèÿõ âåëè÷èí xâ è Q2 ìîæíî ðàñ÷èòàòü òå ìèíèìàëüíûå çíà÷åíèÿ ðm (èìïóëüñ îòäà÷è ñèñòåìû (À-1)), в реакции квазиупругого рассеяния на одиночном нуклоне (которая должна быть подавлена (Рис.1.9)) íà÷èíàÿ ñ êîòîðûõ íóêëîíû íàäåëåííûå òàêèì èìïóëüñîì áóäóò äàâàòü âêëàä â äàííîå (xÂ,Q2) ñîáûòèå. e/ e q -pi A-1 pi Рис.1.9 Äëÿ êâàçèóïðóãîãî À(å,å’) ðàññåÿíèÿ xÂ, Q2 è ìèíèìàëüíûé èìïóëüñ îòäà÷è ñèñòåìû (À-1), äàþùèå âêëàä â ðåàêöèþ, ñâÿçàíû çàêîíîì ñîõðàíåíèÿ ýíåðãèè-èìïóëüñà: (q+pA– pA-1)2=pf2=mN2, (1.6) 19 ãäå q, pA, pA-1, è pf ÷åòûðåõèìïóëüñ âèðòóàëüíîãî ôîòîíà, ÿäðà ìèøåíè, îñòàòî÷íîé (À-1) ñèñòåìû è âûáèòîãî íóêëîíà ñîîòâåòñòâåííî, (èçâåñòíû òîëüêî q è pA). Èç âûðàæåíèÿ (1.6) ïîëó÷àåòñÿ ∆M2 – Q2 + (Q2 /mNxB)(MA − r M A2−1 + pm2 ) rr r − 2 q pm −2MA M A2−1 + pm2 ) =0, (1.7) r r r r ãäå ∆M2 = M2A + M2A-1 − m2N è pm = p f − q =− p A−1 èìïóëüñ îòäà÷è. r Âûðàæåíèå (1.7) îïðåäåëÿåò ïðîñòîå ñîîòíîøåíèå ìåæäó | pm min| è xÂ ïðè ôèêñèðîâàííîì Q2. Ïðè xB > 1 ýòîò ìèíèìóì èìååò ìåñòî, êîãäà ñèñòåìà (À-1) íàõîäèòñÿ â îñíîâíîì r r ñîñòîÿíèè è pm || q . Ýòî ñîîòíîøåíèå äëÿ äåéòîíà ïðè ðàçíûõ çíà÷åíèÿõ Q2 ïîêàçàíî íà ðèñ.1.10(À). Íà ðèñ.1.10(á) ïîêàçàíû àíàëîãè÷íûå ñîîòíîøåíèÿ äëÿ ðàçíûõ ÿäåð ïðè Q2 = 2 ÃýÂ2. Çàìåòèì, ÷òî ýòî ñîîòíîøåíèå ðàçëè÷íî äëÿ ðàçíûõ ÿäåð â ïåðâóþ î÷åðåäü èççà ðàçëè÷èÿ â ìàññå ñèñòåìû îòäà÷è (À-1). Èç ðèñ.1.10 ìîæíî âèäåòü, ÷òî äëÿ ëþáîãî ÿäðà À è ôèêñèðîâàííîãî Q2 > 1 ìîæíî íàéòè òàêóþ âåëè÷èíó x0B, ÷òî ïðè xB > x0B âåëè÷èíà r ìèíèìàëüíîãî èìïóëüñà îòäà÷è pm min, äàþùåãî âêëàä â ðåàêöèþ, ïðåâîñõîäèò ñðåäíèé Ôåðìè èìïóëüñ â ÿäðå À. 20 ðèñ.1.10 xB − çàâèñèìîñòü ìèíèìàëüíîãî èìïóëüñà îòäà÷è. à) äëÿ äåéòðîíà ïðè íåñêîëüêèõ çíà÷åíèÿõ Q2 (â ÃýÂ2); á) äëÿ ðàçíûõ ÿäåð ïðè Q2 = 2.0 ÃýÂ2. Íàäî çàìåòèòü, ÷òî íà÷àëüíûé èìïóëüñ ñîóäàðÿåìîãî íóêëîíà pi ðàâåí pm òîëüêî â ïðîñòåéøåé ìîäåëè, ãäå âèðòóàëüíûé ôîòîí ïîãëîùàåòüñÿ îäíèì íóêëîíîì, êîòîðûé ïîêèäàåò ÿäðî áåç äàëüíåéøèõ âçàèìîäåéñòâèé (èìïóëüñíîå ïðèáëèæåíèå ïëîñêîé âîëíû). Â r r äåéñòâèòåëüíîñòè À(å, å’) âçàèìîäåéñòâèå ÿâëÿåòñÿ ñóììîé ìíîãèõ çíà÷åíèé pm > pm min. Êðîìå òîãî, ýòî ïðîñòîå ñîîòíîøåíèå ìåæäó èìïóëüñîì îòäà÷è è íà÷àëüíûì èìïóëüñîì ìîäèôèöèðóåòñÿ ïîñðåäñòâîì ÂÊÑ è ýíåðãèè âîçáóæäåíèÿ îñòàòî÷íîãî ÿäðà. Ýòî çàòðóäíÿåò îïðåäåëåíèå ÿäåðíîé âîëíîâîé ôóíêöèè ïðÿìî èç À(å, å’) ñå÷åíèÿ. Îäíàêî, äëÿ äàííîãî êîíêðåòíîãî ñëó÷àÿ äîñòàòî÷íî çíàòü, ÷òî êîãäà ìèíèìàëüíûé èìïóëüñ îòäà÷è, 21 äàþùèé âêëàä â ðåàêöèþ íàìíîãî ïðåâîñõîäèò èìïóëüñ Ôåðìè, íà÷àëüíûé èìïóëüñ ñîóäàðÿåìîãî íóêëîíà òàêæå áóäåò áîëüøèì. Áûëà ïîä÷åðêíóòà äðóãàÿ ñóùåñòâåííàÿ îñîáåííîñòü óñëîâèé çàäàâàåìûõ âûð. (1.2), à èìåííî òîò ôàêò, ÷òî îòáîð êèíåìàòèêè xB > j−1 , ãäå j – öåëàÿ âåëè÷èíà, òðåáóåò ó÷àñòèÿ âî âçàèìîäåéñòâèè ñ âèðòóàëüíûì ôîòîíîì â ðåàêöèè (1.1), ïî êðàéíåé ìåðå, j íóêëîíîâ. Íèæå ìû ïîÿñíèì ýòî óòâåðæäåíèå [26]. Åñëè ÷åòûðåõèìïóëüñ ñïåêòàòîðíîé, íå ó÷àñòâóþùåé âî âçàèìîäåéñòâèè ñèñòåìû, ñîñòîÿùåé èç (A-j) íóêëîíîâ, èìïóëüñû êîòîðûõ ìåíüøå èìïóëüñà Ôåðìè, îáîçíà÷èòü ÷åðåç psp, òî äëÿ êâàäðàòà èâàðèàíòíîé ìàññû Ì2y “àêòèâíîé” ïîäñèñòåìû, âçàèìîäåéñòâóþùåé ñ âèðòóàëüíûì ôîòîíîì, ïîëó÷èì: M2y = (q + pA − psp )2 ≈ (MA − Msp)2 + Q2 [(MA −Msp)/mN xB − 1], (1.8) ãäå â ïðàâîé ÷àñòè ðàâåíñòâà íå ó÷òåíû ýôôåêòû Ôåðìè-äâèæåíèÿ ñïåêòàòîðà. Ñ äðóãîé ñòîðîíû èç óñëîâèÿ ñòàáèëüíîñòè ÿäðà ñëåäóåò : Ì2y > (MA − MA-j )2, (1.9) ãäå ÌA-j – ìàññà ÿäðà, ñîñòîÿùåãî èç (A-j) íóêëîíîâ (î÷åâèäíî, Msp ≥MA-j). Óð. (1.8) è (1.9) ïðèâîäÿò ê íåðàâåíñòâó (MA – Msp – xÂmN)∗(Q2/xÂmN) ≥ (MA – MA-j)2 – (MA – Msp)2 ≥ 0. Ñëåäîâàòåëüíî, (ÌÀ – Ìsp)/mN ≥ xÂ, (1.10) È ÷èñëî àêòèâíûõ íóêëîíîâ äîëæíî óäîâëåòâîðÿòü íåðàâåíñòâó j ≥ [xÂ] + 1, (1.11) ãäå [xÂ] – öåëàÿ ÷àñòü âåëè÷èíû õÂ. Òàêèì îáðàçîì, â äàííîé êèíåìàòè÷åñêîé îáëàñòè, ñå÷åíèå ïðîöåññà (1.1) ìîæåò áûòü âûðàæåíî ÷åðåç ñå÷åíèå ðàññåÿíèÿ ýëåêòðîíà íà ïîäñèñòåìå, ñîñòîÿùåé èç j íóêëîíîâ. Îòëè÷èòåëüíîé ÷åðòîé òàêîé ïîäñèñòåìû, ïî ñðàâíåíèþ ñ îñòàëüíîé ÷àñòüþ ÿäðà, ÿâëÿþòñÿ áîëüøèå çíà÷åíèÿ (ïðè áîëüøèõ Q2) èìïóëüñîâ âñåõ âõîäÿùèõ â ïîäñèñòåìó íóêëîíîâ. 22 Ñëåäîâàòåëüíî, îíè äîëæíû íàõîäèòüñÿ íà áëèçêèõ ðàññòîÿíèÿõ äðóã îò äðóãà, ïî ñðàâíåíèþ ñî ñïåêòàòîðíîé ÷àñòüþ ÿäðà. À ó÷åò ôàêòà, ÷òî ïîòåíöèàë NN âçàèìîäåéñòâèÿ èìååò ñèíãóëÿðíîå ïîâåäåíèå íà ìàëûõ ðàññòîÿíèÿõ è ñèëüíî ïàäàåò ñ óâåëè÷åíèåì ðàññòîÿíèÿ ìåæäó íóêëîíàìè [20], ïðèâîäèò ê âûâîäó, ÷òî òàêèå ïîäñèñòåìû ÿâëÿþòñÿ êîðîòêîäåéñòâóþùèìè è êîððåëèðîâàííûìè è, êðîìå òîãî, ìàëî çàâèñÿò îò âëèÿíèÿ íåêîððåëèðîâàííîãî îêðóæåíèÿ. Íà îñíîâå ïðèâåäåííûõ âûøå ðàññóæäåíèé, áûëè ñôîðìóëèðîâàíû ñëåäóþùèå âàæíûå õàðàêòåðèñòèêè êîðîòêîäåéñòâóþùèõ êîððåëÿöèé: − èç äîìèíèðóþùåãî âêëàäà ïàðíîãî NN ïîòåíöèàëà (ïî ñðàâíåíèþ ñ òðåõ÷àñòè÷íûìè âêëàäàìè è ò. ï) è èç âûð.(1.11) ñëåäóåò, ÷òî â îáëàñòè 1< õB <2 áóäóò äîìèíèðîâàòü ïàðíûå êîððåëÿöèè, 2 < õB < 3 − òðîéíûå è ò. ä.; − êðîìå òîãî, ïîñêîëüêó ÿäðà ÿâëÿþòñÿ äîâîëüíî ðûõëûìè ñèñòåìàìè, òî ñëåäóåò îæèäàòü, ÷òî ñóììàðíûé âêëàä òðåõ÷àñòè÷íûõ êîððåëÿöèé íàìíîãî ìåíüøå âêëàäà ïàðíûõ êîððåëÿöèé. Â ïîäòâåðæäåíèå äàííîãî óòâåðæäåíèÿ, àâòîðû ìîäåëè ïðèâîäÿò ðàñ÷åòû ÂÔ ÿäðà 12 Ñ (ðèñ.1.11). Êàê ñëåäóåò èç ðèñóíêà, êðèâûå “ÍÎ+PARIS” è “ÍÎ+REID” (ðàñ÷èòàííûå ñ ó÷åòîì òîëüêî ïàðíûõ êîððåëÿöèé) íåñèëüíî îòëè÷àþòñÿ îò êðèâûõ “Ciofi” (ðàñ÷èòàííûõ ñ ó÷åòîì âûñøèõ êîððåëÿöèé). 23 Ðèñ.1.11.Èìïóëüñíîå ðàñïðåäåëåíèå íóêëîíîâ â ÿäðå Ñ12. “ÍÎ”- ðàñ÷åò ïî ìîäåëè ãàðìîíè÷åñêîãî îñöèëëÿòîðà. “ÍÎ+REID”-ê ãàðìîíè÷åñêîìó îñöèëëÿòîðó â îáëàñòè k>kÔåðìè äîáàâëåíà ÂÔ ïàðíîé êîððåëàöèè ñ Ðåéäîâñêèì ïîòåíöèàëîì [23]. “HO+PARIS”-òî æå ñàìîå, ÷òî â “ÍÎ+REID” ñ ïðèìåíåíèåì Ïàðèæñêîãî ïîòåíöèàëà [20]; “Ciofi”- ðàñ÷åò ñ ó÷åòîì âêëàäîâ âûñøèõ êîððåëÿöèé [24]. Èç ðèñ.1.11 òàêæå âèäíî, ÷òî âêëþ÷åíèå ïàðíûõ êîððåëÿöèé ñóùåñòâåííî óâåëè÷èâàåò âåðîÿòíîñòü íàõîæäåíèÿ âíóòðèÿäåðíûõ íóêëîíîâ ñ èìïóëüñàìè íàìíîãî ïðåâûøàþùèìè Ôåðìè-èìïóëüñ. 1.3.1 Ñêåéëèíãîâûå îòíîøåíèÿ äëÿ îêîëîïîðîãîâûõ À(å, å’) ðåàêöèé [14]. Àâòîðû ìîäåëè ïîëó÷èëè è ñðàâíèëè ñ èìåþùèìèñÿ íà òî âðåìÿ ýêñïåðèìåíòàëüíûìè äàííûìè ðÿä ñîîòíîøåíèé ìåæäó ñå÷åíèÿìè (å,å’ å,å’) å,å’ – ðåàêöèé íà ðàçíûõ ÿäðàõ. Ýòè ñîîòíîøåíèÿ âûòåêàëè èç ïðåäïîëîæåíèÿ î òîì, ÷òî â êèíåìàòèêå, çàäàâàåìîé âûðàæåíèåì (1.2), äîìèíèðóþùèé âêëàä â ñå÷åíèå äàåò (å-ÊÍÊ) ðàññåÿíèå. Ïðè÷åì, äëÿ äåéñòâèòåëüíîñòè ýòèõ ñîîòíîøåíèé, îòíîñèòåëüíûé âêëàä íóêëîííûõ è íåíóêëîííûõ ñòåïåíåé ñâîáîäû ïðàêòè÷åñêè íåñóùåñòâåíåí. Ïðåäïîëîæåíèå î âêëàäå j êîððåëèðîâàííûõ ïîäñèñòåì, ñëàáî çàâèñÿùèõ îò (A−j) íåêîððåëèðîâàííîé ñïåêòàòîðíîé ñèñòåìû â ïðîöåññ ðåàêöèè (1.1), â ðàññìàòðèâàåìîé êèíåìàòè÷åñêîé îáëàñòè, ïðèâîäèò ê ïðîïîðöèîíàëüíîñòè ÂÔ ýòèõ êîððåëÿöèé äëÿ ðàçíûõ ÿäåð. Èç ïðîïîðöèîíàëüíîñòè ÂÔ ÿäåð, â îáëàñòè âêëàäà òàêèõ êîððåëÿöèé, ñëåäóåò, ÷òî ñàìî ñå÷åíèå ïðîöåññà ìîæíî ïðåäñòàâèòü ñëåäóþùèì îáðàçîì: σ eA (x B , Q ) ≅ A∑ a j ( A).σ j (x B , Q 2 ) A 2 (1.12) J =2 σj(xÂ,Q2) (ñå÷åíèå ðàññåÿíèÿ ýëåêòðîíà íà íîðìàëèçîâàòü òàê, ÷òî 24 j-íóêëîííîé êîððåëÿöèè), óäîáíî σj(xÂ,Q2) = σå(A=j)(xÂ ,Q2)/ j äëÿ õÂ > j – 1 (1.13) Òàêèì îáðàçîì, aj(A) – îòíîøåíèå âåðîÿòíîñòåé äàííîìó íóêëîíó ïðèíàäëåæàòü j- íóêëîííîé êîððåëÿöèè â ÿäðå À è ÿäðó, ñîñòîÿùåìó èç j íóêëîíîâ. (Â ÷àñòíîñòè, ïðè òàêîé íîðìàëèçàöèè σ2 ðàâíî ýëåêòðîí-äåéòðîííîìó ñå÷åíèþ è à2 òåñíî ñîîòíîñèòñÿ ñ ÷èñëîì êâàçèäåéòðîííûõ ïàð â ÿäðå. Àíàëîãè÷íî, σ3 – ñå÷åíèå ðàññåÿíèÿ íà 3Íå). Èç âûðàæåíèÿ (1.11) ñëåäóåò, ÷òî σj(xÂ ,Q2) = 0 äëÿ õÂ > j (1.14) Ïîñêîëüêó, êàê óæå îòìå÷àëîñü âûøå, âåðîÿòíîñòü j-íóêëîííûõ êîððåëÿöèé äîëæíà ñèëüíî ïàäàòü ñ óâåëè÷åíèåì j (âåðîÿòíîñòü ∼ (rc/rNN)3(j-1) , ãäå rNN ∼ 2⋅rN ∼ 1.7 fm è rc ∼ 1fm, òî ñ äîñòàòî÷íîé óâåðåííîñòüþ, ìîæíî ïðåäïîëàãàòü, ÷òî ïðè äàííîì çíà÷åíèè õÂ, áóäóò äîìèíèðîâàòü j = [xÂ] + 1 íóêëîííûå êîððåëÿöèè. Îòñóäà âûòåêàåò, ÷òî ñòðóêòóðíûå ôóíêöèè F1,2(xÂ,Q2) ðàçíûõ ÿäåð äîëæíû áûòü ïðîïîðöèîíàëüíû â îáëàñòÿõ j –1 <xÂ <j, ñ êîýôôèöèåíòîì ïðîïîöèîíàëüíîñòè íå çàâèñÿùèì îò Q2 [13]. σeA(xÂ,Q2)/ σeÑ(xÂ,Q2)j-1<x<j = (À/Ñ) aj(A)/ aj(Ñ) (1.15) â ïåðåõîäíîé îáëàñòè õÂ ∼ j, îòíîøåíèå â ëåâîé ñòîðîíå ðàâåíñòâà (1.15) äîëæíî íåñêîëüêî ðàñòè ñ ðîñòîì õÂ (äëÿ À > Ñ) òàê êàê aj+1(A)/ aj+1(Ñ)> aj(A)/ aj(Ñ) çà ñ÷åò ðîñòà ñðåäíåé ÿäåðíîé ïëîòíîñòè ñ ðîñòîì À. Ðàçìåð ïåðåõîäíîé îáëàñòè îöåíèòü òðóäíî òàê êàê îí çàâèñèò îò ðàçíûõ ýíåðãèé âîçáóæäåíèÿ è èìïóëüñíûõ ðàñïðåäåëåíèé ñïåêòàòîðíûõ ñèñòåì è ò.ä. Íàèáîëåå ïîäðîáíî â ìîäåëè áûëè ðàññìîòðåíû äâóõíóêëîííûå êîððåëÿöèè j=2 (1 < xÂ < 2). Äëÿ ïðîñòîòû áûëî ñäåëàíî ïðåäïîëîæåíèå, ÷òî âîëíîâûå ôóíêöèè j = 2 êîððåëÿöèé ñ ðàçíûìè (èçî)ñïèíàìè è çàðÿäàìè ïðîïîðöèîíàëüíû (ñîãëàñíî êîìáèíàòîðèêå, â ñëó÷àå ïàðíûõ êîððåëÿöèé äîìèíèðóåò íóêëîííàÿ ïàðà ñ èçîñïèíîì 0 [33]). Â ýòîì ñëó÷àå õÂ - 25 2 çàâèñèìîñòè âêëàäîâ ýòèõ êîððåëÿöèé â σ2(xÂ, Q ) äîëæíà áûòü îäèíàêîâà. Òàêèì îáðàçîì, äëÿ ÿäåð ñ Z≠N âûðàæåíèå (1.15) ìîæíî ïåðåïèñàòü ñëåäóþùèì îáðàçîì: σeA(xÂ,Q2)/σeD(xÂ,Q2)=Za2p(À)γ(Q2)+Na2n(A)[1-γ(Q2)]=(2Z/À)a2(A)⋅[1+(N–Z/Z)⋅(1-γ)] (1.16) çäåñü a2p(n)-îòíîñèòåëüíàÿ âåðîÿòíîñòü äëÿ ïðîòîíà(íåéòðîíà) ïðèíàäëåæàòü êîððåëÿöèè j=2, ïî ñðàâíåíèþ ñ ïîäîáíîé âåðîÿòíîñòüþ â äåéòðîíå. Åñëè êîððåëÿöèÿ ñîñòîèò òîëüêî èç íóêëîíîâ, γ = σep(Q2)/[σep(Q2) + σen(Q2)] (1.17) ãäå σeN – ñå÷åíèå óïðóãîãî eN – âçàèìîäåéñòâèÿ. Ýêñïåðèìåíòàëüíî γ ∼ 0.7 ïðè Q2 > 2(ÃýÂ/ñ)2. Èç óð.(1.16) ñëåäóåò, ÷òî ñîñòàâëåííîå ïîäîáíûì îáðàçîì îòíîøåíèå â îáëàñòè âêëàäà ïàðíûõ êîððåëÿöèé ( 1.3< xB <1.8 [14] ) äîëæíî ñëàáî çàâèñèòü îò (xB,Q2) ( ∼ (N-Z)/Z). Â ýòîì è çàêëþ÷àåòüñÿ îñíîâíîå ïðåäñêàçàíèå ìîäåëè ÊÍÊ − ñêåéëèíãîâîãî ïîâåäåíèÿ îòíîøåíèÿ ñå÷åíèé â îáëàñòè âêëàäà ïàðíûõ êîððåëÿöèé, ñ âåëè÷èíîé ñêåéëèíãîâîãî ôàêòîðà ïðîïîðöèîíàëüíîé îòíîñèòåëüíîé âåðîÿòíîñòè ÊÍÊ â ýòèõ äâóõ ÿäðàõ. 1.4 Ïðåäñêàçàíèÿ, ðàñ÷åòû Êàê óæå ãîâîðèëîñü, â ìîäåëè ÊÍÊ âûñîêîýíåðãè÷íàÿ ÷àñòü èìïóëüñíîãî ðàñïðåäåëåíèÿ ÿäðà îáóñëîâëåíà ñêîððåëèðîâàííûìè íóêëîííûìè ïàðàìè. Ýòî îçíà÷àåò, ÷òî êîãäà ýëåêòðîí ðàññåèâàåòñÿ íà âûñîêîýíåðãè÷íîì íóêëîíå â ÿäðå, ìû ìîæåì ðàññìàòðèâàòü ýòî ðàññåÿíèå êàê ýëåêòðîí-äåéòðîí âçàèìîäåéñòâèå ñî ñïåêòàòîðîì (À-2) â ïîêîå (îá ýôôåêòå äâèæåíèÿ ïàðû áóäåò ñêàçàíî äàëüøå). Ñëåäîâàòåëüíî, ñîãëàñíî ðèñ.1.10(à), íà÷èíàÿ ñ íåêîòîðîãî ãðàíè÷íîãî xÂ0, äëÿ ôèêñèðîâàííîãî Q2 îòíîøåíèå ñå÷åíèé R(A1,A2) = (σ(A1,Q2,xÂ)/A1)/(σ(A2,Q2,xÂ)/A2) 26 (1.18) ãäå σ(A1,Q2,xÂ) è σ(A2,Q2,xÂ) ñå÷åíèÿ èíêëþçèâíîãî ðàññåÿíèÿ ýëåêòðîíà íà ÿäðàõ À1 è À2 ñîîòâåòñòâåííî, äîëæíî áûòü ïîñòîÿííûì(ñêåéëèíã). Ñêåéëèíã ñëåäóåò èç äîìèíèðîâàíèÿ ÊÍÊ â âûñîêîýíåðãè÷íîé êîìïîíåíòå ÿäåðíîé âîëíîâîé ôóíêöèè è äîëæåí íàáëþäàòüñÿ äëÿ îòíîøåíèÿ ñå÷åíèé íà òÿæåëûõ ÿäðàõ ê ñå÷åíèþ íà ëåãêèõ, òàêèõ êàê He3. Íà ðèñ.1.12(à) ïîêàçàíî ðàñ÷èòàííîå â ìîäåëè ÊÍÊ îòíîøåíèå R(12C,3He) êàê ôóíêöèÿ îò xB äëÿ Q2 îò 1.5 äî 2.5 ÃýÂ2 [25,26]. Îòíîøåíèÿ äëÿ À1=56Fe è À2=3He ïîêàçàíû íà ðèñ.1.12(á). Òåîðåòè÷åñêèå ðàñ÷åòû ïðîâîäèëèñü ïîñðåäñòâîì êîìïüþòåðíîãî êîäà, îïèñàííîãî â [25]. Â ýòèõ ðàñ÷åòàõ äëÿ ÿäðà 3Íå áûëà èñïîëüçîâàíà âîëíîâàÿ ôóíêöèÿ Ôàäååâà, ðàñ÷èòàííàÿ ñ èñïîëüçîâàíèåì Áîííñêîãî NN ïîòåíöèàëà [24]. Èìïóëüñíîå ðàñïðåäåëåíèå äëÿ áîëåå òÿæåëûõ ÿäåð áûëî ñìîäåëèðîâàííî ïîñðåäñòâîì äâóõêîìïîíåíòíîãî èìïóëüñíîãî ðàñïðåäåëåíèÿ, - ñðåäíåãî ïîëÿ äëÿ ìàëûõ íóêëîííûõ èìïóëüñîâ è èìïóëüñíîãî ðàñïðåäåëåíèÿ äëÿ äåéòîíà ïðè ð >250 ÌýÂ/ñ ñî ñêåéëèíãîâûì ôàêòîðîì à2,À (ïðèõîäÿùåéñÿ íà îäèí íóêëîí âåðîÿòíîñòüþ NN ÊÍÊ â ÿäðå À), îöåíåííûì â [17]. Äëÿ èìïóëüñíûõ ðàñïðåäåëåíèé ñðåäíåãî ïîëÿ áûëà èñïîëüçîâàíà âîëíîâàÿ ôóíêöèÿ ãàðìîíè÷åñêîãî îñöèëëÿòîðà äëÿ ÿäðà 12Ñ è êâàçè÷àñòè÷íûé ìåòîä Ëàãðàíæà [24] äëÿ 56Fe. Äëÿ îïèñàíèÿ eN-âçàèìîäåéñòâèÿ áûëè èñïîëüçîâàííû ïàðàìåòðèçàöèÿ íåóïðóãîãî ôîðì ôàêòîðà èç [28] è äèïîëüíûé óïðóãèé ôîðì ôàêòîð. 27 Ðèñ.1.12 Òåîðåòè÷åñêèå ïðåäñêàçàíèÿ äëÿ îòíîøåíèÿ (1.18) Íà ðèñ.1.12 ìîæíî âèäåòü íåêîòîðûå õàðàêòåðíûå ÷åðòû 2-õ íóêëîííîé ìîäåëè ÊÍÊ Ïðè Q2 > 1.5 (ÃýÂ/ñ)2 âèäèì î÷åíü ÿñíîå óêàçàíèå íà ÊÍÊ – ñêåéëèã (âûõîä íà ïëàòî). Ñêåéëèíã íà÷èíàåòñÿ ïðè õîÂ=1.4–1.5, ãäå õîÂ ÿâëÿåòñÿ ôóíêöèåé Q2. Òàêæå ìîæíî âèäåòü, ÷òî â îáëàñòè ïëàòî çíà÷åíèÿ îòíîøåíèé RAHe3 äëÿ 12Ñ è 56Fe î÷åíü áëèçêè, ÷òî óêàçûâàåò íà ñëàáóþ çàâèñèìèñòü îò À ïàðàìåòðà à2.À. Ïîëó÷åííûå íà ýêñïåðèìåíòå îòíîøåíèÿ â îáëàñòè îáëàñòè ñêåéëèíãà ìîãóò áûòü èñïîëüçîâàííû äëÿ îïðåäåëåíèÿ îòíîñèòåëüíîé âåðîÿòíîñòè íàéòè ñêîððåëèðîâàííóþ NN ïàðó â ðàçíûõ ÿäðàõ. Îäíàêî, íàäî ó÷åñòü òàêèå ôàêòîðû, êàê à) ÂÊÑ íóêëîíà ñ îñòàòî÷íîé ñèñòåìîé, á) äâèæåíèå öåíòðà ìàññ NN ïàðû, â) ðàçëè÷èå â ñå÷åíèÿõ å-p è å-n âçàèìîäåéñòâèé. 28 1.4.1 Âçàèìîäåéñòâèÿ â êîíå÷íîì ñîñòîÿíèè (ÂÊÑ) Â ìîäåëè ÊÍÊ âçàèìîäåéñòâèÿ â êîíå÷íîì ñîñòîÿíèè íå íàðóøàþò ñêåéëèíãîâîãî ïîâåäåíèÿ îòíîøåíèÿ, çàäàâàåìîãî âûðàæåíèåì (1.18). Àâòîðû ìîäåëè ñ÷èòàþò, ÷òî ÂÊÑ â äàííîì ñëó÷àå íå ìàëî, íî ïî÷òè ëîêàëèçîâàííî â ïðîñòðàíñòâå (â ÊÍÊ) è â âûðàæåíèè äëÿ îòíîøåíèÿ ñå÷åíèé äîëæíî ñîêðàòèòüñÿ. Äåéñòâèòåëüíî [26], â ïðèáëèæåíèè ñðåäíåãî ïîëÿ ïðåäïîëàãàåòñÿ, ÷òî áîëüøèå çíà÷åíèÿ âíóòðèÿäåðíûõ èìïóëüñîâ êîìïåíñèðóþòñÿ âñåì (À1) îñòàòî÷íûì ÿäðîì è, ñëåäîâàòåëüíî, ýôôåêò ÂÊÑ îïðåäåëÿåòñÿ îòíîñèòåëüíûì èìïóëüñîì ìåæäó âûáèòûì íóêëîíîì è èìïóëüñîì öåíòðà ìàññ (À-1) îñòàòî÷íîãî ÿäðà: kîòí =pi + ((A-1)/A)⋅q(pi–èìïóëüñ âíóòðèÿäåðíîãî íóêëîíà) è ñëàáî çàâèñèò îò x. Â ñëó÷àå ïàðíûõ êîððåëÿöèé èìïóëüñ ñáàëàíñèðîâàí ïîñðåäñòâîì íóêëîíà, âõîäÿùåãî â ýòó êîððåëÿöèþ è îòíîñèòåëüíûé èìïóëüñ ìåæäó âûáèòûì íóêëîíîì è êîððåëèðîâàííûì ñïåêòàòîðîì áóäåò: kOTH = M 2 y / 4 − m 2 = (Q 2 / 4 x )(2 − x ) (1.19) è ïðè õ → 2, kîòí → 0. Ñëåäîâàòåëüíî, ïðè õ → 2, ÂÊÑ, â îñíîâíîì, áóäóò îïðåäåëÿòüñÿ âçàèìîäåéñòâèåì âûáèòîãî íóêëîíà ñî ñêîððåëèðîâàííûì ñ íèì íóêëîíîì. Ïðè àíàëèçå èíêëþçèâíîãî ðàññåÿíèÿ ýëåêòðîíà ÂÊÑ âàæíî, â îñíîâíîì, äëÿ ïðèìåíåíèÿ “closure” ïðèáëèæåíèÿ (*). Âыбиваемый нуклон может взаимодействовать с 1) другим(и) нуклоном(ами) из одного и того же КНК или с 2) нуклонами остаточной (А-j) системы. Ïðè áîëüøèõ Q2 è xÂ “closure” ïðèáëèæåíèå ëåãêî ïðèìåíèòü êî âòîðîìó òèïó âçàèìîäåéñòâèé, òàê êàê â ýòîì ñëó÷àå ÂÊÑ ìîæåò áûòü îòäåëåíî îò (e,Ni) взаимодействиÿ. Â êâàíòîâîé механике ÂÊÑ âыбиваемîãî нуклонà ìîæåò îêàçàòü âîçäåéñòâèå íà ñå÷åíèå 29 (e,Ni) взаимодействиÿ èç-çà ñóùåñòâîâàíèÿ êîíå÷íîé äëèíû âçàèìîäåéñòâèÿ (àíàëîã êîãåðåíòíîé äëèíû) (ðèñ. 1.13) e/ e r q КНК e Nf Ni A-1 A ВКС Ðèñ.1.13 Â ññûëêå [17] ìàêñèìàëüíîå çíà÷åíèå äëèíû âçàèìîäåéñèâèÿ ðàñ÷èòàíî êàê ôóíêöèÿ Q2 ïðè ðàçíûõ xÂ. (ðèñ. 1.14) Рис.1.14 При Q2 > 1.5 ГеВ2 и хВ > 1.3 максимальное значение r < 1 фм ò. å. ìåíüøå ìåæíóêëîííûõ ðàññòîÿíèé (1.7 ôì), ñëåäîâàòåëüíî âòîðîé òèï ÂÊÑ íå áóäåò âëèÿòü íà (e,Ni) взаимодействиå è “closure” ïðèáëèæåíèå ìîæåò áûòü ïðèìåíåíî. Â ïðîòèâîâåñ ýòîìó, èç-çà 30 ìàëûõ ðàññòîÿíèé ìåæäó íóêëîíàìè â ÊÍÊ (1 ôì), ÂÊÑ ïåðâîãî òèïà ìîæåò ïîâëèÿòü íà (e,Ni) взаимодействиå è “closure” ïðèáëèæåíèå íå ìîæåò áûòü ïðèìåíåíî. Ñ äðóãîé ñòîðîíû, âзаимодействие выбиваемого нуклона с другим нуклоном из КНК гораздо сильнее, так как меньше относительный импульс и они ближе пространственно è â ñóììàðíîì ÂÊÑ âêëàäîì âòîðîãî òèïà ÂÊÑ ìîæíî ïðèíåáðå÷ü, ÷òî îçíà÷àåò, ÷òî ÂÊÑ ñîñðåäîòî÷êíî ,â îñíîâíîì, â ÊÍÊ. Ýòî îñíîâíàÿ ïðè÷èíà òîãî, ïî÷åìó àíàëèç ñå÷åíèé èíêëþçèâíîãî ðàññåÿíèÿ íå ìîæåò îáåñïå÷èòü êîððåêòíîãî ðàçäåëåíèÿ ìåõàíèçìà ðåàêöèè è èìïóëüñíîãî ðàñïðåäåëåíèÿ íóêëîíîâ, äàæå ïðè áîëüøèõ Q2 Îäíî èç îñíîâíûõ ïðåèìóùåñòâ примененой в данной модели техники отношений ïðè èçó÷åíèè ÊÍÊ– èñïîëüçîâàòü îòíîøåíèå ñå÷åíèé – èç-çà ëîêàëèçàöèè â ÊÍÊ íåèçâåñèíûé ýôôåêò ÂÊÑ áóäåò ñîêðàùàòüñÿ . (*) “closure” ïðèáëèæåíèå ïîäðàçóìåâàåò ñóììèðîâàíèå ïî âñåì êîíå÷íûì ñîñòîÿíèÿì è èñïîëüçîâàíèå ïîëíîòû êîíå÷íûõ ñîñòîÿíèé äëÿ àïïðîêñèìàöèè ýòîé ñóììû ïîñðåäñòâîì ïëîñêîé âîëíû. ×òîáû èìåòü âîçìîæíîñòü èñïîëüçîâàòü ýòî ïðèáëèæåíèå íåîáõîäèìî äîñòàòî÷íî æåñòêîå âçàèìîäåéñòâèå – òàêîå, ÷òîáû îíî ïðîèñõîäèëî áûñòðåå õàðàêòåðíûõ âçàèìîäåéñòâèé âíóòðè ñèñòåìû è äîñòàòî÷íî áîëüøîå ôàçîâîå ïðîñòðàíñòâî äëÿ êîíå÷íîãî ñîñòîÿíèÿ. Ñëåäîâàòåëüíî, â ÊÍÊ “closure” äåéñòâèòåëüíî äëÿ âçàèìîäåéñòâèÿ âûáèâàåìîãî íóêëîíà (êîòîðûé áûñòðûé) ñ íóêëîíàìè íå ïðèíàäëåæàùèìè êîððåëÿöèè è , â òî æå âðåìÿ, âçàèìîäåéñòâèå ñ äðóãèì(è) íóêëîíîì(è) èç êîððåëÿöèè íå ìîæåò áûòü çàäàíî ïîñðåäñòâîì “closure”. ( Ìàðê Ñòðèêìàí). 1.4.2 Äâèæåíèå öåíòðà ìàññ NN ïàðû Èìåÿ ìîäåëü ÿäåðíîé ñïåêòðàëüíîé ôóíêöèè, ìîæíî èçìåðåííîå îòíîøåíèå (1.18) îòíåñòè ê ÊÍÊ ñâîéñòâàì ÿäåðíîé âîëíîâîé ôóíêöèè. Â ïðåäåëàõ ìîäåëè ñïåêòðàëüíîé ôóíêöèè [13,14] â êîòîðîé ñêîððåëèðîâàííàÿ íóêëîííàÿ ïàðà ïðåäïîëàãàåòñÿ â ïîêîå ñ èìïóëüñíûì ðàñïðåäåëåíèåì íóêëîíîâ â ïàðå èäåíòè÷íûì ñ äåéòðîííûì, îòíîøåíèå â (1.18) ìîæåò áûòü 31 ïðÿìî îòíåñåíî ê, ïðèõîäÿùåéñÿ íà îäèí íóêëîí, âåðîÿòíîñòè ÊÍÊ â ÿäðå À îòíîñèòåëüíî äåéòðîíà, à2,À. Â ìîäåëÿõ ÿäåðíîé âîëíîâîé ôóíêöèè [27], â êîòîðûõ äâóõíóêëîííàÿ êîððåëÿöèÿ äâèæåòñÿ â ñðåäíåì ïîëå ñïåêòàòîðà (À-2), àíàëèç âûð.(1.18) äàåò íåñêîëüêî ìåíüøóþ âåëè÷èíó äëÿ à2,À. Ðàñ÷åòû èç [30] (Ciofi degli Atti) è [31] (Simula) ïîêàçûâàþò, ÷òî ýòî äâèæåíèå íå äåéñòâóåò íà ñêåéëèíã, íî ìîæåò óìåíüøèòü à2,À äëÿ 56 Fe äî 20%. Îäíàêî, âàæíî ïîä÷åðêíóòü, ÷òî îáå ìîäåëè ïðèâîäÿò ê îäèíàêîâîìó îòíîøåíèþ èìïóëüñíîãî ðàñïðåäåëåíèÿ íà ñâåòîâîì êîíóñå äëÿ êèíåìàòèêè äàííîãî ýêñïåðèìåíòà. 1.4.3 Ïðåäâàðèòåëüíûå ðàñ÷åòû Ïðåäâàðèòåëüíî ïðåäñêàçàíèÿ ìîäåëè ÊÍÊ ïðîâåðÿëèñü ïîñðåäñòâîì àíàëèçà äàííûõ SLAC ïî À(å,å’) âçàèìîäåéñòâèþ äëÿ äåéòåðèÿ [61, 63, 64] è áîëåå òÿæåëûõ ÿäåð [34]. Ñ ýòîé öåëüþ àâòîðàìè ìîäåëè áûëà ðàçðàáîòàíà ïðîöåäóðà ïî èçâëå÷åíèþ îòíîøåíèé èç ñóùåñòâóþùèõ ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ ïðàêòè÷åñêè ìîäåëüíî íàçàâèñèìûì ïóòåì. Ïðè Q2≥1 ÃýÂ2 è xÂ > 1.5 áûëî ïîëó÷åíî óêàçàíèå íà ñêåéëèíã (см. рис.1.15) è ðàñ÷èòàíû относительные âåðîÿòíîñòè 2-х нуклонных корреляций в ядрах А и ядре дейтрîíà: a2(3Íå) = 1.7 (0.3) a2(4Íå) = 3.3 (0.5) a2(12C) = 5.0 (0.5) a2(27Al) = 5.3 (0.6) a2(56Fe) = 5.2 (0.9) a2(197Au) = 4.8 (0.7) ãäå ÷èñëà â ñêîáêàõ – ñòàíäàðòíûå îòêëîíåíèÿ. 32 (1.20) Ðèñ.1.15 Îäíàêî, - ýòè èññëåäîâàíèÿ íå áûëè ÷èñòî ýêñïåðèìåíòàëüíûìè. Äàííûå äëÿ äåéòðîíà è òÿæåëûõ ÿäåð áûëè íàáðàíû â ñåðèè ýêñïåðèìåíòîâ ñ îäèíàêîâûì Q2, íî ïðè ðàçíûõ óãëàõ ðàññåÿíèÿ ýëåêòðîíà è ðàçíûõ ïåðâè÷íûõ ýíåðãèÿõ. Äëÿ òîãî, ÷òîáû ïîëó÷èòü îòíîøåíèÿ ñå÷åíèé ïðè îäèíàêîâûõ (xÂ, Q2) áûëè ïðèìåíåíû ñëîæíûå ïðîöåäóðû ôèòèðîâàíèÿ è èíòåðïîëÿöèè äàííûõ. Îñíîâíàÿ ïðîáëåìà áûëà â òîì, ÷òî ñå÷åíèÿ ñèëüíî ìåíÿþòñÿ ñ óãëîì, íà÷àëüíîé ýíåðãèåé è Q2. ×òîáû óïðîñòèòü èíòåðïîëÿöèþ, ýëåêòðîí-äåéòðîííîå ñå÷åíèå ïðåäâàðèòåëüíî äåëèëîñü íà òåîðåòè÷åñêèå ñå÷åíèÿ â ïðåäåëàõ èìïóëüñíîãî ïðèáëèæåíèÿ. - Получить абсолтную вероятность было невозможно. - используемый хВ – интервал был ограничен. 33 Ïðåäñêàçàíèÿ Ïðåäñêàçàíèÿ ìîäåëè ÊÍÊ äëÿ îòíîøåíèé èíêëþçèâíûõ ñå÷åíèé ðàññåÿíèÿ íà ðàçíûõ ÿäðàõ ìîæíî ïðîññóìèðîâàòü ñëåäóþùèì îáðàçîì: (ñì. Ðèñ.1.12) 1. Ñêåéëèíã (xÂ - çàâèñèìîñòü) îæèäàåòñÿ ïðè Q2 ≥ 1.5 ÃýÂ2 è x0Â ≤ xÂ < 2; 2. Ñêåéëèíã íå îæèäàåòñÿ ïðè Q2 < 1 ÃýÂ2 ; 3. Äëÿ xÂ ≤ x0Â îòíîøåíèå äîëæíî èìåòü ìèíèìóì ïðè xÂ = 1 è äîëæíî ðàñòè ñ ðîñòîì xÂ, òàê êàê, ïðè ð < 0.3 ÃýÂ/ñ, òÿæåëûå ÿäðà èìåþò áîëåå øèðîêîå èìïóëüñíîå ðàñïðåäåëåíèå, ÷åì ëåãêèå. 4. Íà÷àëî ñêåéëèíãà çàâèñèò îò Q2, çíà÷åíèå x0Â äîëæåíî óìåíüøàòüñÿ ñ ðîñòîì Q2. 5. Â ðåæèìå ñêåéëèíãà îòíîøåíèÿ (1.15) íå äîëæíû çàâèñèòü îò Q2. 6. Â ðåæèìå ñêåéëèíãà îòíîøåíèÿ äîëæíû ëèøü ñëàáî çàâèñåòü îò À äëÿ À≥10. 7. Îòíîøåíèÿ (1.15) â îáëàñòè ñêåéëèíãà (ïîïðàâëåííûå íà ðàçëè÷èå â ôîðì ôàêòîðàõ ïðîòîíà è íåéòðîíà) ðàâíû îòíîøåíèþ âåðîÿòíîñòè ïàðíûõ ÊÍÊ â ÿäðàõ ñ òî÷íîñòüþ áîëåå 20%. 1.4.4 Äðóãîé ìåõàíèçì (å,å’) ðàññåÿíèÿ Äðóãèì âîçìîæíûì ìåõàíèçìîì äëÿ èíêëþçèâíîãî (å,å’) ðàññåÿíè ïðè xÂ > 1 ÿâëÿåòñÿ ïîãëîùåíèå âèðòóàëüíîãî ôîòîíà îäèíî÷íûì íóêëîíîì ñ ïîñëåäóþùèì NN ïåðåðàññåÿíèåì [29,32]. Â ðàáîòå [29] àâòîðû èñïîëüçóþò ÿäåðíóþ ñïåêòðàëüíóþ ôóíêöèþ â ëàáîðàòîðíîé ñèñòåìå è ðàñ÷èòûâàþò ÂÊÑ, èñïîëüçóÿ êîððåëèðîâàííîå ïðèáëèæåíèå Ãëàóáåðà (CGA), â êîòîðîì íà÷àëüíûì èìïóëüñîì ïåðåðàññåÿíûõ íóêëîíîâ ïðåíåáðåãàþò. Â ýòîé ìîäåëè ñå÷åíèå ïðè xÂ > 1 îáóñëîâëåííî, â îñíîâíîì, ÂÊÑ è, ñëåäîâàòåëüíî, îòíîøåíèå ñå÷åíèé íå äîëæíî âûõîäèòü íà ïëàòî. Áîëåå òîãî, ñîãëàñíî ýòîé ìîäåëè, ýòè îòíîøåíèÿ çàâèñÿò îò Q2, òàê êàê ââîäèòñÿ çíà÷èòåëüíîå óìåíüøåíèå ÂÊÑ, ÷òîáû äîáèòüñÿ ñîãëàñèÿ ñ äàííûìè, ïðè Q2≥2 ÃýÂ2. Àâòîðû ïðèïèñûâàþò ýòî óìåíüøåíèå ÂÊÑ ýôôåêòó öâåòîâîé ïðîçðà÷íîñòè. Òðåáîâàíèå áîëüøîãî ýôôåêòà öâåòîâîé ïðîçðà÷íîñòè ïðèâîäèò òàêæå ê ñèëüíîé À 34 çàâèñèìîñòè îòíîøåíèÿ (1.15), òàê êàê âåëè÷èíà ïîäàâëåíèÿ ÂÊÑ çàâèñèò îò ÷èñëà íóêëîíîâ ó÷àñòâóþùèõ â ïåðåðàññåÿíèè. Îñíîâíûå ïðåäñêàçàíèÿ ìîäåëè CGA äëÿ îòíîøåíèÿ ÿäåðíûõ ñå÷åíèé: 1. ïðè Q2≥1 ÃýÂ2 è xÂ < 2 ñêåéëèíã íå ïðåäâèäèòñÿ; 2 îòíîøåíèÿ äîëæíû ìåíÿòüñÿ ñ Q2; 3 îòíîøåíèÿ äîëæíû çàâèñåòü îò À; 4 ìîäåëü íå äåéñòâèòåëüíà ïðè Q2< 1 ÃýÂ2. Òàêèì îáðàçîì, èçìåðåíèå îòíîøåíèé îòíîøåíèé èíêëþçèâíîãî (å,å’) ðàññåÿíèÿ ïðè xÂ >1 è Q2> 1 ÃýÂ2 äàñò âàæíóþ èíôîðìàöèþ îòíîñèòåëüíî äèíàìèêè ðåàêöèè. Åñëè ñêåéëèíã íàáëþäàåòñÿ, ýòî óêàçûâàåò íà äîìèíèðîâàíèå ÊÍÊ â ÿäåðíîé âîëíîâîé ôóíêöèè, à èçìåðåííûå îòíîøåíèÿ áóäóò ñîäåðæàòü èíôîðìàöèþ îòíîñèòåëüíî îòíîñèòåëüíî íóêëîííûõ êîððåëÿöèé â ÿäðàõ. 1.4.5 Что на сегоднешний день известно о нуклонном строении ядра. 1. Ñâèäåòåëüñòâà î íåîäíî÷àñòè÷íûõ ñîñòîÿíèÿõ. ñîñòîÿíèÿõ В первом поколении, так называемых, А(е,е′р)А-1 измерений спектральной функции S(Ei,pi) ( вероятность найти в ядре нуклон с импульсом pi и энергией отрыва Еi ) было получено: S(pi,Ei) = (dσexp(A)/dΩe’dEe’dΩp)/dσtheor(epi)/dΩe’dEe’dΩp Интеграл (спектроскопический множитель ) оказался отличным от åäèíèöû Z ≡ 4π∫S(Ei,pi)dEidpi ≈ 0.7 (≠1) 35 Ðèñ .1.16 Является ли этот 30% дефицит одночастичных состояний результатом КНК ? Проблеммы : ● результаты зависели от пределов интегрирования ; ● На результаты могло повлиять ВКС протона отдачи. Важность этих результатов в том, что они показывали возможный обьём вклада КНК (10%÷30%) 2. Попытка прямых измерений КНК в реакции (e,e’p) (Hall-C, TJNAF) [76] - Для подавления вклада ВКС была применена параллельная кинематика (p|| q); - Была сконструированна спектральная функция S(pm,Em); - В плоскости (pm,Em) было отобранно несколько областей, где ожидаемый вклад îäíî÷àñòè÷íûõ ñîñòîÿíèé (Î×Ñ) мал - Для С12 было получено только 10% наличия КНК Вероятность ( полное число ) КНК найдена не была Было сделано много неясных коррекций-приближений (ВКС, прозрачность, pm=pi, off-shell (eN’) сечение и т.д.) 36 3. Измерение относительной силы 2-х нуклонных КНК в (p,2p+n) реакции (EVA/BNL) [77] - В конечном состоянии регистрировались р1,р2 даже n - вклад ОЧС был подавлен использованием скейлингового поведения NN – сечения - для идентификации 2-х нуклонных КНК было применено обрезание γ > 90о и Pn > PF Было найдено, что для cos γ < 0, F(pn/NN) γ ≡ {N[(2p+n(pn>pF)]}/N[2p] = 0.49 ± 0.12 Заключение: - Для ядра С12 КНК были прямо ”видимы” - измерено отношение изотопических конфигураций (с поправкой на нейтронную прозрачность) - вероятность КНК найдена не была 4. Измерение импульсного распределения 2-х нуклонных КНК в 3 He(e,e’pp)n взаимодействии (TJNAF, Hall-B) [78] -регистрация двух протонов в конечном состоянии предоставляет полную кинематику -посредством нескольких кинематических обрезаний выделялись 2-х нуклонные КНК [(np) и ⁄или (pp)] - было получено два вида важной информации:● импульсное распределение нуклонов в КНК; 37 pn pn cross section (fb/(MeV/c) ) 100 50 0 0 0.2 Prel 0.4 0.6 0.2 (GeV/c) 0.4 Ptot ðèñ.1.17 ● импульсное (ц.м.) распределение собственно КНК - анализируются новые данные при Q2 ≈ 3 ГэВ - никакой информации о вероятности КНК 38 (GeV/c) 0.6 0.8 ÃËÀÂÀ2 ÓÑÒÀÍÎÂÊÀ 2.1 ÓÑÊÎÐÈÒÅËÜ ðèñ.2.1 ÑÐ× ðåöèëüêóëèðóþùèé ýëåêòðîííûé óñêîðèòåëü CEBAF. Ëèíåéíûé óñêîðèòåëü CEBAF (⇒ Continuous Electron Beam Accelerator Facility), ôóíêöèàíèðóþùèé â TJNAF (⇒Thomas Jefferson National Accelerator Facility) ïðåäíàçíà÷åí 39 äëÿ èçó÷åíèÿ ýëåêòðîìàãíèòíîé ñòðóêòóðû ìåçîíîâ, íóêëîíîâ è ÿäåð ïîñðåäñòâîì âûñîêîýíåðãè÷íûõ ýëåêòðîííûõ è ôîòîííûõ ïó÷êîâ. Íà ðèñ.2.1 ïîêàçàíà ñõåìà óñêîðèòåëÿ. Óñêîðèòåëü ñêîíñòðóèðîâàí íà îñíîâå òåõíîëîãèè нобиевых ñâåðïðîâîäÿùèõ ðезонаторов. Ëиíàê èíæåêòîð âûäàåò 67 ÌýÂ-ныå ïîëÿðèçîâàííûå èëè íåïîëÿðèçîâàííûå ýëåêòðîíû. Ýëåêòðîíû èñïóñêàþòñÿ ñ ÷àñòîòîé 1.497 GHz ñèíõðîííî ñ óñêîðÿþùåé ýëåêòðîìàãíèòíîé âîëíîé â 1.497 GHz â ñâåðõïðîâîäÿùèå êðèîìîäóëè ïåðâîãî ëиíàêà, ãäå óñêîðÿþòñÿ ïîñðåäñòâîì 20-òè êðèîìîäóëåé ïðèáëèçèòåëüíî äî ýíåðãèè 0.6 ÃýÂ, à çàòåì, ïîñðåäñòâîì ðåöèðêóëèðóþùåé äóãè, ïîäàþòñÿ âî âòîðîé ïîäîáíûé ëиíàê. Âòîðîé ëиíàê óñêîðÿåò ýëåêòðîííûé áàí÷ åùå íà 0.6 ÃýÂ, ïîñëå ÷åãî ïó÷îê ìîæåò áûòü ëèáî âûâåäåí è ïîäàí â ýêñïåðèìåíòàëüíûå çàëû ñ ýíåðãèé äî 1.2 ÃýÂ, ëèáî ïîñðåäñòâîì ðåöèðêóëèðóþùåé äóãè ïîäàí íà ñëåäóþùèé öèêë óñêîðåíèÿ. Ð× ñåïàðàòîð âûâîäíîãî óñòðîéñòâà óñòðîåí òàê, ÷òî ïîçâîëÿåò ïîäàâàòü ïó÷îê îäíîâðåìåííî â òðè çàëà ñ ÷àñòîòîé 499 Ìãö. Óñêîðèòåëü ñïîñîáåí íà 5 óñêîðèòåëüíûõ öèêëîâ ñ ìàêñèìàëüíîé ýíåðãèåé äî 6 ÃýÂ. Ðàçáðîñ ýíåðãèè â ïó÷êå â ïðåäåëàõ 0.01%. 40 2.2 Äåòåêòîð CLAS e e ðèñ.2.2 Cebaf Large Acceptance Spectrometer Â íàñòîÿùèé ìîìåíò â ëàáîðàòîðèè Äæåôôåðñîíà èìååòñÿ òðè ýêñïåðèìåíòàëüíûõ çàëà - çàë A, çàë B è çàë C. Òàêæå ïëàíèðóåòñÿ ïîñòðîèòü çàë D, äëÿ ïðîãðàììû 12 ÃýÂ –îãî ðåêîíñòðóèðîâàíèÿ óñêîðèòåëÿ. Äåòåêòîð CLAS [51], óñòàíîâëåííûé â çàëå Â, èìååò ïî÷òè 4π - àêñåïòàíñ ïî òåëåñíîìó óãëó è ïîêðûâàåò óãëîâîé èíòåðâàë ïî îòíîøåíèþ ê íàïðàâëåíèþ ïó÷êà îò 8ο äî 142ο è 360ο âîêðóã ëèíèè ïó÷êà (ðèñ.2.2). Äåòåêòîð ðàçáèò íà 6 îäèíàêîâûõ ñåêòîðîâ41 ñïåêòðîìåòðîâ, ñ 5-ìåòðîâûìè ñâåðõïðîâîäÿùèìè êîëüöàìè òородоидального магнита ðàñïîëîæåííûìè ìåæäó ñåêòîðàìè. Ðèñ.2.3 Тîðîäîèäàëüíîå ìàãíèòíîå ïîëå â îáúåìå äåòåêòîðà ( ∫B x dl ) ìåíåтñÿ îò 2 Ò m (â ïåðåäíåì íàïðàâëåíèè) äî ∼ 0.5 Ò m (äëÿ çàäíèõ óãëîâ). Ïîäîáíûé âûáîð äàåò âîçìîæíîñòü èçìåðÿòü çàðÿæåííûå ÷àñòèöû ñ õîðîøèì ðàçðåøåíèåì ïî èìïóëüñó â áîëüøîì óãëîâîì èíòåðâàëå â ëàáîðàòîðíîé ñèñòåìå êîîðäèíàò, îñòàâëÿÿ íå ïîäâåðæåííîé äåéñòâèþ ìàãíèòíîãî ïîëÿ îáëàñòü âîêðóã ìèøåíè, ïîçâîëÿÿ, òåì ñàìûì, èñïîëüçîâàòü äèíàìè÷åñêè ïîëÿðèçîâàííûå ìèøåíè. Â çàâèñèìîñòè îò íàïðàâëåíèÿ ïîëÿ, îòðèöàòåëüíî çàðÿæåííûå ÷àñòèöû çàãèáàþòñÿ ëèáî ê ëèíèè ïó÷êà (inbending), ëèáî â ïðîòèâîïîëоæíóþ ñòîðîíó (outbending). Äëÿ CLAS-èõ ýêñïåðèìåíòîâ ñòàíäàðòíîé ÿâëÿåòñÿ ïåðâàÿ êîíôèãóðàöèÿ 42 (inbending), îäíàêî äîáàâî÷íûå ýêñïåðèìåíòû ñ outbending –êîíôèãóðàöèåé ïîçâîëÿþò îõâàòèòü áîëåå øèðîêóþ êèíåìàòèêó ðàññåÿííîãî ýëåêòðîíà è äðóãèõ çàðÿæåííûõ ÷àñòèö. Äëÿ ýêðàíèðîâêè äåòåêòîðîâ îò çàðÿæåííîãî ýëåêòðîìàãíèòíîãî ôîíà, èäóùåãî îò ìèøåíè, äåòåêòîð îñíàùåí âòîðûì ìàãíèòîì (ìèíè-òîðóñîì), êîòîðûé îêðóæàåò ìèøåíü â öåíòðå äåòåêòîðà CLAS. Ñèëà ìàãíèòíîãî ïîëÿ ìèíè-òîðóñà ñîñòàâëÿåò òîëüêî 1%-5% îò îñíîâíîãî òîðóñà è ìàëî äåéñòâóåò íà âûñîêîýíåðãè÷íûå çàðÿæåííûå ÷àñòèöû. Ñèñòåìà ðåãèñòðàöèè ÷àñòèö (ðèñ.2.4) ñîñòîèò èç äðåéôîâûê êàìåð [43-45] äëÿ îïðåäåëåíèÿ òðàåêòîðèè çàðÿæåííûõ ÷àñòèö, ãàçîâûõ ×åðåíêîâñêèõ ñ÷åò÷èêîâ [46], äëÿ èäåíòèôèêàöèè ýëåêòðîíîâ, ñöèíòèëëÿöèîííûõ ñ÷åò÷èêîâ [47] äëÿ èçìåðåíèÿ âðåìåíè ïðîëåòà è ýëåêòðîìàãíèòíûõ êàëëîðèìåòðîâ [48,49] äëÿ ðåãèñòðàöèè ëèâíåâûõ ÷àñòèö (ýëåêòðîíîâ è ôîòîíîâ) è íåéòðîíîâ. Ñåãìåíòû îáîðóäîâàíû â âèäå øåñòè ñîâåðøåííî íåçàâèñèìûõ ìàãíèòíûõ ñïåêòðîìåòðîâ ñ îáùåé ìèøåíüþ, òðèããåðîì è ñèñòåìîé íàáîðà äàííûõ. à) á) ðèñ2.4 ñõåìòè÷íîå èçîáðàæåíèå ñèñòåìû ðåãèñòðàöèè ÷àñòèö à) ñå÷åíèå âäîëü ïó÷êà; á) – ïåðïåíäèêóëÿðíî ïó÷êó. 43 2.3 Äðåéôîâûå êàìåðû Äëÿ òðàññèðîâêè çàðÿæåííûõ ÷àñòèö âûëåòàþùèõ èç ìèøåíè, äåòåêòîð ÑLAS îáîðóäîâàí 18-þ ïðîâîëî÷íûìè êàìåðàìè – ðÿä èç òðåõ êàìåð (“îáëàñòü”) â êàæäîì èç 6-òè ñåêòîðîâ äåòåêòîðà. Ïî êðèâèçíå òðåêà ìîæíî îïðåäåëèòü èìïóëüñ ÷àñòèöû. Êîíñòðóêöèÿ êàìåð áûëà ðàñ÷èòàíà íà òðàññèðîâêó ÷àñòèö ñ èìïóëüñàìè âûøå 200 ÌýÂ/ñ â óãëîâîì èíòåðâàëå îò 8ο äî 142ο. ×òîáû ðàçðåøàòü ÷àñòèöû ïî âðåìåíè, äðåéôîâûå êàìåðû äîëæíû áûëè ðåêîíñòðóèðîâàòü òðåê ñ òî÷íîñòüþ 0.5% ïî èìïóëüñó ÷àñòèöû è 2 ìðàä ïî óãëó. Ýòî áûëî äîñòèãíóòî ïîñðåäñòâîì èçìåðåíèÿ òðåêà â òðåõ îáëàñòÿõ âäîëü ïóòè ÷àñòèöû. Äëÿ òðåõ ðàäèàëüíûõ ó÷àñòêîâ â êàæäîì ñåêòîðå ( ãäå ðàñïîëîæåíû òðè êàìåðû) ïðèíÿòû ñëåäóþùèå íàçâàíèÿ: “Îáëàñòü 1” -, ãäå êàìåðû îêðóæàþò ìèøåíü â îáëàñòè ìàëîãî ìàãíèòíîãî ïîëÿ, “Îáëàñòü 2” - îíà áîëüøå è íàõîäèòñÿ ìåæäó ìàãíèòíûìè êîëüöàìè, ãäå ïîëå ìàêñèìàëüíî è “Îáëàñòü 3”- ñ ñàìûìè áîëüøèìè êàìåðàìè, ðàñïîëîæåííûìè âíå âëèÿíèÿ ìàãíèòíèòíûõ êîëåö. ×òîáû ïîìåñòèòü â ïðîñòðàíñòâî ìåæäó ìàãíèòíûìè êîëüöàìè, êàìåðàì áûëà ïðèäàíà êëèíîîáðàçíàÿ ôîðìà, ñ êîíå÷íûìè ïëàñòèíàìè ñîñòàâëÿþùèìè óãîë â 60ο ïî îòíîøåíèþ äðóã ê äðóãó. ×òîáû óìåíüøèòü ìíогократное ðàññåÿíèå, áûëî çàòðåáîâàíî, ÷òîáû ïîëíîå êîëè÷åñòâî âåùåñòâà â îáëàñòè òðåêèíãà äåòåêòîðà ÑLAS áûëî ìåíüøå ÷åì 1% ðàäèàöèîííîé äëèíû. Äðåéôîâûå êàìåðû óñòàíîâêè ÑLAS ñîäåðæàò îêîëî 130,000 ïðîâîëîê. Èñïîëüçóþòñÿ 30 ìêì âîëüôðàìîâûå ïîçîëî÷åííûå ïðîâîëîêè. Â êàæäîé êàìåðå ïðîâîëîêè îáúåäåíåíû â ãðóïïû äâóõ ñóïåðñëîåâ, îäèí èç êîòîðûõ íàïðàâëåí ïî îñè ìàãíèòíîãî ïîëÿ, à äðóãîé ñîñòàâëÿåò ïðîñòðàíñòâåííûé óãîë â 6ο âîêðóã ðàäèóñà êàæäîãî ñëîÿ, äëÿ ïðåäîñòàâëåíèÿ èíôîðìàöèè îá àçèìóòàëüíîì òðåêèíãå (ðèñ.2.5). Êàæäûé ñóïåðñëîé ñîñòîèò èç øåñòè ñëîåâ äðåéôîâûõ ÿ÷ååê (çà èñêëþ÷åíèåì ïåðâîãî ñóïåðñëîÿ èç Îáëàñòè 1, êîòîðûé ñîñòîèò èç 4 – ñëîåâ), îðãàíèçîâàííûå â îáðàçöû “êèðïè÷íàÿ ñòåíà”. Êàæäàÿ 44 äðåéôîâàÿ ÿ÷åéêà èìååò ÷óñòâèòåëüíóþ ïðîâîëîêó â öåíòðå ñ øåñòüþ – ïîëåâûìè ïðîâîëîêàìè âîêðóã, îáðàçóÿ òåì-ñàìûì ãåêñîãîíàëüíóþ ñõåìó. Ïðèíöèï ðàáîòû äðåéôîâûõ êàìåð îñíîâàí íà âîçìîæíîñòè âûñîêîýíåðãè÷íûõ ÷àñòèö èîíèçèðîâàòü âåùåñòâî. Îáüåì êàæäîé îáëàñòè äðåéôîâîé êàìåðû çàïîëíåí ñìåñüþ èç 90% àðãîíà è 10% ÑÎ2. Çàðÿæåííàÿ ÷àñòèöà ïðîõîäÿ ÷åðåç ÿ÷åéêó äðåéôîâîé êàìåðû èîíèçèðóåò àòîìû ãàçà. Îáðàçîâàííàÿ ëàâèíà ýëåêòðîíîâ äðåéôóåò ïî íàïðàâëâíèþ ê ÷óâñòâèòåëüíîé ïðîâîëîêå è ñèãíàë çàïèñûâàåòñÿ ïîñðåäñòâîì êàìåðíîé ýëåêòðîíèêè. ðèñ.2.5 2.4 Ñöèíòèëëÿöèîííûå ñ÷åò÷èêè Âðåìÿ-ïðîëåòíàÿ ñèñòåìà óñòàíîâêè CLAS (TOF), ïîêðûâàåò ïîëÿðíûé óãëîâîé èíòåðâàë îò 8ο äî 142ο è âñþ àêòèâíóþ îáëàñòü ïî àçèìóòàëüíîìó óãëó φ. Ñöèíòèëëÿòîðû ðàñïîëîæåíû ðàäèàëüíî âíå ñèñòåìû òðåêèíãà è ×åðåíêîâñêèõ ñ÷åò÷èêîâ, ïåðåä 45 êàëëîðèìåòðàìè. Òîëùèíà ñöèíòèëëÿöèîííûõ ñ÷åò÷èêîâ 5.08 ñì, âûáðàíà òàê, ÷òîáû äàâàòü áîëüøîé ñèãíàë ïðè ïðîõîæäåíèè ìèíèìàëüíî èîíèçèðóþùåé ÷àñòèöû. Øèðèíà ïåðåäíèõ ñ÷åò÷èêîâ (θ <45ο) 15 ñì, à ñ÷åò÷èêîâ ðàñïîëîæåííûõ ïîä áîëüøèìè óãëàìè - 22 ñì, â íàïðàâëåíèè ∆θ. Äëèíà - îò 32 ñì äî 450 ñì. Ñèñòåìà ÿâëÿåòñÿ îñíîâíûì ñðåäñòâîì èäåíòèôèêàöèè ÷àñòèö, ïîñðåäñòâîì èçìåðåíèÿ âðåìåíè çà êîòîðîå ÷àñòèöà ïðîøëà îò òî÷êè âçàèìîäåéñòâèÿ â ìèøåíè äî âíåøíåé ãðàíèöû äåòåêòîðà CLAS, ãäå ðàñïîëîæåíà TOF – ñèñòåìà. Ñîâìåñòíî ñ èíôîðìàöèåé ïîëó÷åííîé îò DC îòíîñèòåëüíî äëèíû òðàåêòîðèè ÷àñòèöû, ñêîðîñòü ÷àñòèöû ìîæåò áûòü îïðåäåëåíà êàê β = τsc/(t∗c), ãäå τsc – äëèíà ïóòè ÷àñòèöû, t – âðåìÿ ïðîëåòà ÷àñòèöû, ñ = 29.97 (ñì/íñåê) – ñêîðîñòü ñâåòà. Äðåéôîâûå êàìåðû óñòàíîâêè CLAS òàêæå èçìåðÿþò èìïóëüñ çàðÿæåííîé ÷àñòèöû ïîñðåäñòâîì êðèâèçíû òðàåêòîðèè. Ïîýòîìó ìàññà ÷àñòèöû ìîæåò áûòü ðåêîíñòðóèðîâàíà êàê m= ( p 1 − β 2 ) / β Ñèñòåìà TOF áûëà ñêîíñòðóèðîâàíà ñ îòëè÷íûì ðàçðåøåíèåì ïî âðåìåíè äëÿ èäåíòèôèêàöèè ÷àñòèö è õîðîøåé ñåãìåíòàöèåé ñèñòåìû äëÿ âîçìîæíîñòè óíèâåðñàëüíîãî òðèããåðèíãà è ïðèñêýéëèíãà. Çàïëàíèðîâàííîå âðåìÿ ðàçðåøåíèÿ 120 ïñåê äëÿ ìàëûõ óãëîâ è 250 ïñåê äëÿ óãëîâ áîëüøå 90ο ïîçâîëÿåò ðàçäåëÿòü ïèîíû è êàîíû äî 2 ÃýÂ/ñ. Äåéñòâèòåëüíîå ñîáñòâåííîå âðåìÿ ðàçðåøåíèÿ äåòåêòîðà ìåíÿåòñÿ îò 80 ïñåê äëÿ êîðîòêèõ ñ÷åò÷èêîâ äî 160 ïñåê äëÿ áîëåå äëèííûõ [47]. 46 ðèñ.2.6 Âèä âðåìÿ-ïðîëåòíîãî ñöèíòèëëÿöèîííîãî ñ÷åò÷èêà â îäíîì ñåêòîðå. 47 2.5 Ýëåêòðîìàãíèòíûé êàëëîðèìåòð ðèñ.2.7 Âèä îäíîãî ðàçîáðàííîãî ìîäóëÿ ýëåêòðîìàãíèòíîãî êàëëîðèìåòðà óñòàíîâêè CLAS. Â ïåðåäíåé îáëàñòè êàæäîãî ñåêòîðà äåòåêòîðà CLAS íàõîäÿòñÿ ñâèíöîâî- ñöèíòèëëÿòîðíûå ýëåêòðîìàãíèòíûå êàëëîðèìåòðû (ÅÑ). Îñíîâíîå íàçíà÷åíèå ÅÑ – äåòåêòèðîâàíèå è òðèããåð ýëåêòðîíîâ ïðè ýíåðãèÿõ âûøå çàäàííîé ãðàíèöû (0.5 ÃýÂ), äåòåêòèðîâàíèå ôîòîíîâ ïðè ýíåðãèè âûøå 0.2 ÃýÂ (äëÿ âîññòàíîâëåíèÿ πο è η ïîñðåäñòâîì èçìåðåíèÿ èõ ðàñïàäà íà 2γ) è äåòåêòèðîâàíèå íåéòðîíîâ. Ýòîò äåòåêòîð ïîêðûâàåò îáëàñòü ïî óãëó θ äî 45ο. Äåòåêòîð èçãîòîâëåí èç ÷åðåäóþùèõñÿ ñëîåâ ñöèíòèëÿòîðíûõ ïëàñòèí è ñâèíöîâûõ ëèñòîâ îáùåé òîëùèíîé 16 ðàäèàöèîííûõ äëèí. Îòíîøåíèå òîëùèíû ñâèíöà ê ñöèíòèëëÿòîðó 0.24. Ïðè òàêîé êîíôèãóðàöèè îêîëî 1/3 ýíåðãèè âûäåëÿåòñÿ â ñöèíòèëëÿòîðå. ÅÑ ìîäóëè ïðåäñòàâëÿþò èç ñåáÿ ðàâíîñòîðîííèå òðåóãîëüíèêè è ïîäõîäÿò 48 ãåêñîãîíàëüíîé ãåîìåòðèè äåòåêòîðà CLAS. Êàæäûé èç ìîäóëåé ñîäåðæèò ñýíäâè÷ èç 39 ñëîåâ 10 ìì–ûõ ñöèíòèëëÿòîðîâ è 2.2 ìì ñâèíöîâûõ ëèñòîâ.(ñì. ðèñ2.7 ) Ïëîùàäü ñëîåâ áûñòðî ðàñòåò, ÷òîáû ìèíèìèçèðîâàòü óòå÷êó ëèâíÿ íà êðàÿõ è ñíèçèòü äèñïåðñèþ â ìîìåíò ïðèáûòèÿ ñèãíàëà îò ðàçíûõ ñëîåâ ñöèíòèëëÿòîðîâ. Äëÿ öåëåé ñ÷èòûâàíèÿ, êàæäûé ñöèíòèëëÿòîðíûé ñëîé ñäåëàí èç 36 –òè ïëàñòèí ïàðàëëåëüíûõ îäíîé ñòîðîíå òðåóãîëüíèêà ñ îðèåíòàöèåé ïëàñòèí ïîâåðíóòûõ íà 120ο â êàæäîì ïîñëåäóþùåì ñëîå. Ðàçíûå îðèåíòàöèè ïëàñòèí îáîçíà÷åíû êàê U, V è W, êàæäàÿ èìååò 13 ñëîåâ, êîòîðûå ïðåäîñòàâëÿþò ïðîñòðàíñòâåííóþ èíôîðìàöèþ î ìåñòîïîëîæåíèè ýíåðãîâûäåëåíèÿ. Êàæäûé âèä (U, V , W) â ñâîþ î÷åðåäü äåëèòñÿ íà 5 âíóòðåííèõ è 8 âíåøíèõ ñëîåâ. Ýëåêòðîíèêà êàëëîðèìåòðà áûëà ñêîíñòðóèðîâàíà òàê, ÷òîáû ñóììèðîâàëèñü ñèãíàëû îò àíîäîâ 36 ôîòîóìíîæèòåëåé, ïðèíàäëåæàùèõ îäíèì è òåì æå (U, V, W). Äâà äðóãèõ ýëåêòðîííûõ ìîäóëÿ òàê æå ïðîèçâîäÿò ñóììèðîâàíèå â ðàçíûõ êîìáèíàöèÿõ , âêëþ÷àÿ U-V–W îòäåëüíî äëÿ âíåøíèõ è âíóòðåííèõ ñëîåâ, à òàê æå ñóììó ïîëíîé ýíåðãèè. 2.6 ×åðåíêîâñêèé ñ÷åò÷èê ×åðåíêîâñêèé ñ÷åò÷èê (ÑÑ) èñïîëíÿåò ôóíêöèè òðèããåðà íà ýëåêòðîíû è ñåïàðàöèþ ýëåêòðîíîâ è ïèîíîâ. Êàê èçâåñòíî, ðàáîòà ÑÑ îñíîâàíà íà ôèçè÷åñêîì ýôôåêòå, îáíàðóæåíîì ×åðåíêîâûì: ÷àñòèöà ïðîõîäÿùàÿ ÷åðåç âåùåñòâî ñî ñêîðîñòüþ ïðåâîñõîäÿùåé ñêîðîñòü ñâåòà â äàííîì âåùåñòâå èñïóñêàåò ýëåêòðîìàãíèòíîå èçëó÷åíèå. Ñêîðîñòü ñâåòà â âåùåñòâå ñâÿçàíà ñ êîýôôèöèåíòîì ïðåëîìëåíèÿ ñðåäû ñëåäóþùèì îáðàçîì υ = c/n, ãäå ñ – ñêîðîñòü ñâåòà â âàêóóìå, à n – êîýôôèöèåíò ïðåëîìëåíèÿ äàííîé ñðåäû. Ãðàíèöà äëÿ ×åðåíêîâñêîãî èçëó÷åíèÿ β = υ⁄ñ = 1/n (2.1) 49 ÑÑ óñòàíîâêè CLAS â êà÷åñòâå ñðåäû èñïîëüçóþò ãàç (C1F10), êîýôôèöèåíò ïðåëîìëåíèÿ êîòîðîãî 1.00153 , ÷òî ñîîòâåòñòâóåò ãðàíè÷íîé ýíåðãèè ÷àñòèöû E = m /( 1 − β 2 ) = n /( n − 1) ∗ m = 18.09 ∗ m (2.2) ãäå m – ìàññà ÷àñòèöû. Äëÿ ïèîíîâ ãðàíèöà ðπ = 2.5 ÃýÂ/ñ ðèñ.2.8 Ñõåìà ïðîñòðàíñòâà îïòè÷åñêèõ ìîäóëåé â îäíîì èç ñåêòîðîâ óñòàíîâêè CLAS. Èç-çà òîðîèäàëüíîé êîíôèãóðàöèè ìàãíèòíîãî ïîëÿ â äåòåêòîðå, òðàåêòîðèè ÷àñòèö áàìáàíäèðóþùèõ ïëîñêîñòü ÑÑ ëåæàò ïðèáëèçèòåëüíî â ïëîñêîñòè ñ ïîñòîÿííûì àçèìóòàëüíûì óãëîì φ, òàê ÷òî ñâåòîñáîðíàÿ îïòèêà ñêîíñòðóèðîâàíà òàê, ÷òîáû ñâåò ñîáèðàëñÿ â íàïðàâëåíèè φ [50]. ÑÑ äåòåêòîð â êàæäîì ñåêòîðå ïîäðàçäåëÿåòñÿ íà äâà îäèíàêîâûõ ïîäñåêòîðà òàê, ÷òî êàæäûé ñîäåðæèò 18 ñáîðíûõ ìîäóëåé (ðèñ.2.7). Îïòèêà ôîêóñèðóåò ñâåò íà ÐÌÒ, ðàñïîëîæåííûé â îáëàñòè ñêðûòîé(çàòåìíåíîé) ïîñðåäñòâîì êîëåö. Îïòè÷åñêèå ýëåìåíòû êàæäîãî ìîäóëÿ ñîñòîÿò èç äâóõ ôîêóñèðóþùèõ çåðêàë, ñâåòîñáîðíîãî êîíóñà “Winston” è öèëèíäðè÷åñêîãî çåðêàëà â 50 îñíîâàíèè êîíóñà.(ðèñ.2.8). ÐÌÒ ìîíòèðóþòñÿ ó îñíîâàíèÿ êàæäîãî êîíóñà “Winston”–à äëÿ äåòåêòèðîâàíèÿ ×åðåíêîâñêîãî èçëó÷åíèÿ, êîòîðîå â îñíîâíîì óëüòðàôèîëåòîâîå. ×åðåíêîâñêèå äåòåêòîðû ìîãóò èìåòü ðàçíóþ ýôôåêòèâíîñòü ñâåòîñáîðêè ñâÿçàííóþ ñ èíäèâèäóàëüíûì çåðêàëüíûì ñåãìåíòîì. Çà èñêëþ÷åíèåì èçîëèðîâàííûõ ïÿòåí â ñðåäíåé ïëîñêîñòè, ãäå çàçîð ìåæäó çåðêàëàìè íàèáîëüøèé, ýôôåêòèâíîñòü ýëåêòðîíîâ â ïðåäåëàõ ôèäóöèàëüíîé îáëàñòè äîëæíà ïðåâîñõîäèòü 99%. Çà ïðåäåëàìè îáëàñòè âûñîêîé ýôôåêòèâíîñòè ñâåòîñáîðêè, ýôôåêòèâíîñòü ôîòîýëåêòðîíîâ áûñòðî óìåíüøàåòñÿ è ýòà îáëàñòü äîëæíà áûòü èñêëþ÷åíà èç ôèçè÷åñêîãî àíàëèçà ïîñðåäñòâîì ôèäóöèàëüíûõ ñðåçîâ (ñì. ïóíêò 3.2.5). 2.7 Ìèøåíü Ýêñïåðèìåíò Å2 ïðîâîäèëñÿ â äâà ýòàïà – å2à è å2á. Íà îáåèõ ýòàïàõ áûëè èñïîëüçîâàíû êàê “æèäêèå” (3He, 4He, 2H), òàê è òâåðäûå (56Fe, 12C, 2CH,207Pb) ìèøåíè. “Æèäêàÿ “ ìèøåíü ïðåäñòàâëÿåò èç ñåáÿ êðèîãåííóþ æèäêîñòü çàëèòóþ â öèëèíäðè÷åñêóþ ÿ÷åéêó ñ âõîäíûì è âûõîäíûì àëþìèíèåâûìè îêíàìè. ß÷åéêà îáåðíóòà òåðìîèçîëèðóþùèì ìàòåðèàëîì. Òâåðäàÿ ìèøåíü – ýòî î÷åíü òîíêàÿ ïëàñòèíà ïðÿìîóãîëüíîé ôîðìû. Ìèøåíè ïîìåùàþòñÿ â êàìåðó ðàññåÿíèÿ, îáðàçóÿ, òàêèì îáðàçîì “ìèøåííóþ ñèñòåìó” (ñì. ðèñ. 2.9) ðèñ.2.9 Ìèøåííàÿ ñèñòåìà (ñõåìàòè÷åñêèé âèä). 51 2.8 Ñèñòåìà òðèããåðîâ Äëÿ èíèöèàëèçàöèè ïðåîáðàçîâàíèÿ è ñ÷èòûâàíèÿ äàííûõ â ýêñïåðèìåíòàõ íà óñòàíîâêå CLAS èñïîëüçóåòñÿ äâóõóðîâíåâàÿ ñèñòåìà òðèããåðîâ. Òðèããåð (ïóñêîâîé òðèîä) ïåðâîãî óðîâíÿ ìîæíî íàçâàòü “ñèñòåìîé áûñòðîãî ðåàãèðîâàíèÿ”. Îí íå èìååò “ìåðòâîãî âðåìåíè’ è ïðîâîäèò âñå áûñòðûå ÐÌÒ ñèãíàëû ÷åðåç ïàìÿòü äîñòóïíóþ â ïðåäåëàõ 90 íñ. Ðåçóëüòèðóþùèå ñèãíàëû ïîñûëàþòüñÿ íà ìîäóëü óïðàâëÿþùåãî òðèããåðà, ãäå îíè èñïîëüçóþòüñÿ â êà÷åñòâå “âîðîò” äëÿ íà÷àëüíîé-êîíå÷íîé ýëåêòðîíèêè. Ýòî âêëþ÷àåò ãåíåðàöèþ îáùåãî ñòàðòîâîãî ñèãíàëà äëÿ ÐÌÒ ÒÄÑ, ñóììàðíîãî ñèãíàëà äëÿ ÐÌÒ ÀÄÑ è, çà íåêîòîðûì èñêëþ÷åíèåì, îáùåãî ñèãíàëà îñòàíîâà äëÿ äðåéôîâûõ êàìåð. Ïîñëå ïðèõîäà ñèãíàëà îò òðèããåðà ïåðâîãî óðîâíÿ, ñîáûòèå îöèôðîâûâàåòñÿ è ñ÷èòûâàåòñÿ, åñëè íå ïîÿâèòñÿ ñèãíàë “áûñòðàÿ-÷èñòêà” â òå÷åíèè ïåðèîäà áðåìåíè, íàçûâàåìîãî “áûñòðîåî÷èñòèòåëüíîå îêíî”. “Áûñòðîå-î÷èñòèòåëüíîå îêíî” ñëàãàåòñÿ èç ñóììû íàèáîëåå äëèííîãî âðåìåíè äðåéôà â äðåéôîâîé êàìåðå è âðåìåíè íåîáõîäèìîãî äëÿ ñðàáàòûâàíèÿ òðèããåðà óðîâíÿ 2 (~4 ìñ). Íàçíà÷åíèå òðèããåðà ïåðâîãî óðîâíÿ- ïðåäîñòàâèòü âîçìîæíîñòü èñïîëüçîâàòü ëþáóþ èëè âñþ áûñòðóþ èíôîðìàöèþ îò êàíàëîâ ÐÌÒ, ñ öåëüþ îïðåäåëèòü ïîÿâèëîñü ëè îæèäàåìîå ñîáûòèå. Ýòà èíôîðìàöèÿ âêëþ÷àåò ìåñòîðàñïîëîæåíèå ñîóäàðåíèé âî âðåìÿ-ïðîëåòíîì äåòåêòîðå, ñèãíàëû â ×åðåíêîâñêîì äåòåêòîðå (äëÿ èäåíòèôèêàöèè ýëåêòðîíîâ) è ýíåðãèþ âûäåëÿåìóþ â êàëëîðèìåòðå. Íàçíà÷åíèå òðèããåðà âòîðîãî óðîâíÿ ýòî - î÷èñòêà îò ñîáûòèé, êîòîðûå óäîâëåòâîðÿþò óðîâíþ1, íî íå èìåþò òðåêîâ â äðåéôîâîé êàìåðå. Ýòî äåëàåòñÿ ïîñðåäñòâîì ïîèñêà “âîçìîæíûõ òðåêîâ” â äåòåêòîðå è çàïóñêà “áûñòðî-÷èñòî”, åñëè íå áóäåò íàéäåí êàíäèäàò â òðåê. Ïîêà ïðîèñõîäèò áûñòðàÿ ÷èñòêà èëè íå çàêîí÷åíî îöèôðîâàíèå, òðèããåð íå äîñòóïåí. Ïðîöåññ ñ÷èòûâàíèÿ ñîáûòèé ïðîèñõîäèò ñèíõðîííî ñ îöèôðîâàíèåì è íå äàåò âêëàä â ìåðòâîå âðåìÿ ñèñòåìû. Ñèñòåìà íàáîðà äàííûõ ñîáèðàåò îöèôðîâàííûå äàííûå è ñîõðàíÿåò èíôîðìàöèþ äëÿ ïîñëåäóþùåãî “off-line” àíàëèçà. 52 2.9 Âîññòàíîâëåíèå ñîáûòèé Âîññòàíîâëåíèå ñîáûòèé â äåòåêòîðå CLAS ñîñòîèò èç èäåíòèôèêàöèè çàðÿæåííûõ è íåéòðàëüíûõ ÷àñòèö ñ âû÷èñëåíèåì èõ òðåõìåðíîãî èìïóëüñà. Äëÿ âîññòàíîâëåíèÿ çàðÿæåííîé ÷àñòèöû òðåáóåòñÿ èíôîðìàöèÿ êàê î òðåêèíãå ÷àñòèöû, òàê è î åå âðåìåíè ïðîëåòà. Èíôîðìàöèÿ î òðåêèíãå èñïîëüçóåòñÿ äëÿ îïðåäåëåíèÿ èìïóëüñà ÷àñòèöû (ð), â òî âðåìÿ êàê, âðåìÿ ïðîëåòà ïîçâîëÿåò îïðåäåëèòü ñêîðîñòü ÷àñòèöû (β). Íà îñíîâå äàííîé èíôîðìàöèè îïðåäåëÿåòñÿ ìàññà ÷àñòèöû: m = ð/βγ. Èäåíòèôèêàöèÿ ýëåêòðîíà òðåáóåò äîáàâî÷íî, ÷òîáû òðåê ñîâïàäàë ïî âðåìåíè è ïîçèöèè ñ ñîóäàðåíèåì â ÑÑ è èçîëèðîâàííûì ýíåðãåòè÷èñêèì êëàñòåðîì â ÅÑ. Èìïóëüñ òðåêà äîëæåí ñîâïàäàòü ñ ýíåðãèåé âûäåëåííîé â ÅÑ. Íåéòðàëüíûå ÷àñòèöû äåòåêòèðóþòñÿ ëèáî â êàëëîðèìåòðå ëèáî â SC (èëè â îáåèõ). Âîññòàíîâëåíèå îïðåäåëåíèÿ íà÷èíàåòñÿ ïîñðåäñòâîì ïðîñòðàíñòâåííîãî íàõîæäåíèÿ ðàñïîëîæåíèÿ, êëàñòåðèçàöèè. Êàíäèäàòàìè â íåéòðàëüíûå ÷àñòèöû èçîëèðîâàííûõ âûäåëåííîé ýíåðãèè êëàñòåðîâ è è âðåìåíè ÿâëÿþòñÿ êëàñòåðû â âûõîäíûõ äåòåêòîðàõ, êîòîðûå íå ñîâïàäàþò íè ñ îäíèì òðåêîì çàðÿæåííîé ÷àñòèöû. Äëÿ ôîòîíîâ, êîòîðûå îñòàâëÿþò âñþ ñâîþ ýíåðãèþ â êàëëîðèìåòðàõ, ýíåðãèÿ âû÷èñëÿåòñÿ èç “pulseheight”ñèãíàëà â êàëëîðèìåòðå . Èìïóëüñ íåéòðîíîâ âû÷èñëÿåòñÿ èç èõ âðåìåíè ïðîëåòà, îïðåäåëåííîãî ïîñðåäñòâîì âðåìåííîãî ñèãíàëà â êàëëîðèìåòðàõ è, êîãäà ñîîòâåòñòâóåò, ñîâïàâøåãî TOF ñ÷åòà. Â ëþáîì ñëó÷àå, óãîë òðàåêòîðèè íåéòðàëüíîé ÷àñòèöû îïðåäåëÿåòñÿ èç ïîçèöèè êëàñòåðà â ëèöåâîé ÷àñòè êàëëîðèìåòðà. Äëÿ âñåõ ñîáûòèé òðåáóåòñÿ òî÷íîå îïðåäåëåíèå âðåìåíè âçàèìîäåéñòâèÿ èëè ñòàðòîâîãî âðåìåíè ñîáûòèÿ. Äëÿ ýëåêòîííûõ ýêñïåðèìåíòîâ, ñòàðòîâîå âðåìÿ âûâîäèòñÿ èç âðåìåíè ïðèáûòèÿ ýëåêòðîíà â ñ÷åò÷èêè TOF, ïîïðàâëåííîå íà ðàññòîÿíèå ïðîëåòà è çàäåðæêó ñèãíàëà. 53 ÃËÀÂÀ 3 3.1 ÝÊÑÏÅÐÈÌÅÍÒ Ìû èçó÷àëè èíêëþçèâíîå À(å,å’) ðàññåÿíèå íà ÿäðàõ 4 Íå, 12 Ñ, 56 Fe è 3 Íå,. Ýêñïåðèìåíòàëüíûå äàííûå, íà îñíîâå êîòîðûõ ïðîâîäèëñÿ äàííûé àíàëèç, áûëè íàáðàíû â ñåðèè ýêñïåðèìåíòîâ íà äåòåêòîðå ÑLAS (ñì. ïóíêò 2.2), ïðîâåäåííûõ â äâà ýòàïà. Íà ïåðâîì ýòàïå ýëåêòðîíû ñ íà÷àëüíîé ýíåðãèåé 4.461 ÃýÂ ðàññåèâàëèñü íà ìèøåíÿõ 3Íå, 4He, 12 Ñ è 56Fe. Êðèîãåííая жидкость áûëа çàëèòа â öèëèíäðè÷åñêóþ ÿ÷åéêó ñ äèàìåòðîì â 1 ñì è äëèíîé 4 ñì, óñòàíîâëåííóþ âäîëü îñè ïó÷êà ïðèáëèçèòåëüíî â öåíòðå óñòàíîâêè ÑLAS. Òâåðäàÿ ìèøåíü 12 Ñ, ïðåäñòàâëÿþùàÿ èç ñåáÿ òîíêóþ ïëàñòèíó òîëùèíîé 1 ìì, áûëà ñïîçèöèîíèðîâàíà âäîëü ïó÷êà íà ðàññòîÿíèè 1.5 ñì îò âûõîäíîãî îêíà æèäêîé ìèøåíè. Âî âòîðîé ñåðèè èçìåðåíèé ýëåêòðîíû ñ íà÷àëüíîé ýíåðãèåé 4.471 ÃýÂ ðàññåèâàëèñü íà òâåðäîé ìèøåíè 56 Fe, à 4.7 ÃýÂ-íûå ýëåêòðîíû ðàññåèâàëèñü íà êðèîãåííîì 3He. 3He áûë çàëèò â öèëèíäðè÷åñêóþ ìèøåííóþ ÿ÷åéêó ñ äèàìåòðîì 0.7 ñì è äëèííîé 5 ñì è ñïîçèöèîíèðîâàí ïðèáëèçèòåëüíî çà 4 ñì äî öåíòðà ÑLAS. Òâåðäàÿ 0.15 ìì–âàÿ ïëàñòèíà, ïðåäñòàâëÿþùàÿ èç ñåáÿ ìèøåíü 56Fe áûëà ñïîçèöèîíèðîâàíà â öåíòðå ÑLAS (íà ðàññòîÿíèè 1.5 ñì îò âûõîäíîãî îêíà æèäêîé ìèøåíè 3He). Äàííûå íà òâåðäûõ ìèøåíÿõ áðàëèñü ïðè ïóñòîé ÿ÷åéêå æèäêîé ìèøåíè. Ðàçðåøåíèå äåòåêòîðà ÑLAS ïî ïîçèöèè âåðøèíû ïðèáëèçèòåëüíî 2 ìì, ýòî ïîçâîëèëî ïîëíîñòüþ ñðåçàòü ôîí îò ìèøåííîé ÿ÷åéêè â äàííûå òâåðäîé ìèøåíè. Â ñëó÷àå æèäêèõ 3He è 4He áûëè ñäåëàíû ñîîòâåòñòâåííî 4 ñì è 3 ñì ñðåçû ïî âåðøèíå â öåíòðàëüíîé ÷àñòè ìèøåíè.(ñì. ðèñ.3.1 ). Â äàëüíåéøåì, ïðè ñîâìåùåíèè äàííûõ äâóõ ýêñïåðèìåíòàëüíûõ ýòàïîâ, ðàçëè÷èå â ýíåðãèè ïåðâè÷íîãî ýëåêòðîíà áûëî ó÷òåíî ( ñì . ïóíêò 3.2.7) Ñàì ïðîöåññ àíàëèçà òàêæå ñîñòîÿë èç äâóõ ÷àñòåé, îòëè÷àþùèõñÿ ïîñòàíîâêîé çàäà÷è. Ïðè áîëüøèõ Q2-õ ýêñïåðèìåíòàëüíîå èíêëþçèâíîå ñå÷åíèå äëÿ âñåõ ÿäåð ÿâëÿåòñÿ ñïàäàþùåé ôóíêöèåé Áüåðêåíîâñêîé ïåðåìåííîé õÂ, áûñòðî ïàäàþùåé ïðè áîëüøèõ õÂ. 54 Ïåðâàÿ ñòàäèÿ èññëåäîâàíèé ïðîâîäèëàñü íà äàííûõ ïåðâîãî ýêñïåðèìåíòàëüíîãî ýòàïà. Íà ýòîé ñòàäèè ðàññìàòðèâàëèñü 2-õ íóêëîííûå êîððåëÿöèè (1<õÂ<2). Ïåðåõîä â îáëàñòü òðåõíóêëîííûõ êîððåëÿöèé (2 < õÂ <3) ñòàë âîçìîæåí òîëüêî ïîñëå íàáîðà äîïîëíèòåëüíîé ñòàòèñòèêè ( âòîðîé ýêñïåðèìåíòàëüíûé ýòàï). Â äàííîì îïèñàíèè ñîáëþäåíà õðîíîëîãè÷åñêàÿ ïîñëåäîâàòåëüíîñòü ïðîâåäåíèÿ àíàëèçà è ïîëó÷åíèÿ ðåçóëüòàòîâ. ðèñ.3.1 Ïîçèöèÿ âåðøèíû Z â à) æèäêèõ è b) òâåðäûõ ìèøåíÿõ. Âåðòèêàëüíûå ëèíèè óêàçûâàþò íà ïðèìåíåííûå ñðåçû âî-âðåìÿ àíàëèçà äàííûõ. Â ýêñïåðèìåíòàõ ïî ðàññåÿíèþ ýëåêòðîíîâ íà äåòåêòîðå CLAS, çàïèñûâàåìîå ñîáûòèå äîñòóïíî äëÿ ôèçè÷åñêîãî àíàëèçà, åñëè èäåíòèôèöèðîâàí ðàññåÿíûé ýëåêòðîí. Äëÿ èäåíòèôèêàöèè ýëåêòðîíà, â áîëüøèíñòâå ñëó÷àåâ, òðåáóåòñÿ ñèãíàë îò âñåõ ÷åòûðåõ äåòåêòîðîâ. Ýôôåêòèâíîñòü ðåãèñòðàöèè ýëåêòðîíà â îáëàñòè ñðåäíåé ïëîñêîñòè êàæäîãî ñåêòîðà ìîæåò áûòü âîñïðîèçâåäåíà ïîñðåäñòâîì GSIM–ìîäåëèðîâàíèÿ (ñì. íèæå). Èç-çà ñëîæíûõ ñòðóêòóð ñ÷èòûâàíèÿ äàííûõ îò ÅC è CC, ýôôåêòèâíîñòè äåòåêòèðîâàíèÿ è 55 ðåêîíñòðóêöèè íå õîðîøî “ïîíÿòíû” â îáëàñòÿõ áëèçêèõ ê êîëüöàì òîðóñà è ê “óìåðøèì” êàíàëàì ýëåìåíòîâ äåòåêòîðà. Äëÿ ìèíèìèçàöèè ñèñòåìàòè÷åñêèõ íåîïðåäåëåííîñòåé â ôèçè÷åñêîì àíàëèçå, âàæíî ðàññìàòðèâàòü ñîáûòèÿ â “ôèäóöèàëüíîé îáëàñòè” (ñì. ïóíêò 3.1 5) äåòåêòîðà, ãäå ýôôåêòèâíîñòü îïðåäåëåíà. Íàáîð äàííûõ â ýêñïåðèìåíòå Å2 ïðè ýíåðãèè 4.4 ÃýÂ ïðîâîäèëñÿ ïðè îòñóòñòâèè ×åðåíêîâñêèõ ñ÷åò÷èêîâ â òðèããåðå ïåðâîãî óðîâíÿ â CLAS DAQ, ÷òî áûëî îáóñëîâëåííî ðàññìàòðèâàåìîé ôèçèêîé, ïðè êîòîðîé èìïóëüñ ðàññåÿííîîãî ýëåêòðîíà ïðåâîñõîäèë ïèîííûå ãðàíèöû â ÑÑ, è å/π ðàçäåëåíèå ïðîèñâîäèëîñü òîëüêî â ýëåêòðîìàãíèòíîì êàëëîðèìåòðå. Òðèããåð óñòàíîâêè CLAS áûë óñòàíîâëåí ïî ðàññåÿíûì ýëåêòðîíàì ïîñðåäñòâîì ñèãíàëîâ ÅÑ, ñîîòâåòñòâóþùèõ ñîáûòèÿì ñ ýíåðãèåé ïðåâîñõîäÿùåé 1 ÃýÂ. 3.2 Ìåòîäîëîãè÷åñêèå èññëåäîâàíèÿ Ïåðåä òåì êàê ïðîâîäèòü ñðàâíåíèå ïîëó÷åííûõ ýêñïåðèìåíòàëüíî ñå÷åíèé, áûë ïðîäåëàí ðÿä ìåòîäîëîãè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé, öåëüþ êîòîðûõ áûëî íàõîæäåíèå ýôôåêòèâíîñòè ðåãèñòðàöèè ýëåêòðîíîâ íà óñòàíîâêå ÑLAS, à òàêæå ó÷åò âîçìîæíûõ ñèñòåìàòè÷åñêèõ è ñëó÷àéíûõ îòêëîíåíèé, îáóñëîâëåííûõ êàê âîçäåéñòâèåì ãåîìåòðèè óñòàíîâêè, òàê è íåïðåäâèäåííûìè ñáîÿìè â òå÷åíèè íàáîðà äàííûõ. Ýòî ïîçâîëèëî ñäåëàòü çàêëþ÷åíèå î ñòåïåíè äîñòîâåðíîñòè ïðîâåäåííîãî àíàëèçà è ïîëó÷åííûõ ðåçóëüòàòîâ. 3.2.1 Îòäåëåíèå “õîðîøåãî” ôàéëà ñ äàííûìè Â òå÷åíèå íàáîðà äàííûõ íà òàêîì ñëîæíîì äåòåêòîðå êàê CLAS, ìíîãîå ìîæåò ïîâëèÿòü íà êà÷åñòâî äàííûõ. Ïðîáëåìû, ñâÿçàííûå ñ óñòàíîâêîé ìîæíî ðàçäåëèòü íà äâå îñíîâíûå ãðóïïû: 1) íåçàâèñèìûå îò âðåìåíè “ìåðòâûå” ÷àñòè óñòàíîâêè, èìåþùèå ìåñòî íà ïðîòÿæåíèè âñåãî ïðîöåññà íàáîðà äàííûõ è 2) ñëó÷àéíûå ïðîáëåìû âîçíèêàþùèå è èñ÷åçàþùèå â òå÷åíèè íàáîðà äàííûõ. Ïåðâûé âèä ïðîáëåì ìîæåò áûòü ëåãêî ó÷òåí â ïðîöåññå ñèìóëÿöèè, ïðè ðàñ÷åòå àêñåïòàíñà äåòåêòîðà èëè ïðîñòî ìîæíî èñêëþ÷èòü èç àíàëèçà, ïîñðåäñòâîì íàëîæåíèÿ ñîîòâåòñòâóþùèõ ãåîìåòðè÷åñêèõ îáðàçàíèé íà ÷àñòè äåòåêòîðà, ãäå ïðèñóòñòâóåò èçâåñòíàÿ ïðîáëåìà. Âòîðîé âèä ïðîáëåì èìååò ìåñòî, êîãäà íà 56 êîðîòêîå âðåìÿ âûõîäèò èç ñòðîÿ êàêàÿ-ëèáî ÷àñòü ïðîãðàììíîãî îáåñïå÷åíèÿ èëè äåòåêòîðà è áûñòðî âîññòàíàâëèâàåòñÿ îïåðàòîðîì ñ÷åòà. Ó÷èòûâàòü ïîäîáíûå ñáîè ãîðàçäî ñëîæíåå. Íàâåðíî, íàèáîëåå ýôôåêòèâíîå ðåøåíèå, â äàííîì ñëó÷àå, - ýòî èñêëþ÷èòü èç ðàññìîòðåíèÿ ÷àñòü äàííûõ, íàáðàííûõ â ìîìåíò ïîäîáíîãî ñáîÿ. Ñòàáèëüíîñòü ýôôåêòèâíîñòè ðåãèñòðàöèè ýëåêòðîíîâ ìîæåò áûòü ïðîêîíòðîëèðîâàííà ñ ïîìîùüþ ðàñïðåäåëåíèÿ íîðìàëèçîâàííîãî ÷èñëà ýëåêòðîíîâ Nql (÷èñëà ýëåêòðîíîâ ïðèõîäÿùèõñÿ íà îäèí âûõîäíîé áèí ×àøè Ôàðàäåÿ). Íà ðèñ.3.2a ýòî ðàñïðåäåëåíèå äàíî äëÿ âñåõ ôàéëîâ, ñîäåðæàùèõ ýêñïåðèìåíòàëüíûå äàííûå ïîëó÷åííûå íà ÿäðå 4He. Ìîæíî âèäåòü, ÷òî äëÿ íåêîòîðûõ ôàéëîâ Nql îñíîâàòåëüíî ñäâèíóòî îòíîñèòåëüíî ñðåäíåãî çíà÷åíèÿ. Òàêèå ôàéëû óäàëÿëèñü èç äàëüíåéøåãî àíàëèçà. Íà ðèñ.3.2b ïîêàçàíà ïðîåêöèÿ ðàñïðåäåëåíèÿ ïîñëå îòáðîñà ôàéëîâ, ñîäåðæàùèõ “ïëîõèå” ñîáûòèÿ. Âåðòèêàëüíûå ëèíèè óêàçûâàþò íà ñðåçû ïî ±3σ , êîòîðûå áûëè ïðèìåíåíû äëÿ îòäåëåíèÿ “õîðîøèõ” ñîáûòèé. Ïîäîáíàÿ ïðîöåäóðà áûëà ïðèìåíåíà ê êàæäîé ìèøåíè ïîîòäåëüíîñòè. ðèñ.3.2 а) - íîìåðà ôàéëîâ, ñîäåðæàùèõ ýêñïåðèìåíòàëüíûå äàííûå äëÿ ìèøåíè 4Íå êàê ôóíêöèÿ íîðìàëèçîâàííîãî ÷èñëà ýëåêòðîíîâ. á)ðàñïðåäåëåíèå âåëè÷èíû Nql ïîñëå îòáðîñà “ïëîõèõ” ôàéëîâ. Âåðòèêàëüíûå ëèíèè ïîêàçûâàþò “âåðõíèé” è “íèæíèé” ñðåçû. 57 3.2.2 Èäåíòèôèêàöèÿ ýëåêòðîíîâ Ýëåêòðîíû îòáèðàëèñü â “ôèäóöèàëüíîé îáëàñòè” (ñì. ïóíêò 3.1.5 ) ñåêòîðîâ äåòåêòîðà ÑLAS. Êðèòåðèè îòáîðà ýëåêòðîíîâ âêëþ÷àþò â ñåáÿ ïðèñóòñòâèå îòðèöàòåëüíîé òðàåêòîðèè â DC, ñîâìåñòíî ñ ñèãíàëàìè â ÅÑ è ÑÑ (êàê óæå îòìå÷àëîñü, â äàííîì ñëó÷àå îãðàíè÷èëèñü ñèãíàëàìè îò ÅÑ). Äëÿ îòäåëåíèÿ ýëåêòðîíîâ îò äðóãèõ ÷àñòèö ñ îòðèöàòåëüíûì çàðÿäîì (â îñíîâíîì π- - ìåçîíîâ) áûëî ñäåëàíî îáðåçàíèå ïî âåëè÷èíå îòíîøåíèÿ REC = EEC/pe, (îòíîøåíèå ýíåðãèè âûäåëåííîé â ÅÑ ê èìïóëüñó èçìåðåííîìó â DC.). Ýòî îòíîøåíèå ìîæåò áûòü ïîëó÷åíî äâóìÿ ñïîñîáàìè: ïåðâûé, êîãäà ýíåðãèÿ âûäåëåííàÿ â ÅÑ, ÅÅÑ, âû÷èñëÿåòñÿ ïîñðåäñòâîì òðàêòîâàíèÿ âíóòðåííèõ è âíåøíèõ ñëîåâ îäíîãî ñåêòîðà ÅÑ êàê îòäåëüíîãî ìîäóëÿ ÅÑ = ÅÑtot, è âòîðîé, êîãäà âûäåëåíèå ýíåðãèè â ÅÑ âû÷èñëÿåòñÿ ïîñðåäñòâîì ñëîæåíèÿ ýíåðãèè âûäåëåííîé âî âíóòðåííåì Ein è âíåøíåì Åout ñëîÿõ (EC=Ein+Åout) [48]. Ýòè äâà ñïîñîáà äàþò î÷åíü áëèçêèå çíà÷åíèÿ äëÿ áîëüøèíñòâà ñîáûòèé, è ðàçëè÷èÿ ìîãóò ïîÿâëÿòüñÿ èç-çà áëèçêèõ ìíîæåñòâåííûõ ñîóäàðåíèé â êàëëîðèìåòðå. Â äàííîì àíàëèçå êàíäèäàòû â ýëåêòðîíû óäîâëåòâîðÿþùèå ñðåçàì, èñïîëüçóþùèì, ïî êðàéíåé ìåðå, îäíî èç äâóõ îïðåäåëåíèé ÅÅÑ, ðàññìàòðèâàëèñü êàê “õîðîøèå” ýëåêòðîíû, ò. å. òðåáîâàëîñü, ÷òîáû ãäå ÅÅÑ > À + Âðå (3.1) ÅÅÑ = Ìàõ(ECtot,,ECin + ECout) (3.2) êîýôôèöèåíòû À è Â îïðåäåëÿëèñü ïîñðåäñòâîì 3σ îòêëîíåíèé Ãàóññîâñêèõ ðàñïðåäåëåíèé ÅÅÑ ïðè íåñêîëüêèõ ôèêñèðîâàííûõ ðå. Íà ðèñ.3.3 ïîêàçàí äâóìåðíûé ïëîò REC vs. pe äëÿ ìèøåíè 56Fe ïðè ýíåðãèè 4.47 ÃýÂ. Ëèíèåé îòìå÷åí ïðèìåíåíûé ñðåç ïðè REC=0.22, êîòîðûé äîëæåí óäîâëåòâîðÿòü äâóì òðåáîâàíèÿì: à) âîññòàíîâëåíèþ äåéñòâèòåëüíîãî ÷èñëà “ýëåêòðîííûõ” ñîáûòèé è á) ìèíèìèçàöèè π-ìåçîííîãî çàãðÿçíåíèÿ. Óäîâëåòâîðåíèå ýòèì òðåáîâàíèÿì ìîæíî êîíòðîëèðîâàòü ïîñðåäñòâîì àíàëèçà ïîâåäåíèÿ REC. Íà ðèñ.3.4 ýòè ðàñïðåäåëåíèÿ ïîêàçàíû äëÿ 56 Fe è 3He ïðè 1.4< Q2 <2.6 ÃýÂ2 è xВ > 1. Ìîæíî âèäåòü à) áîëüøîé ïèê â 58 îáëàñòè REC = 0.29 – 0.3, á) øèðîêèé õâîñò ïî ëåâóþ ñòîðîíó ïèêà, ñ) ðåçêèé ñïàä íà÷èíàþùèéñÿ ïðè REC ≈ 0.1, ïåðåõîäÿùèé â ä) íåáîëüøîé ïîäüåì ïðè î÷åíü íèçêèõ çíà÷åíèÿõ REC, íèæå REC ≈ 0.04. Áîëüøîé ïèê ïðè REC = 0.29 – 0.3 îæèäàåòñÿ çà ñ÷åò îòäåëüíûõ ÷àñòåé êàëëîðèìåòðà (ñì. ññûëêó 48 ) è ýòî, â îñíîâíîì, ýëåêòðîíû ñ íåáîëüøîé ïðèìåñüþ π-ìåçîíîâ. ×òîáû ïîíÿòü ïðîèñõîæäåíèå á) è ñ) áûëà ñäåëàíà GSIM - ñèìóëÿöèÿ ýëåêòðîíîâ. Ðåçóëüòàò ïîêàçàí íà ðèñ.3.5à. Òî÷êè ñîîòâåòñòâóþò ðàñ÷åòàì, ïðîâåäåííûì ïðè çàäàíèè ïîëíûõ ýêñïåðèìåíòàëüíûõ óñëîâèé, à ãèñòîãðàììû – àíàëîãè÷íûì ðàñ÷åòàì áåç 400 ÌýÂ–îé ãðàíèöû â ÅÑ è áåç GPP (GPP ó÷èòûâàåò “ïëîõèå” èëè “óìåðøèå” êàíàëû â ðàçíûõ êîìïîíåíòàõ óñòàíîâêè CLAS, à òàê æå ðåàëüíîå ïîçèöèîííîå ðàçðåøåíèå äëÿ äðåéôîâûõ êàìåð óñòàíîâêè CLAS). ðèñ.3.3 Îòíîøåíèå (REC) ýíåðãèè âûäåëåííîé â êàëëîðèìåòðå (ÅÑ) äåòåêòîðà CLAS ê èìïóëüñó ýëåêòðîíà ðå, êàê ôóíêöèÿ ðå ïðè ýíåðãèè ïó÷êà 4.47 ÃýÂ è ìèøåíè 56 Fe. Ãîðèçîíòàëüíàÿ ëèíèÿ óêàçûâàåò íà ñðåç äëÿ îòäåëåíèÿ ýëåêòðîíîâ, âñå ñîáûòèÿ âûøå ëèíèè áûëè îòíåñåíû ê ýëåêòðîíàì. Âåëè÷èíà REC=0.22 áûëà âûáðàíà íà îñíîâå äâóõ òðåáîâàíèé: 1) âîññòàíîâëåíèå ÷èñëà äåéñòâèòåëüíûõ ýëåêòðîííûõ ñîáûòèé, 2) ìèíèìèçàöèè π-ìåçîííîãî çàãðÿçíåíèÿ. 59 ðèñ 3.4 REC ðàñïðåäåëåíèÿ äëÿ 56 Fe(a) è 3He(b). Âåðòèêàëüíûå ëèíèè óêàçûâàþò íà îòäåëåíèå ýëåêòðîííûõ ñîáûòèé. Âñå ñîáûòèÿ ïî ïðàâóþ ñòîðîíó ýòèõ ëèíèé ðàññìàòðèâàëèñü êàê ýëåêòðîíû. Ìîæíî âèäåòü, ÷òî ðåçóëüòàòû ïîëíûõ ðàñ÷åòîâ èìåþò ñòðóêòóðó àíàëîãè÷íóþ ýêñïåðèìåíòàëüíûì ðàñïðåäåëåíèÿì, çà èñêëþ÷åíèåì î÷åíü íèçêîé îáëàñòè ïî REC, ãäå â ýêñïåðèìåíòå åñòü êàêîå-òî êîëè÷åñòâî ñîáûòèé. 60 ðèñ.3.5 Òî æå , ÷òî è íà ðèñ.3.4 äëÿ ñîáûòèé ñãåíåðèðèâàííûõ ïîñðåäñòâîì êîäà GSIM. à) – äëÿ ýëåêòðîíîâ, á) – äëÿ ïèîíîâ. Òî÷êè – ðåçóëüòàò ðàñ÷åòîâ ñîîòâåòñòâóþùèõ ïîëíûì ýêñïåðèìåíòàëüíûì óñëîâèÿì, ãèñòîãðàììû – ðàñ÷åòû áåç 400 ÌýÂ ãðàíèöû äëÿ ÅÑ è áåç ïàêåòà GPP. (ñì òåêñò) Ðåçêèé ñïàä ïðè REC ≈ 0.1 ÿâëÿåòñÿ ðåçóëüòàòîì âûñîêîé ãðàíèöû ïî ÅÑ, 400 ÌýÂ, ÷òî ñîîòâåòñòâóåò ïðèáëèçèòåëüíî 1.2 ÃýÂ âûäåëåííîé ýíåðãèè äëÿ ýëåêòðîíîâ. ×òîáû ïîíÿòü ïðîèñõîæäåíèå áîëüøîãî ëåâîñòîðîííåãî õâîñòà ðàññìîòðèì ñïåðâà (φ,θ) ðàñïðåäåëåíèÿ äëÿ ñèìóëèðîâàííûõ ýëåêòðîíîâ â äâóõ ñëó÷àÿõ - ïðè REC < 0.22 (îáëàñòü õâîñòà) è REC > 0.22 (îáëàñòü ïèêà). Ýòè ðàñïðåäåëåíèÿ ïîêàçàíû íà ðèñ.3.6(à,á). Ñîîòâåòñòâóþùèå φ - ïðîåêöèè ïîêàçàíû íà ðèñ.3.6(ñ,ä) (òîëüêî äëÿ îäíîãî ñåêòîðà óñòàíîâêè CLAS). Ìîæíî âèäåòü, ÷òî äëÿ ýëåêòðîíîâ õâîñò ñêîíöåíòðèðîâàí â êðàåâûõ ÷àñòÿõ êàëëîðèìåòðà, ãäå åñòü çíà÷èòåëüíàÿ óòå÷êà ýíåðãèè. Ñëåäîâàòåëüíî, ñðåçû ïðè REC=0.22 îòáðàñûâàþò ýëåêòðîíû, ðåãèñòðèðóåìûå â “ôèäóöèàëüíîé” îáëàñòè. Èñïîëüçóÿ 61 äàííûå ïðåäñòàâëåííûå íà ðèñ.3.5à, ìû ðàñ÷èòàëè, ÷òî îòáðàñûâàåìàÿ ÷àñòü ýëåêòðîíîâ ñîñòàâëÿåò ïðèáëèçèòåëüíî 4%. Òàê êàê ýôôåêòèâíîñòü ðåãèñòðàöèè ýëåêòðîíîâ â ÅÑ îäíà è òà æå äëÿ âñåõ ìèøåíåé, ýôôåêò îòáðîñêè ýëåêòðîíîâ áóäåò óñòðàíåí â îòíîøåíèè ñå÷åíèé íà äâóõ ÿäðàõ. Îäíàêî, â ýêñïåðèìåíòàëüíûõ ðàñïðåäåëåíèÿõ( ñì. ðèñ.3.4 ) â ñîáûòèÿ â õâîñòå ìîæåò äàâàòü âêëàä íå òîëüêî ÅÑ êðàåâîé ýôôåêò, íî òàêæå è ïèîííîå çàãðÿçíåíèå. ðèñ.3.6 (φ,θ) – ðàñïðåäåëåíèÿ äëÿ ñãåíåðèðèâàííûõ ýëåêòðîíîâ. à) – äëÿ REC < 0.22 (îáëàñòü õâîñòà) , á) äëÿ REC > 0.22 (îáëàñòü ïèêà), ñ) è ä) ñîîòâåòñòâóþùèå φ - ïðîåêöèè äëÿ îäíîãî ñåêòîðà. Äëÿ âû÷èñëåíèÿ ïèîííîãî çàãðÿçíåíèÿ ìû ñãåíåðèðèâàëè íîâûé íàáîð ñîáûòèé, ãäå èäåíòèôèêàòîð ýëåêòðîíà áûë çàìåíåí íà ïèîííûé èäåíòèôèêàòîð. Ýòî ýêâèâàëåíòíî îøèáî÷íîé èäåíòèôèêàöèè ýëåêòðîíà êàê ïèîí. Ñîîòâåòñòâóþùèå äàííûå ïîêàçàíû íà ðèñ.3.5á, îïÿòü äëÿ äâóõ ñëó÷àåâ – ïðè óñëîâèÿõ, ïîëíîñòüþ ñîîòâåòñòâóþùèõ ýêñïåðèìåíòó (òî÷êè) è áåç íàëîæåíèÿ ÅÑ îãðàíè÷åíèé è èñïîëüçîâàíèÿ ïàêåòà GPP (ãèñòîãðàììû). Â ðàñïðåäåëåíèÿõ, ñîîòâåòñòâóþùèõ ïîëíûì ýêñïåðèìåíòàëüíûì óñëîâèÿì, åñòü ñîáûòèÿ ïðè î÷åíü ìàëûõ çíà÷åíèÿõ âåëè÷èíû REC < 0.1, ïîäîáíî ýêñïåðèìåíòó (ñì. ðèñ.3.4). 62 Ïðåäïîëàãàÿ, ÷òî â ýêñïåðèìåíòå ñîáûòèÿ ïðè íèçêèõ çíà÷åíèÿõ REC îáóñëîâëåíû òîëüêî ïèîíàìè, ìû ìîæåì îöåíèòü âåðõíèé óðîâåíü ïèîííîãî çàãðÿçíåíèÿ â âûäåëåííîì îáðàçöå ýëåêòðîíîâ (â ñîáûòèÿõ ñ REC > 0.22) ïîñðåäñòâîì íîðìàëèçàöèè ýêñïåðèìåíòàëüíûõ è ñãåíåðèðîâàííûõ ðàñïðåäåëåíèé â îáëàñòè íèçêèõ REC (ñì. ðèñ.3.7). Èç ðèñ.3.7 ìû ïîëó÷àåì, ÷òî äëÿ îáåèõ ÿäåð ýòî çàãðÿçíåíèå (çàïîëíåíûå ïðîñòðàíñòâà) ìåíåå 1%. Ðèñ.3.7 Òî æå , ÷òî è íà ðèñ.3.4 ñî ñãåíåðèðîâàííûì ðàñïðåäåëåíèåì ïèîíîâ. Ýêñïåðèìåíòàëüíûå ( çàïîëíåíûå ñèìâîëû) è ñãåíåðèðîâàííûå (ïóñòûå) äàííûå íîðìàëèçîâàëèñü ïîñðåäñòâîì ïðîñóììèðèâàííîãî ÷èñëà ñîáûòèé èç îáëàñòè REC < 0.04. Çàïîëíåíûå îáëàñòè – ïèîííûå çàãðÿçíåíèÿ. 3.2.3 Ïîïðàâêè íà èìïóëüñ ýëåêòðîíà Âñëåäñòâèè ðàçíîãî ðîäà íåîïðåäåëåííîñòåé (ãåîìåòðè÷åñêèõ, â êàðòå ìàãíèòíîãî ïîëÿ, â ìàòåðèàëå äåòåêòîðà è ò. ä.) èçìåðåííîå çíà÷åíèå èìïóëüñà çàðÿæåííîé ÷àñòèöû ìîæåò îòëè÷àòüñÿ îò åãî èñòèííîãî çíà÷åíèÿ. Äëÿ ïîëó÷åíèÿ ïåðâîíà÷àëüíîãî èìïóëüñà ýëåêòðîíà, áûëà èñïîëüçîâàíà ïðîöåäóðà êîððåêòèðîâêè îñíîâàííàÿ íà óïðóãîì åð_ 63 ðàññåÿíèè [38, 82]. Ïîëàãàÿ, ÷òî è íà÷àëüíàÿ ýíåðãèÿ ýëåêòðîíà è óãîë θ èçìåðåíû ïðàâèëüíî, ýíåðãèÿ ðàññåÿííîãî ýëåêòðîíà ìîæåò áûòü ðàñ÷èòàíà è ñðàâíåíà ñ èçìåðåííîé. Îòíîøåíèå ýòèõ äâóõ âåëè÷èí îïðåäåëÿåòñÿ êàê ïîïðàâî÷íûé ìíîæèòåëü. Îòìåòèì, ÷òî ïîïðàâî÷íûé ìíîæèòåëü çàâèñèò îò óãëîâ θ è φ. Êðîìå òîãî îí ìîæåò áûòü ðàçíûì äëÿ ðàçíûõ ñåêòîðîâ. Òàêèì îáðàçîì, ïîïðàâêè íà èìïóëüñ ýëåêòðîíà áûëè îïðåäåëåíû êàê ôóíêöèè óãëîâ θ è ϕ äëÿ êàæäîãî ñåêòîðà. Êà÷åñòâî ýòèõ ïîðàâîê ïðîâåðÿëîñü ñðàâíåíèåì W ðàñïðåäåëåíèÿ (ïîçèöèÿ ïèêà è øèðèíà) â îáëàñòè óïðóãîãî ðàññåÿíèÿ äî è ïîñëå êîððåêòèðîâêè èìïóëüñà ýëåêòðîíà. Ïîïðàâêè íà ýíåðãåòè÷åñêèå ïîòåðè â óñòàíîâêå CLAS ïðîèçâîäÿòñÿ ïîñðåäñòâîì GEANT ñèìóëÿöèè [83]. Ïîëíûå èìïóëüñíûå ïîïðàâêè ìåíüøå 1% äëÿ ïîëíîé ýíåðãåòè÷åñêîé îáëàñòè ýëåêòðîíîâ. Äëÿ äàííîãî àíàëèçà áûëî âàæíî âûÿñíèòü çàâèñÿò ëè èìïóëüñíûå ïîïðàâêè äëÿ ýëåêòðîíà îò õÂ. Íà ðèñ.3.8 ýòà çàâèñèìîñòü ïîêàçàíà äëÿ ñåêòîðà 1. Ìîæíî âèäåòü, ÷òî ïðèìåíåíûå èìïóëüñíûå ïîïðàâêè äëÿ ýëåêòðîíà íå çàâèñÿò îò õÂ è íàõîäÿòñÿ â ïðåäåëàõ 0.1%. Ïî÷òè ïîäîáíûå æå äàííûå áûëè íàéäåíû äëÿ âñåõ ñåêòîðîâ. 64 ðèñ.3.8 õÂ – çàâèñèìîñòü ïîïðàâîê íà èìïóëüñ ýëåêòðîíà ïðè ýíåðãèè ïó÷êà 2.261 ÃýÂ äëÿ ñåêòîðà 1. à), Äâóìåðíîå ðàñïðåäåëåíèå; á) Ñðåäíåå çíà÷åíèå ïîïðàâî÷íîãî ìíîæèòåëÿ, ïîëó÷åííîå ïîñðåäñòâîì Ãàóñîâñêèõ ôèòîâ y-ñëàéñîâ. 3.2.4 Ïîïðàâêè íà àêñåïòàíñ ýëåêòðîíà. Äëÿ ïîëó÷åíèÿ íà ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ äîñòîâåðíîãî ðåçóëüòàòà íåîáõîäèìî îïðåäåëèòü àêñåïòàíñ äåòåêòîðà è ââåñòè ñîîòâåòñòâóþùèé ïîïðàâî÷íûé ìíîæèòåëü. Ïîïðàâî÷íûé ìíîæèòåëü íà àêñåïòàíñ îïðåäåëÿåòñÿ êàê îòíîøåíèå ÷èñëà ðåêîíñòðóèðîâàííûõ ñîáûòèé ê ÷èñëó ñîáûòèé ñãåíåðèðîâàííûõ, â êàæäîì êèíåìàòè÷åñêîì áèíå. Ïîä ðåêîíñòðóèðîâàííûìè, ïîíèìàþòñÿ ñãåíåðèðîâàííûå ñîáûòèÿ “ïðîïóùåííûå ÷åðåç óñòàíîâêó” – <Monte-Carlo – GSIM – GPP – RECSIS>. Òàê êàê öåëüþ äàííîé ðàáîòû áûëî ïîëó÷åíèå îòíîøåíèÿ ñå÷åíèé äëÿ ðåàêöèè À(å,å’) íà ðàçíûõ ÿäðàõ, ìîæíî áûëî ïðåäïîëîæèòü, ÷òî ýôôåêò àêñåïòàíñà èñ÷åçíåò â ýòîì îòíîøåíèè. Îäíàêî, åñòü ñóùåñòâåííàÿ ðàçíèöà â äëèíå, ôîðìå è ãåîìåòðèè òâåðäûõ è 65 æèäêèõ ìèøåíåé óñòàíîâêè ÑLAS, ÷òî ìîæåò ïðèâåñòè ê ðàçíèöå â ôèäóöèàëüíîì òåëåñíîì óãëå. Äåéñòâèòåëüíî, äëèíà æèäêèõ ìèøåíåé îêîëî 4-5 ñì è îíè ñäâèíóòû ïðèáëèçèòåëüíî íà 1 ñì îò öåíòðà ÑLAS â íàïðàâëåííèè ïðîòèâîïîëîæíîì õîäó ïó÷êà, â òî âðåìÿ êàê òîëùèíà òâåðäûõ ìèøåíåé 1 ìì èëè ìåíåå è îíè ñäâèíóòû ïðèáëèçèòåëüíî íà 5.5 ñì ïî íàïðàâëåíèþ ïó÷êà îò öåíòðà ÑLAS. Äëÿ ïîëó÷åíèÿ ïðàâèëüíîãî àêñåïòàíñà äåòåêòîðà äëÿ äàííîãî êàíàëà ðåàêöèè, â ïåðâóþ î÷åðåäü íåîáõîäèìî èìåòü õîðîøóþ “âõîäíóþ ìîäåëü” – ãåíåðàòîð ÷àñòèö, õîðîøî âîñïðîèçâîäÿùèé ôèçèêó èçó÷àåìîãî ïðîöåññà. Ïðè èçó÷åíèè ïàðíûõ êîððåëÿöèé (1<õÂ<2) ìû â êà÷åñòâå ãåíåðàòîðà ñîáûòèé èñïîëüçîâàëè, íàïèñàííûé Ì. Ñàðãñÿíîì êîä “Incluzive” [25], ðåàëèçóþùèé òåîðåòè÷åñêèå ðàñ÷åòû èíêëþçèâíûõ A(å,å’) ïðîöåññîâ è ðàäèàöèîííûõ ýôôåêòîâ (äëÿ èíêëþçèâíûõ è ýêñêëþçèâíûõ ðåàêöèé). Ïðîãðàììíûé ïàêåò ““Incluzive” îñíîâàí íà äâóõ òåîðåòè÷åñêèõ ïîäõîäàõ ê ýëåêòðî-ÿäåðíûì ðåàêöèÿì: ýòî 1) èìïóëüñíîå ïðèáëèæåíèå âèðòóàëüíîãî íóêëîíà (Äå Ôîðåñò) [39] è 2) èìïóëüñíîå ïðèáëèæåíèå, â îñíîâå êîòîðîãî ëåæèò äèíàìèêà íà ñâåòîâîì êîíóñå (ìîäåëü Ôðàíêôóðòà-Ñòðèêìàíà) [14]. Îáà ïîäõîäà ïðåäñêàçûâàþò îäíè è òå æå âåëè÷èíû â êâàçèñâîáîäíîé îáëàñòè. Äëÿ êîððåêòíîãî ñðàâíåíèÿ ñ ýêñïåðèìåíòàëüíûìè äàííûìè, â êîäå ó÷òåí ðàäèàöèîííûé ýôôåêò. Íà ðèñ.4.1 ìîæíî âèäåòü ñå÷åíèå èíêëþçèâíîãî A(å,å’) ðàññåÿíèÿ, ðàñ÷èòàííîå ñ ïîìîùüþ êîäà “Incluzive” , â ñðàâíåíèè ñ ýêñïåðèìåíòàëüíî ïîëó÷åííûìè ñå÷åíèÿìè. Èòàê, äëÿ ïîëó÷åíèÿ ïîïðàâî÷íîãî ìíîæèòåëÿ íà àêñåïòàíñ äëÿ òâåðäûõ (12Ñ) è æèäêèõ (3Íå) ìèøåíåé, áûëè ñãåíåðèðîâàíû Ìîíòå-Êàðëî ñîáûòèÿ. Âûõîä ãåíåðàòîðà ñîáûòèé áûë èñïîëüçîâàí, äëÿ ïîëó÷åíèÿ îòëèêà äåòåêòîðà CLAS ïîñðåäñòâîì ïðîãðàìì GSIM [60], GPP è RECSIS . Ïðîãðàììíûé êîä GSIM ðåàëèçóåò èäåàëüíóþ ìîäåëü äåòåêòîðà CLAS. Ïðîãðàììà ïîñòðîåíà íà îñíîâå ãåíàðàòîðà GEANT [59] (ïàêåòà ïðîãðàììíîãî îáåñïå÷åíèÿ CERN) è ïîçâîëÿåò ìîäåëèðîâàòü îòêëèê äåòåêòîðà íà ïðîõîæäåíèå ÷àñòèöû, ýíåðãåòè÷åñêèå ïîòåðè, à òàê æå èñïóñêàíèå âòîðè÷íûõ ÷àñòèö ïðè ïðîõîæäåíèè ÷àñòèöû 66 ÷åðåç ðàçíûå ÷àñòè óñòàíîâêè. GSIM ïîçâîëÿåò âîñïðîèçâîäèòü ðàçíûå êîíôèãóðàöèè äåòåêòîðà, â çàâèñèìîñòè îò ðàññìàòðèâàåìîãî ýêñïåðèìåíòà, çà ñ÷åò íåáîëüøèõ èçìåíåìèé â êîíôèãóðàöèîííîì ôàéëå. Åäèíñòâåííàÿ ÷àñòü êîäà, êîòîðóþ íàäî âñå âðåìÿ îáíîâëÿòü – ýòî ìîäåëü ìèøåíè. Âõîäíûìè äàííûìè â GSIM ÿâëÿþòñÿ 4-õ èìïóëüñû âñåõ ÷àñòèö â ñîáûòèè, êîòîðîå äîëæíî áûòü ñìîäåëèðîâàíî. Ýòî êàê ðàç âûõîä ãåíåðàòîðà ñîáûòèé. Ïîñëå òîãî, êàê ñìîäåëèðîâàí îòêëèê èäåàëüíîãî äåòåêòîðà, íåîáõîäèìî ó÷åñòü óñëîâèÿ ñîîòâåòñòâóþùèå äàííîìó ýêñïåðèìåíòàëüíîìó ïåðèîäó. Ýòî äåëàåòñÿ ïîñðåäñòâîì îòäåëüíîé ïðîãðàììû GPP. GPP èñïîëüçóåò èíôîðìàöèþ îòíîñèòåëüíî “ìåðòâûõ” îáëàñòåé äðåéôîâûõ êàìåð è ñöèíòèëëÿöèîííûõ ñ÷åò÷èêîâ, ÷òîáû óáðàòü ñèãíàëû îò ýòîé ÷àñòè óñòàíîâêè èç âûõîäà GSIM. Äàëåå áûë èñïîëüçîâàí ïàêåò äëÿ àíàëèçà äàííûõ äåòåêòîðà ÑLAS (RECSIS), ÷òîáû âîññòàíîâèòü ýòè ñîáûòèÿ, èñïîëüçóÿ òå æå êðèòåðèè èäåíòèôèêàöèè ýëåêòðîíà, êîòîðûå áûëè ïðèìåíåíû ê ðåàëüíûì äàííûì. Äëÿ îïðåäåëÿíèÿ àêñåïòàíñà ê ñãåíåðèðîâàííûì äàííûì áûëè ïðèìåíåíû òå æå ñðåçû, ÷òî è ê ýêñïåðèìåíòàëüíûì. ×òîáû âîñïðîèçâåñòè ýôôåêò áèí-ìèãðàöèè â ñãåíåðèðîâàííûõ äàííûõ, ãåíåðàòîð ñîáûòèé äîëæåí áûòü âûáðàí êàê ìîæíî áëèæå ê ðåàëüíîìó ñå÷åíèþ. Äëÿ ýòîãî áûëî ïðîäåëàíî äâå èòòåðàöèè. Â ïåðâîé èòòåðàöèè â êà÷åñòâå ãåíåðàòîðà áûëî âçÿòî òåîðåòè÷åñêîå ñå÷åíèå èç êîäà [25]. Ïîëó÷åííûå ïîïðàâî÷íûå ìíîæèòåëè íà àêñåïòàíñ äëÿ òâåðäûõ è æèäêèõ ìèøåíåé ïîêàçàíû ïîñðåäñòâîì êðàñíûõ òî÷åê íà ðèñ.3.9 è ðèñ.3.10, ñîîòâåòñòâåííî. Äëÿ ïðîâåäåíèÿ âòîðîé èòòåðàöèè, ñå÷åíèÿ, êàê ôóíêöèè õÂ è Q2 áûëè ðàñ÷èòàíû (ñì íèæå) ñ ïðèìåíåíèåì ïîïðàâî÷íîãî ìíîæèòåëÿ íà àêñåïòàíñ, ïîëó÷åííîãî â ïåðâîé èòòåðàöèè è çàòåì îòôèòòèðîâàíû. Ïîëó÷åííàÿ ôèò-ôóíêöèÿ áûëà èñïîëüçîâàíà â êà÷åñòâå íîâîãî ÌîíòåÊàðëî ãåíåðàòîðà äëÿ âòîðîé èòòåðàöèè. Íîâûå ïîïðàâî÷íûå ìíîæèòåëè íà àêñåïòàíñ ïîêàçàíû íà ðèñ.3.9 è ðèñ.3.10 ïîñðåäñòâîì ñèíèõ òî÷åê. Êàê ìîæíî âèäåòü, äëÿ îáåèõ ìèøåíåé, çíà÷åíèÿ ïåðâîãî è âòîðîãî ïîïðàâî÷íûõ ìíîæèòåëåé î÷åíü áëèçêè äðóã ê äðóãó, çà èñêëþ÷åíèåì ïîñëåäíåé òî÷êè ïðè õÂ = 1.95, ãäå ïîïðàâî÷íûé ìíîæèòåëü îò ïåðâîé 67 èòòåðàöèè çíà÷èòåëüíî áîëüøå. Îñíîâíàÿ ïðè÷èíà ýòîãî – áîëüøàÿ íåîïðåäåëåííîñòü â òåîðåòè÷åñêèõ ðàñ÷åòàõ ïðè õÂ ≥ 2.0, ãäå ýôôåêò áèí-ìèãðàöèè ñîâåðøåííî áåçêîíòðîëåí. Â ñâîåì àíàëèçå ìû èñïîëüçîâàëè ïîïðàâî÷íûé ìíîæèòåëü íà àêñåïòàñ ïîëó÷åííûé âî âòîðîé èòòåðàöèè. Ìû èñïîëüçîâàëè äàííûå ïîêàçàííûå íà ðèñ.3.9 è ðèñ.3.10 ÷òîáû îöåíèòü ñèñòåìàòè÷åñêèå íåîïðåäåëåííîñòè σÀññ â ïîïðàâêå íà àêñåïòàñ ñëåäóþùèì îáðàçîì: σÀññ = (À2ññ − <Àññ>)/<Àññ> (3.3) ãäå À2ññ – ïîïðàâî÷íûé ìíîæèòåëü íà àêñåïòàíñ, ïîëó÷åííûé âî-âòîðîé èòòåððàöèè, <Àññ> - ñðåäíåå îò ïîïðàâî÷íûõ ìíîæèòåëåé ïîëó÷åííûõ â îáåõ èòòåðàöèÿõ. õÂ-çàâèñèìîñòü äëÿ σÀññ äëÿ îáåèõ òèïîâ ìèøåíåé ïîêàçàíà íà ðèñ.3.11 Ñîãëàñíî ýòèì äàííûì, â ïîëíîì 1<õÂ<2 èíòåðâàëå îöåíî÷íîå çíà÷åíèå ñèñòåìàòè÷åñêèõ íåîïðåäåëåííîñòåé ≈10% äëÿ îáåèõ ìèøåíåé. Ïîïðàâêè íà àêñåïòàíñ áûëè ïðèìåíåíû ïî ñîáûòèéíî, ò.å. êàæäîå ñîáûòèå áûëî âçâåøåíî ïîñðåäñòâîì àêñåïòàíñêîãî ìíîæèòåëÿ äëÿ ñîîòâåòñòâóþùèõ (∆õÂ, ∆Q2) êèíåìàòè÷åñêèõ áèíîâ è ñå÷åíèÿ áûëè âû÷èñëåíû êàê ôóíêöèè õÂ è Q2. Êàæäîå ñîáûòèå áðàëîñü ñ âåñîì Àicc = Nirec/Nisim (3.4) ãäå Nisim è Nirec - ÷èñëî ñãåíåðèðîâàííûõ è ðåêîíñòðóèðîâàííûõ ñîáûòèé â i- îì áèíå àêñåïòàíîâñêîé òàáëèöû. Ýòà òàáëèöà ñîäåðæèò NqõNõ áèíû, ãäå Nq è Nõ - ÷èñëî áèíîâ â Q2 è xB , ñîîòâåòñòâåííî. Äëÿ õÂ > 2 íåò òåîðåòè÷åñêèõ ðàñ÷åòîâ, êîòîðûå ìû ìîãëè áû èñïîëüçîâàòü â ãåíåðàòîðå è ïîýòîìó äëÿ äàííîãî ñëó÷àÿ ìû íåñêîëüêî èçìåíèëè íà÷àëüíûå øàãè ïðè íàõîæäåíèè ïîïðàâîê íà àêñåïòàíñ, à èìåííî, ìû ñãåíåðèðîâàëè ñîáûòèÿ, èñïîëüçóÿ ýêñïåðèìåíòàëüíûå õÂ ñïåêòðû âî âñåõ ∆Q2 áèíàõ. Äàëåå áûëà ïîâòîðåíà ïðîöåäóðà, èñïîëüçîâàííàÿ ïðè 1<õÂ<2. 68 Íà ðèñ.3.12 ïîêàçàíû àêñåïòàíñêèå ìíîæèòåëè äëÿ ýëåêòðîíà ïîñëå âòîðîé èòòåðàöèè äëÿ æèäêîé (3He) è òâåðäîé (56Fe) ìèøåíåé. Ðàçíèöà ìåæäó èòòåðàöèÿìè áûëà èñïîëüçîâàíà êàê íåîïðåäåëåííîñòü â ïîïðàâêå íà àêñåïòàíñ. ðèñ.3.9 Ïîïðàâî÷íûé ìíîæèòåëü íà àêñåïòàíñ äëÿ òâåðäûõ ìèøåíåé (12Ñ) â çàâèñèìîñòè îò õÂ. Ñèíèå è êðàñíûå òî÷êè ñîîòâåòñòâóþò ïåðâîé è âòîðîé èòòåðàöèÿì. 69 ðèñ.3.10 Òî æå , ÷òî è íà ðèñ.8-3, äëÿ æèäêèõ ìèøåíåé (3Íå). 70 ðèñ.3.11 íåîïðåäåëåííîñòè â ïîïðàâî÷íîì ìíîæèòåëå íà àêñåïòàíñ, ðàñ÷èòàíûå äëÿ ìèøåíåé 12Ñ è 3Íå. 3.2.5 Ôèäóöèàëüíûé ñðåç Ìû îïðåäåëÿåì “ôèäóöèàëüíûé ñðåç” êàê äâóõìåðíóþ, äâàæäû èçîãíóòóþ ïîâåðõíîñòü, ïðîõîäÿùóþ ÷åðåç òðåõìåðíîå (ð, θ, φ) ïðîñòðàíñòâî è îãèáàþùóþ îáëàñòü, êîòîðàÿ óäîâëåòâîðÿåò îïðåäåëåííûì êðèòåðèÿì îòáîðà. Â íàøåì ñëó÷àå, êðèòåðèåì áóäåò “ óíèâåðñàëüíûé àêñåïòàíñ”. “Ôèäóöèàëüíàÿ îáëàñòü” – ýòî îáëàñòü ïî àçèìóòàëüíîìó óãëó, ãäå äëÿ äàííîãî èìïóëüñà è ïîëÿðíîãî óãëà ýôôåêòèâíîñòü ðåãèñòðàöèè ýëåêòðîíîâ ïîñòîÿííà. Â äåòåêòîðå 71 CLAS ôèäóöèàëüíûé òåëåñíûé óãîë äëÿ êàæäîãî ñåêòîðà îïðåäåëÿåòñÿ, â îñíîâíîì, ïîñðåäñòâîì ìèíèìàëüíîãî ïîëÿðíîãî óãëà θìèí è àêñåïòàíñà ïî àçèìóòàëüíîìó óãëó φ. Ýòè ïðåäåëû óñòàíàâëèâàþòñÿ ïîñðåäñòâîì êðàéíèõ êîìïîíåíò äåòåêòîðà CLAS. ×òîáû ïîëó÷èòü äîñòîâåðíûå äàííûå, îáëàñòü θìèí è φ äîëæíà áûòü îïðåäåëåíà òàê, ÷òîáû ýôôåêòèâíîñòü äåòåêòîðà CLAS áûëà ïîñòîÿííîé èëè, ïî êðàéíåé ìåðå, ìîãëà áû äîñòîâåðíî âîñïðîèçâîäèòüñÿ ïîñðåäñòâîì ïðîãðàììû GSIM. Äëÿ ýëåêòðîíîâ θåmin ÿâëÿåòñÿ ôóíêöèåé èìïóëüñà ðå, â òî âðåìÿ êàê, ôèäóöèàëüíûå ãðàíèöû äëÿ φå, ∆φå, çàâèñÿò îò óãëà ðàññåÿíèÿ θå. Ñëåäîâàòåëüíî, ∆φå äîëæåí áûòü ïîëó÷åí äëÿ êàæäîãî áèíà ïî θå è φå. Â äàííîì àíàëèçå, ìû ïîëó÷àåì ∆φå äëÿ θå è õÂ áèíîâ. Ýòî ðåçîííî, òàê êàê ïðè ôèêñèðîâàííîì θå ñ ìàëûì áèíîì ∆θå, õÂ îïðåäåëÿåòñÿ òîëüêî ïîñðåäñòâîì ðå. Ïðèìåíåíàÿ íàìè ïðîöåäóðà ïî îïðåäåëåíèþ âûðàæåíèÿ äëÿ ïîâåðõíîñòè ñðåçà, à ñëåäîâàòåëüíî óñòàíîâëåíèÿ ãðàíèö “ôèäóöèàëüíîé îáëàñòè” ñîñòîÿëà â ñëåäóþùåì: ýíåðãåòè÷åñêèé èíòåðâàë áûë ðàçáèò íà ìàëûå áèíû (åñëè øèðèíó ýíåðãåòè÷åñêîãî áèíà óñòàíîâèòü 100 ÌýÂ, òî n – ûé áèí áóäåò ïðåäñòàâëÿòü èç ñåáÿ èíòåðâàë ìåæäó (0.1 õ n)ÃýÂ è 0.1õ(n+1) ÃýÂ.) (ñì. ðèñ.3.12); äëÿ êàæäîãî ýíåðãåòè÷åñêîãî áèíà è êàæäîãî ñåêòîðà ðàññìàòðèâàëèñü äâóìåðíûå ðàñïðåäåëåíèÿ ñîáûòèé (θ,φ). Íà ðèñ.3.13 ìîæíî âèäåòü òàêîå ðàñïðåäåëåíèå äëÿ íåñêîëüêèõ èìïóëüñíûõ áèíîâ. Âèäíà õîðîøî îáðèñîâàííàÿ îáëàñòü ïîñòîÿíîé ïëîòíîñòè , îêðóæåííàÿ ðàçìûòûì ôîíîì (ïðîñòðàíñòâîì, ãäå ïëîòíîñòü ñîáûòèé íåïîñòîÿííà). Íàì íàäî áûëî âûäåëèòü îáëàñòè ïîñòîÿííîé ïëîòíîñòè, èëè, êàê ïðèíÿòî ãîâîðèòü, “flat” – îáëàñòü àêñåïòàíñà è, ñîîòâåòñòâåííî, îòáðîñèòü îáëàñòü, ãäå ïëîòíîñòü ðàñïðåäåëåíèÿ ñîáûòèé íåïîñòîÿííà. Äëÿ ýòîãî êîíòóð ôèòòèðîâàëñÿ ïîñðåäñòâîì ôóíêöèé φ(θ,Εn,s), ãäå En – ýíåðãåòè÷åñêèé áèí, s – ñåêòîð, θ - óãîë. 72 Ïðåäâàðèòåëüíî íàäî áûëî îïðåäåëèòü, ÷òî ìû ïîíèìàåì ïîä “flat” îáëàñòüþ àêñåïòàíñà. Äëÿ ýòîãî ìû ðàçáèëè äâóìåðíûå ðàñïðåäåëåíèÿ íà 1î áèíû ïî óãëó θ. Ïëàòî íàøåãî “óíèâåðñàëüíîãî àêñåïòàíñà”, ìû àïðèîðè îïðåäåëÿåì, êàê îáëàñòü íàõîäÿùóþñÿ ìåæäó êðóòûì ïîäúåìîì è âíåçàïíûì ïàäåíèåì íà ãèñòîãðàììå “÷èñëî ñ÷åòîâ â çàâèñèìîñòè îò φ” ñîîòâåòñòâóþùåé äàííûì ð è θ. (ñì. ðèñ.3.14 ) Äàííàÿ ïðîöåäóðà áûëà ïðîäåëàíà äëÿ òâåðäûõ è æèäêèõ ìèøåíåé ïîîòäåëüíîñòè, ýòîãî òðåáîâàëà ðàçíèöà â ãåîìåòðèè ìèøåíåé è èõ ìåñòîïîëîæåíèè â “beam-pipe”. Íà ðèñ. 3.15 ïîêàçàíû (θ,φ)- ðàñïðåäåëåíèÿ äëÿ âñåõ øåñòè ñåêòîðîâ æèäêîé ìèøåíè äî è ïîñëå ïðèìåíåíèÿ ôèäóöèàëüíîãî îáðåçàíèÿ. 73 ðèñ.3.12 Áèíèðîâêà, ïðè îïðåäåëåíèè ôèäóöèàëüíîé îáëàñòè. 74 ðèñ.3.13 (θ,φ) – ðàñïðåäåëåíèå, äëÿ òðåõ ñîñåäñòâóþùèõ èìïóëüñíûõ áèíîâ. 75 ðèñ.3.14 Òèïè÷íûé ïðèìåð ãèñòîãðàìì “÷èñëî ñ÷åòîâ vs. φ 76 ðèñ.3.15 (θ,φ) – ðàñïðåäåëÿíèÿ äî è ïîñëå ôèäóöèàëüíîãî ñðåçà. 77 3.2.6 Ðàäèàöèîííûå ïîðàâêè. Îòíîøåíèÿ ñå÷åíèé äîëæíû áûòü ïîïðàâëåíû íà ýôôåêò ðàäèàöèè. Ðàäèàöèîííûå ïîïðàâêè äëÿ êàæäîé ìèøåíè êàê ôóíêöèè ïåðåìåííûõ Q2 è xB ìîãóò áûòü ðàñ÷èòàíû êàê îòíîøåíèå Ñrad(xB,Q2) = (dσrad(xB,Q2)/ dσnorad(xB,Q2)) (3.5) ãäå dσrad(xB,Q2) è dσnorad(xB,Q2), ñîîòâåòñòâåííî,ïîïðàâëåííûå è íåïîïðàâëåííûå íà ðàäèàöèþ òåîðåòè÷åñêèå ñå÷åíèÿ. Ñå÷åíèÿ â îáëàñòè xB<2 áûëè ðàñ÷èòàíû ñ èñïîëüçîâàíèåì ïðîöåäóðû îïèñàííîé â ññ.[40] (ðåàëèçîâàíî â êîäå [25]), êîòîðàÿ îñíîâàíà íà àäàïòàöèè ôîðìàëèçìà èç ññ.[41] äëÿ èíêëþçèâíûõ è ïîëóèíêëþçèâíûõ (å,å’) ðåàêöèé íà ÿäåðíûõ ìèøåíÿõ. 78 ðèñ.3.16 à) è b) – òèïè÷íûå õÂ çàâèñèìîñòè ïîïðàâî÷íûõ ìíîæèòåëåé íà ðàäèàöèþ äëÿ ìèøåíåé 3He, 12C è c) è d) – îòíîøåíèå ïîïðàâî÷íûõ ìíîæèòåëåé íà ðàäèàöèþ äëÿ ìèøåíåé 12 Cè 56 56 Fe. Fe ê ïîïðàâî÷íîìó ìíîæèòåëþ äëÿ ìèøåíè 3Hå. Íà ðèñ.3.16à, б äëÿ ìèøåíåé 3He, 12C è 56Fe ïîêàçàía xB - çàâèñèìîñòü ïîïðàâî÷íîãî ìíîæèòåëÿ íà ðàäèàöèþ äëÿ ÷åòûðåõ Q2 –îâ ïðè íà÷àëüíîé ýíåðãèè 4.461 ÃýÂ. Íà ðèñ.3.16c,d ïîêàçàíû îòíîøåíèÿ ïîïðàâî÷íûõ ìíîæèòåëåé íà ðàäèàöèþ äëÿ ÿäåð 12C è 56Fe ê ïîïðàâî÷íîìó ìíîæèòåëþ äëÿ ÿäðà 3He. Ìîæíî âèäåòü, ÷òî ïðè xB>1 ïîïðàâî÷íûé ìíîæèòåëü íà ðàäèàöèþ ïî÷òè íåçàâèñèì îò xB. Ýòî ðàçóìíî, òàê êàê ïðè xB>1 â ýôôåêò ðàäèàöèè ìîæåò äàòü âêëàä òîëüêî óïðóãîå (åÀ) ðàññåÿíèå, êîòîðîå, îäíàêî, íåçíà÷èòåëüíî â íàøåé îáëàñòè ïî Q2. Êàê áûëî óïîìÿíóòî, äëÿ îáëàñòè xB>2 íåò òåîðåòè÷åñêè 79 ðàñ÷èòàííûõ ñå÷åíèé. Ïîëàãàÿ, ÷òî xB- íåçàâèñèìîñòü ìîæåò áûòü ðàñïðîñòðàíåíà íà îáëàñòü xB>2, ìû èñïîëüçóåì äëÿ ýòîé îáëàñòè òîò æå ñàìûé ïîïðàâî÷íûé ìíîæèòåëü íà ðàäèàöèþ. 3.2.7 Ïîïðàâêè îáóñëîâëåííûå ðàçëè÷èåì â èñïîëüçîâàííîé ýíåðãèè ïó÷êà. Êàê óæå óïîëìèíàëîñü âûøå, äàííûå ñîîòâåòñòâóþùèå âòîðîé ñòàäèè èññëåäîâàíèÿ áûëè íàáðàíû ïðè ðàçíûõ ýíåðãèÿõ ïó÷êà Eb, ÷òî ïîâëåêëî çà ñîáîé íåîáõîäîìîñòü ó÷åòà ýòîé ðàçíèöû. Èíêëþçèâíîå (å,å’) ñå÷åíèå âûðàæàåòñÿ êàê dσ/dΩedΕe = Γ[σΤ(Q2,ν) + εσL(Q2,ν)] (3.6) Γ = (α2Κ(Q2,ν)/2π2Q2)∗( (Eb - ν)/Eb)∗(1/(1-ε)) (3.7) ε = (1 + (Q2+ν2)/2Eb(Eb - ν) – Q2)-1 (3.8) ãäå è Èç ýòèõ âûðàæåíèé âèäíî, ÷òî ïðè îäíîì è òîì æå Q2 è ν = Q2 ⁄2ÌõÂ îòíîøåíèå R(A, 3He) = 3σ(A)/Aσ(3He) áóäåò ìåíÿòüñÿ ñ Eb èç-çà çàâèñèìîñòè Eb îò Ã è ε. Òàê êàê äàííûå äëÿ 3Íå èñïîëüçóþòñÿ äëÿ âñåõ îòíîøåíèé è ýíåðãèÿ ïó÷êà äëÿ ýòîé ìèøåíè áûëà íàèáîëüøåé, ìû ïðåîáðàçóåì ñå÷åíèå äëÿ 3Íå ïðè Eb = 4.71 ÃýÂ â ñå÷åíèå ïðè Eb = 4.47 ÃýÂ ñëåäóþùèì îáðàçîì dσ4.47(3He) = {Γ4.47/Γ4.71}{(1+ε4.47RLT)/(1+ε4.71RLT)}dσ4.71(3He) (3.9) ãäå RLT = σL(Q2,ν) / σΤ(Q2,ν) (3.10) Íà ðèñ.3.17 ïîêàçàíà õÂ – çàâèñèìîñòü ïåðâîãî è âòîðîãî ïîïðàâî÷íûõ ìíîæèòåëåé â âûð. 3.9 äëÿ íàøåé îáëàñòè ïî Q2. 80 à) á) ðèñ.3.17 Ïîïðàâî÷íûé ìíîæèòåëü ýíåðãèè ïó÷êà: à) èç-çà ïëîòíîñòè ïó÷êà, á) èç-çà ε - ôàêòîðà. Ìîæíî âèäåòü, ÷òî ïîïðàâêè, îáóñëîâëåííûå âòîðûì ïîïðàâî÷íûì ìíîæèòåëåí íåçíà÷èòåëüíû äàæå ïðè RLT = 1 ( äëÿ íàøåé îáëàñòè ïî Q2 RLT ≈ 0.3/ Q2 [42], â òî âðåìÿ êàê ïåðâûé ïîîïðàâî÷íûé ìíîæèòåëü ìîæåò ïðåòåðïåâàòü çíà÷èòåëüíûå èçìåíåíèÿ ïðè ìàëûõ õÂ è áîëüøèõ Q2. Â äàííîì àíàëèçå áûë ïðèìåíåí òîëüêî ïåðâûé ïîïðàâî÷íûé ìíîæèòåëü äëÿ êàæäîãî ñîáûòèÿ. Ìû íå ñäåëàëè êîððåêòèðîâîê ìåæäó ýíåðãèÿìè ïó÷êà Eb = 4.47 ÃýÂ (äëÿ 56Fe) è Eb = 4.46 ÃýÂ (äëÿ 4Íå è 12Ñ). 81 ÃËÀÂÀ 4 Ðåçóëüòàòû 4.1 Ïåðâûé ýòàï àíàëèçà Öåëüþ íàøåãî èññëåäîâàíèÿ áûëî ïîëó÷åíèå è àíàëèç îòíîøåíèÿ èíêëþçèâíûõ À(å,å’) ñå÷åíèé ðàññåÿíèÿ ýëåêòðîíà íà ðàçíûõ ÿäðàõ, èçìåðåííûõ â îäèíàêîâûõ êèíåìàòè÷åñêèõ óñëîâèÿõ. Ïåðâàÿ ñòàäèÿ àíàëèçà ïðîâîäèëàñü íà ñòàòèñòèêå, íàáðàííîé âî âðåìÿ ïåðâîãî ýêñïåðèìåíòàëüíîãî ýòàïà. Êàê óæå óïîìèíàëîñü, íà ýòîì ýòàïå, ýëåêòðîíû ñ ïåðâè÷íîé ýíåðãèåé 4.461 ÃýÂ ðàññåèâàëèñü íà ìèøåíÿõ 3Íå, 4Íå, 12 Ñ è 56 Fe. Îáúåêòîì èññëåäîâàíèÿ áûëè ïàðíûå êîððåëÿöèè. Áðàëèñü îòíîøåíèÿ èíêëþçèâíûõ ñå÷åíèé íà ÿäðàõ 4 Íå, 12 Ñ è 56 Fe ê èíêëþçèâíîìó ñå÷åíèþ íà ÿäðå 3Íå. Ýëåêòðîíû äëÿ äàííîãî àíàëèçà îòáèðàëèñü â êèíåìàòè÷åñêîé îáëàñòè Q2 > 0.65 è õÂ > 1, ãäå äîëæåí ïðåîáëàäàòü âêëàä îò âûñîêîèìïóëüñíîé êîìïîíåíòû ÿäåðíîé âîëíîâîé ôóíêöèè. Åùå îäíèì óñëîâèåì áûëî òðåáîâàíèå òîãî, ÷òîáû ïåðåäàííàÿ ýíåðãèÿ ν áûëà áîëüøå 300 ÌýÂ (õàðàêòåðíàÿ íåäîñòàþùàÿ ýíåðãèÿ äëÿ ÊÍÊ ~ 260 ÌýÂ. Â ýòîé îáëàñòè îæèäàåòñÿ, ÷òî èíêëþçèâíîå À(å,å’) ðàññåÿíèå áóäåò ïðîèñõîäèò ïîñðåäñòâîì âçàèìîäåéñòâèÿ íàëåòàþùåãî ýëåêòðîíà ñî ñêîðåëëèðîâàííûì íóêëîíîì èç ÊÍÊ [13, 14]. Îòíîøåíèÿ ýêñïåðèìåíòàëüíûõ ñå÷åíèé ïðåäñòàâëÿëè èç ñåáÿ îòíîøåíèÿ íîðìàëèçîâàííûõ, ïîïðàâëåííûõ íà àêñåïòàíñ è ðàäèàöèþ èíêëþçèâíûõ âûõîäîâ ýëåêòðîíà íà ÿäðàõ 4Íå, 12 Ñ è 56 Fe ê âûõîäó íà ÿäðå 3Íå â îáëàñòè 1 < õÂ < 2. Ïðè îäèíàêîâîé ýôôåêòèâíîñòè ðåãèñòðàöèè ýëåêòðîíîâ îò ðàññåÿíèÿ íà ðàçíûõ ìèøåíÿõ, ýòè îòíîøåíèÿ, âçâåøåííûå ïîñðåäñòâîì àòîìíûõ âåñîâ, áóäóò ýêâèâàëåíòíû îòíîøåíèþ ñå÷åíèé â âûð. (1.18) 82 Íîðìàëèçîâàííûå âûõîäû äëÿ êàæäîãî (õÂ, Q2) - áèíà ðàñ÷èòûâàëèñü ñëåäóþùèì îáðàçîì: dY/dQ²dxB = (Ne’/∆Q²∆xBNeNT)(1/Acc) (4.1) ãäå Ne, Ne’ è NT ÷èñëî íàëåòàþùèõ ýëåêòðîíîâ, ðàññåÿííûõ ýëåêòðîíîâ è ÿäåð ìèøåíè ñîîòâåòñòâåííî, Àññ – ïîïðàâî÷íûé ìíîæèòåëü íà àêñåïòàíñ, ∆Q² è ∆xB ðàçìåðû Q2 è õÂ, áèíîâ, ñîîòâåòñòâåííî. Â äàííîé ðàáîòå ìû èìååì äåëî ñ îòíîøåíèåì ñå÷åíèé è ïîýòîìó íå ôîêóñèðóåìñÿ íà ïîëó÷åíèè òî÷íîãî àáñîëþòíîãî çíà÷åíèÿ ñå÷åíèÿ äëÿ îïðåäåëåííîé ìèøåíè. Òåì íå ìåíåå, èñïîëüçóÿ òåîðåòè÷åñêèå ðàñ÷åòû íà îñíîâå êîäà, ïðèâåäåííîãî â ññûëêå [25] ìû ìîæåì ñäåëàòü íåêîòîðûå çàêëþ÷åíèÿ îá àáñîëþòíûõ çíà÷åíèÿõ íàøèõ äàííûõ. Îæèäàåìàÿ ýôôåêòèâíîñòü ðåãèñòðàöèè ýëåêòðîíîâ íà óñòàíîâêå CLAS áîëüøå 96% [81], ïîýòîìó ìû ñðàâíèëè ïîëó÷åííûå âûõîäû ñ ïîïðàâëåííûìè íà ðàäèàöèþ ñå÷åíèÿìè ðàñ÷èòàííûìè ïîñðåäñòâîì êîäà, ïðèâåäåííîãî â [25] (ñì. ðèñ.4.1). Â ïðåäåëàõ ñèñòåìàòè÷åñêèõ íåîïðåäåëåííîñòåé (ñì. íèæå), áûëî ïîëó÷åíî óäîâëåòâîðèòåëüíîå ñîãëàñèå ìåæäó íàøèìè ðåçóëüòàòàìè è ðàñ÷åòàìè èç [25], êîòîðûå òàêæå õîðîøî ñîãëàñîâûâàëèñü ñ äàííûìè SLAC [34] è äîâîëüíî õîðîøî îïèñàëè äàííûå çàëà Ñ (CEBAF) [35], îñîáåííî â èíòåðåñóþùåé íàñ êâàçèóïðóãîé îáëàñòè [36] (ñì. ðèñ. 4.2 è 4.3). 83 ðèñ.4.1 Ýêñïåðèìåíòàëüíàÿ õÂ-çàâèñèìîñòü èíêëþçèâíûõ ñå÷åíèé äëÿ ÷åòûðåõ Q2 – îâ. à), á), ñ) è ä) – äëÿ 3Íå, 4Íå, 12Ñ è 56Fe ñîîòâåòñòâåííî. Ïóíêòèðíûå êðèâûå – òåîðåòè÷åñêèå ñå÷åíèÿ ïðè Q2 = 1.55± 0.15 (ÃýÂ/ñ)2 äëÿ 3Íå (à) è 12Ñ(ñ) ìèøåíåé. Çäåñü íåò íîðìàëèçàöèè ìåæäó ýêñïåðèìåíòàëüíûìè è òåîðåòè÷åñêèìè äàííûìè. Íà ðèñ.4.1 ïðåäñòàâëåíà ýêñïåðèìåíòàëüíàÿ õÂ – çàâèñèìîñòü ñå÷åíèé äëÿ âñåõ ÷åòûðåõ ìèøåíåé ïðè ÷åòûðåõ çíà÷åíèÿõ Q2. Ñòàòèñòè÷åñêèå îøèáêè ìåíüøå ðàçìåðîâ ñèìâîëîâ. ( îòíîñèòåëüíî ñèñòåìàòè÷åñêèõ îøèáîê ñìîòðèòå íèæå). Çäåñü æå ïðèâåäåíû òåîðåòè÷åñêèå ñå÷åíèÿ äëÿ 3Íå è 12 Ñ ïðè Q2 =1.55 (ÃýÂ/ñ)2. Èç ðèñóíêà âèäíî, ÷òî ðàñ÷åòû äëÿ íàøèõ äàííûõ íàõîäÿòñÿ â ðàçóìíîì ñîãëàñèè â ïðåäåëàõ 20% ,ïî êðàéíåé ìåðå, â êâàçèóïðóãîé îáëàñòè (õÂ ≈ 1). Çàìåòèì, ÷òî â íàøåì Q2 – èíòåðâàëå òî÷íîñòü òåîðåòè÷åñêèõ ðàñ÷åòîâ òàêæå íàõîäèòñÿ â ïðåäåëàõ 15 - 20% - îãî èíòåðâàëà è òåì áîëüøå ÷åì áîëüøå Q2. 84 ðèñ.4.2 Ýêñïåðèìåíòàëüíûå è òåîðåòè÷åñêèå ñå÷åíèÿ äëÿ 3Íå (äàííûå SLAC) Äâå êðèâûå ñîîòâåòñòâóþò êâàçèóïðóãîìó (ëåâàÿ) è íåóïðóãîìó âçàèìîäåéñòâèÿì. ðèñ.4.3 Ýêñïåðèìåíòàëüíûå è òåîðåòè÷åñêèå (Ñâåòîâîé êîíóñ) ñå÷åíèÿ äëÿ 12Ñ.(CEBAF Hall C) 85 4.1.1 Ñèñòåìàòè÷åñêèå îøèáêè. Òàáëèöà 4.1.Ñèñòåìàòè÷åñêèå íåîïðåäåëåííîñòè δR(A), δR(4He) äëÿ îòíîøåíèé íîðìàëèçîâàííûõ èíêëþçèâíûõ âûõîäîâ, R(A, 3Íå) ( À = 12Ñ, 56Fe) è R(4Íå, 3Íå). ∆Q2 = ± 0.15 ÃýÂ2. Q2 (GeV)2 1.55 1.85 2.15 2.45 δR(A) 7.1 5.8 4.9 5.1 δR(4He) 0.7 0.7 0.7 0.7 Â òàáëèöå 4.1 ïðåäñòàâëåíû ñèñòåìàòè÷åñêèå îøèáêè îòíîøåíèé íîðìàëèçîâàííûõ èíêëþçèâíûõ âûõîäîâ äëÿ âñåõ ìèøåíåé è Q2-îâ. Â äàííîì àíàëèçå ñèñòåìàòè÷åñêèå îøèáêè ðàçëè÷íû äëÿ ðàçíûõ ìèøåíåé è âêëþ÷àþò íåîïðåäåëåííîñòè à) â ïðèìåíåíîì ôèäóöèàëüíîì ñðåçå : ≈ 1%, á) â ïîïðàâî÷íîì ìíîæèòåëå íà ðàäèàöèþ : ≈ 2%, â) â òîëùèíå è ïëîòíîñòè ìèøåíè: ≈ 0.5% è 1% äëÿ òâåðäûõ ìèøåíåé è 0.5% è 3.5% äëÿ æèäêèõ ìèøåíåé, ñîîòâåòñòâåííî, ã) â ïîïðàâî÷íîì ìíîæèòåëå íà àêñåïòàíñ ( çàâèñèò îò Q2): ìåæäó 2.2% è 4.0 % äëÿ òâåðäûõ ìèøåíåé è ìåæäó 1.8% è 4.3% äëÿ æèäêèõ ìèøåíåé. Íåêîòîðûå èç ñèñòåìàòè÷åñêèõ íåîïðåäåëåííîñòåé èñ÷åçàþò â îòíîøåíèè âûõîäîâ. Äëÿ îòíîøåíèÿ 4Íå/3Íå ñîêðàùàþòñÿ âñå íåîïðåäåëåííîñòè, çà èñêëþ÷åíèåì òåõ, êîòîðûå îáóñëîâëåíû ïó÷êîì è ïëîòíîñòüþ ìèøåíè, ÷òî, â äàííîì ñëó÷àå, ïðèâîäèò ê âåëè÷èíå 0.7% äëÿ ïîëíûõ ñèñòåìàòè÷åñêèõ íåîïðåäåëåííîñòåé. Äëÿ îòíîøåíèÿ òâåðäûõ ìèøåíåé ê 3Íå, ñîêðàùàåòñÿ òîëüêî ýôôåêòèâíîñòü ðåãèñòðàöèè ýëåêòðîíà. Êâàäðàòè÷íàÿ ñóììà äðóãèõ íåîïðåäåëåííîñòåé íàõîäèòüñÿ ìåæäó 5% è 7%, â 86 çàâèñèìîñòè îò Q2. Çàìåòèì, ÷òî òàê êàê ñå÷åíèå áûñòðî ìåíÿåòñÿ ñ õÂ, âçâåøåííûé öåíòðîèä êàæäîãî áèíà íå íàõîäèòüñÿ â öåíòðå áèíà. Îäíàêî, òàê êàê â îáëàñòè ñêåéëèíãà îòíîøåíèå ñå÷åíèé ïîñòîÿííî, ýòîò ýôôåêò ñîêðàùàåòñÿ. 4.1.2 Îòíîøåíèÿ Îòíîøåíèÿ R(A,3He), ïîïðàâëåííûå òàêæå íà ýôôåêò ðàäèàöèè, îïðåäåëÿëèñü ñëåäóþùèì îáðàçîì: R(A, 3He) = (3Y(A))/(AY(3He))(CARad/C3HERad) (4.2) ãäå Y íîðìàëèçîâàííûé âûõîä äëÿ äàííîãî (Q2, õÂ) áèíà, à CARad ðàäèàöèîííûé ïîïðàâî÷íûé ìíîæèòåëü èç âûð.3.5 äëÿ êàæäîãî ÿäðà. Îòíîøåíèå ïîïðàâî÷íûõ ìíîæèòåëåé â (4.2) íå çàâèñèò îò õÂ ïðè õÂ > 1, è ïðèáëèçèòåëüíî ðàâíî 0.95 è 0.92 äëÿ 12Ñ è 56 Fe, ñîîòâåòñòâåííî. Íà ðèñ.4.4 îòíîøåíèÿ R(À, 3He) ïîêàçàíû äëÿ ÿäðà 12 Ñ ïðè íåñêîëüêèõ çíà÷åíèÿõ Q2. Íà ðèñ. 4.5 è 4.6 ýòè îòíîøåíèÿ ïîêàçàíû äëÿ ÿäåð 4Íå è 56 Fe, ñîîòâåòñòâåííî. Íà îñíîâå ýòèõ äàííûõ ìîæíî ñäåëàòü ñëåäóþùèå âûâîäû: • íàáëþäàåòñÿ ÿâíîå èçìåíåíèå ôîðìû îòíîøåíèÿ â çàâèñèìîñòè îò Q2: − ïðè íèçêèõ Q2 (<1.4 (ÃýÂ/ñ)2, îòíîøåíèå R(À,3Íå) ðàñòåò ñ xB âî âñåì 1< õÂ<2 èíòåðâàëå [ñì. ðèñ.4.4(à), 4.5(à) è 4.6(à)], − ïðè âûñîêèõ Q2 (Q2 ≥ 1.4 ÃýÂ2 ), R(À,3Íå) íå çàâèñèò îò õÂ äëÿ õÂ > õîÂ ≈ 1.5 (íàáëþäàåòñÿ ýôôåêò ñêåéëèíãà) [ñì. ðèñ. 4.4(â), 4.5(â) è 4.6(â)]; • âåëè÷èíà R(À,3Íå) â ðåæèìå ñêåéëèíãà íå çàâèñèò îò Q2; • äëÿ À > 10 åñòü íàìåêè íà ñëàáóþ çàâèñèìîñòü âåëè÷èíû R(À,3Íå) â ðåæèìå ñêåéëèíãà îò ìàññû ìèøåíè. 87 ðèñ 4.4 R(12C, 3He), ïðèõîäÿùèåñÿ íà îäèí íóêëîí îòíîøåíèÿ âûõîäîâ äëÿ 12C ê 3He. à)Ο - äëÿ 0.65< Q2 < 0.85,  - äëÿ 0.9 < Q2 < 1.1 è ∆ - äëÿ 1.15 < Q2 < 1.35 ÃýÂ2, âñå ïðè íà÷àëüíîé ýíåðãèè 2.261 ÃýÂ. á) Ο - äëÿ 1.4< Q2 < 1.65 ïðè íà÷àëüíîé ýíåðãèè 2.261 ÃýÂ,  - äëÿ 1.4 < Q2 < 2.0 è ∆ - äëÿ 2.0 < Q2 < 2.6 ÃýÂ2, îáà ïðè íà÷àëüíîé ýíåðãèè 4.461 ÃýÂ. Ïîêàçàíû òîëüêî ñòàòèñòè÷åñêèå îøèáêè. 88 ðèñ.4.5 Òî æå , ÷òî íà ðèñ.4.4, òîëüêî äëÿ 3Íå. 89 ðèñ.4.6 Òî æå , ÷òî íà ðèñ.4.4, òîëüêî äëÿ 56Fe. 90 4.1.3 Ðàñ÷åò âåðîÿòíîñòåé 2-õ íóêëîííûõ ÊÍÊ â ÿäðàõ 4Íå, 12Ñ è 56Fe ðèñ.4.7 Çàâèñèìîñòü R(A, 3He) îò õÂ äëÿ 1.4 < Q2 < 2.6 ÃýÂ2 . Ïîêàçàíû òîëüêî ñòàòèñòè÷åñêèå îøèáêè. Êðèâûå – ïðåäñêàçàíèÿ ìîäåëè ÊÍÊ äëÿ ðàçíûõ Q2. Íà ðèñ. 4.7 ïîêàçàíû ïîëó÷åííûå íàìè îòíîøåíèÿ R(A, 3He) äëÿ ÿäåð 12 Ñ è 56 Fe âìåñòå ñ ðåçóëüòàòàìè ðàñ÷åòà ÊÍÊ ñ èñïîëüçîâàíèåì êîäà [25], â êîòîðîì áûë èñïîëüçîâàí ñêåéëèíãîâñêèé ìíîæèòåëü à2,À, îöåíåíûé â [17] ( Ïðèõîäÿùàÿñÿ íà îäèí íóêëîí âåðîÿòíîñòü ïàðíûõ ÊÍÊ â ÿäðå À). Îòìåòèì, ÷òî îäíîé èç öåëåé äàííîãî àíàëèçà áûëî áîëåå òî÷íîå îïðåäåëåíèå ýòèõ ìíîæèòåëåé (ñì. íèæå). Âèäíî õîðîøåå ñîãëàñèå ìåæäó 91 Ïîëó÷åííûå íàìè çíà÷åíèÿ îòíîøåíèÿ R(A, 3He) êàê íàøèìè äàííûìè è ðàñ÷åòîì. ôóíêöèè îò õÂ äëÿ îáëàñòè 1.4 < Q2 < 2.6 ÃýÂ2 ïðèâåäåíû â òàáëèöå 4.2 (ñì. íèæå). Òàáëèöà 4.2. R(A, 3He) îòíîøåíèÿ, èçìåðåííûå â èíòåðâàëå 1.4 < Q2 <2.6ÃýÂ2. Îøèáêè òîëüêî ñòàòèñòè÷åñêèå. xB 4 12 He C 56 Fe 0.95 ± 0.05 0.86 ± 0.004 0.77 ± 0.003 0.80 ± 0.004 1.05 ± 0.05 0.78 ± 0.004 0.72 ± 0.003 0.72 ± 0.004 1.15 ± 0.05 0.94 ± 0.006 0.96 ± 0.006 0.94 ± 0.007 1.25 ± 0.05 1.19 ± 0.012 1.33 ± 0.012 1.33 ± 0.015 1.35 ± 0.05 1.41 ± 0.021 1.77 ± 0.025 1.81 ± 0.030 1.45 ± 0.05 1.58 ± 0.033 2.12 ± 0.044 2.17 ± 0.055 1.55 ± 0.05 1.71 ± 0.049 2.12 ± 0.059 2.64 ± 0.087 1.65 ± 0.05 1.70 ± 0.063 2.29 ± 0.085 2.40 ± 0.109 1.75 ± 0.05 1.85 ± 0.089 2.32 ± 0.110 2.45 ± 0.139 1.85 ± 0.05 1.65 ± 0.100 2.21 ± 0.128 2.70 ± 0.190 1.95 ± 0.05 1.71 ± 0.124 2.17 ± 0.157 2.57 ± 0.227 Ýêñïåðèìåíòàëüíûå äàííûå â ðåæèìå ñêåéëèíãà ìîãóò áûòü èñïîëüçîâàíû äëÿ îöåíêè îòíîñèòåëüíîé âåðîÿòíîñòè NN êîððåëÿöèé â ÿäðå À ïî îòíîøåíèþ ê 3Íå. Ñîãëàñíî ìîäåëè ÊÍÊ [13], îòíîøåíèå ýòèõ âåðîÿòíîñòåé ïðîïîðöèîíàëüíî âåëè÷èíå r(A,3He), îïðåäåëÿåìîé ñëåäóþùèì îáðàçîì: r(A,3He) = ((2σð + σn)σÀ)/(Ζσð + Νσn)σ(3He) (4.3) ãäå σÀ è σ(3He) – èíêëþçèâíûå ñå÷åíèÿ À(å,å’) è 3Íå(å,å’), ñîîòâåòñòâåííî. σð è σn ñå÷åíèÿ óïðóãîãî åð è ån ðàññåÿíèÿ, ñîîòâåòñòâåííî. Ζ è Ν - ÷èñëî ïðîòîíîâ è íåéòðîíîâ â 92 ÿäðå À. Oòíîøåíèå çàäàâàåìîå âûðàæåíèåì (4.3) ìîæåò áûòü ñîïîñòàâëåííî ñ èçìåðåííûì ýêñïåðèìåíòàëüíî îòíîøåíèåì R(A,3He) (ñì. âûð. 4.2) ñëåäóþùèì îáðàçîì: r(A,3He) = R(A,3He)∗(À(2σð + σn)/3(Ζσð + Νσn)) (4.4) для ïîëó÷ения öèôðîâîго çíà÷åíèя для îòíîøåíèÿ r(A,3He), âòîðîé ìíîæèòåëü â (4.4) был вычислен с èñïîëüçованием ñëåäóþùèх ïàðàìåòðèçàöèй äëÿ íåéòðîííûõ è ïðîòîííûõ ôîðì-ôàêòîðîâ . GnM = -1.93Fdipol (4.5) GnE = 0.5Q2/(1 + 25Q4) (4.6) GpM = 2.793/(1 + 0.35·Q + 2.44·Q2 + 0.5·Q3 + 1.04·Q4 + 0.34·Q5) GpE = GpM · (1 – 2Mτz) /(1 + 2Mz) ãäå (4.7) (4.8) z = (1.793/2M)(1 + 1.2Q2/(1 + 1.1 Q) + 0.015 Q2 + 0.001 Q8) (4.9) Äëÿ ñðåäíèõ çíà÷åíèé ýòèõ ôàêòîðîâ было ïîëó÷ено 1.14 ± 0.02 äëÿ 4Íå è 12Ñ è 1.18 ± 0.02 äëÿ 56 Fe. Îòìåòèì, ÷òî ýòè ôàêòîðû î÷åíü ìåäëåííî ìåíÿþòñÿ â ïðåäåëàõ èñïîëüçóåìîãî íàìè èíòåðâàëà ïî Q2. Äëÿ ðàñ÷åòà r(A,3He) ìû, äëÿ êàæäîãî ÿäðà, îáúåäèíèëè âñå ýêñïåðèìåíòàëüíûå äàííûå ïðè Q2 > 1.4 è õÂ > 1.5. Îòíîøåíèå ñóììàðíûõ âûõîäîâ, R(A,3He) , ïðåâåäåíû â ïåðâîé ñòðîêå òàáëèöû 4.3 è íà ðèñ. 4.6(à) ( ïóñòûå êðóãè). Îòíîøåíèÿ r(A,3He) ïîêàçàíû âî âòîðîé ñòðîêå òàáëèöû 4.3 è ïîñðåäñòâîì çàëèòûõ êðóãîâ íà ðèñ.4.6(à). Ìîæíî âèäåòü, ÷òî çíà÷åíèÿ îòíîøåíèé r(A,3He) ðàâíû 2.5-3.0 äëÿ 4 Íå. 93 12 Ñè 56 Fe è ïðèáëèçèòåëüíî 1.95 äëÿ Òàáëèöà 4.3. 4.3 R(A, 3He) è r(A,3He) – îòíîøåíèÿ íîðìàëèçîâàííûõ âûõîä-îâ äëÿ ÿäåð À è 3 Íå,è ïðèõîäÿùàÿñÿ íà îäèí íóêëîí îòíîñèòåëüíàÿ âåðîÿòíîñòü ÊÍÊ äëÿ äâóõ ÿäåð. a2(À)Expt. èa2(A)theor – ïàðàìåòðû à2(À) ïîëó÷åííûå ïîñðåäñòîâ óìíîæåíèÿ r(A,3He) íà ýêñïåðèìåíòàëüíûå è/èëè òåîðåòè÷åñêèå çíà÷åíèÿ à2(3). 4 12 Íå 56 Ñ Fe R(A,3He) 1.72±0.03±0.012 2.20±0.04±0.12 2.54±0.06±0.14 r(A,3He) 1.96±0.05±0.014 2.51±0.06±0.14 3.00±0.08±0.17 a2(A)Expt. 3.33±0.59±0.023 4.27±0.76±0.24 5.11±0.91±0.29 a2(A)theor. 3.92±0.22±0.027 5.02±0.28±0.29 6.00±0.34±0.34 a2(A)aver. 3.85±0.21±0.027 4.93±0.27±0.28 5.90±0.32±0.34 Ïîêàçàíû ñòàòèñòè÷åñêèå(ïåðâûå) è ñèñòåìàòè÷åñêèå (âòîðûå) îøèáêè. Â ñòàòèñòè÷åñêèå îøèáêè äëÿ a2(À)Expt. Ñèñòåìàòè÷åñêèå è îøèáêè a2(A)theor âêëþ÷åíû äëÿ 12 Ñ è 56 Fe íåîïðåäåëåííîñòè áûëè ðàñ÷èòàíû ïàðàìåòðà ñ à2(3). èñïîëüçîâàíèåì íåîïðåäåëåííîñòåé â àêñåïòàíñå, óñåðåäíåííûõ ïî ïîëíîìó Q2 èíòåðâàëó (ñì. òàáëèöó 1). Îòìåòèì, ÷òî åñòü òåîðåòè÷åñêàÿ íåîïðåäåëåííîñòü ïåðåâîäà îòíîøåíèÿ R(A, 3He) â âåðîÿòíîñòü ÊÍÊ, êîòîðàÿ ìàêñèìàëüíà äëÿ 56Fe è íå áîëåå 20% [30]. à2(À)aver – âçâåøåííîå ñðåäíåå îò a2(À)Expt . è a2(A)theor. Ñèñòåìàòè÷åñêèå îøèáêè äëÿ à2(À)aver áûëè ïîëó÷åíû ïîñðåäñòîì êâàäðàòè÷íîé ñóììû ñèñòåìàòè÷åñêèõ íåîïðåäåëåííîñòåé äëÿ a2(À)Expt. è a2(A)theor. Ïðèõîäÿùàÿñÿ íà îäèí íóêëîí âåðîÿòíîñòü ÊÍÊ â ÿäðå À ïî îòíîøåíèþ ê 3He ïðîïîðöèîíàëüíà r(A,3He) ∼ à2(À)/à2(3), ãäå à2(À) è à2(3) – ïðèõîäÿùèåñÿ íà îäèí íóêëîí âåðîÿòíîñòè ÊÍÊ îòíîñèòåëüíî äåéòðîíà äëÿ ÿäåð À è 3He. Ðàíüøå áûëî îòìå÷åíî, ÷òî íåïîñðåäñòâåííîå ñîîòíîøåíèå ìåæäó r(A,3He) è ïðèõîäÿùåéñÿ íà îäèí íóêëîí âåðîÿòíîñòüþ ÊÍÊ èìååò íåîïðåäåëííîñòü äî 20% , îáóñëîâëåííóþ äâèæåíèåì öåíòðà ìàññ 94 ïàðû. Â ïðåäåëàõ ýòîé íåîïðåäåëåííîñòè, ìû îïðåäåëÿåì ïðèõîäÿùóþñÿ íà îäèí íóêëîí âåðîÿòíîñòü ÊÍÊ â ÿäðå îòíîñèòåëüíî äåéòðîíà êàê à2(À) = r(A,3He) ∗ a2(3) (4.10) Äëÿ ðàñ÷åòà à2(À) áûëî èñïîëüçîâàíî äâà çíà÷åíèÿ à2(3). Ïåðâîå – ýêñïåðèìåíòàëüíî ïîëó÷åííîå çíà÷åíèå èç ññûëêè (17), a2(3) = 1.7 ± 0.3 è âòîðîå - çíà÷åíèå èç ðàñ÷åòîâ ñ èñïîëüçîâàíèåì âîëíîâûõ ôóíêöèè äëÿ äåéòðîíà è 3Íå, à2(3) = 2.0 ± 0.1 [37]. Ïðèõîäÿùàÿñÿ íà îäèí íóêëîí âåðîÿòíîñòü ÊÍÊ â ÿäðå À ïî ñðàâíåíèþ ñ äåéòðîíîì ïîêàçàíà â òðåòåé è ÷åòâåðòîé ñòðîêàõ òàáëèöû 4.3 è íà ðèñ.4.8 (á), ãäå òàêæå ïðèâåäåíû ðåçóëüòàòû èç [17]. ðèñ.4.8 95 (à) çàâèñèìîñòè R(A, 3He) (ο ) è r(A,3He) (•) îò À, á) à2(À) îò À. ο - à2(À), ïîëó÷åííûå èç âûð. (2.10) ñ èñïîëüçîâàíèåì ýêñïåðèìåíòàëüíîãî çíà÷åíèÿ à2(3) èç ññûëêè [17];  - à2(À)ïîëó÷åí ñ èñïîëüçîâàíèåì òåîðåòè÷åñêîãî çíà÷åíèÿ à2(3), ∆- äàííûå èç ññûëêè [17]; Îòíîñèòåëüíî îáîçíà÷åííûõ îøèáîê ñì. ïîäïèñü ê òàáëèöå 3. Â ïÿòîé ñòðîêå òàáëèöû 4.3 ïîêàçàíû ñðåäíèå îò a2(À)Expt. è a2(A)theor . Ìîæíî âèäåòü, ÷òî à2(À) áûñòðî ìåíÿåòñÿ îò À =4 äî À=12, â òî âðåìÿ êàê äëÿ À≥12 îíè ìåíÿþòñÿ î÷åíü ìåäëåííî. Â ÿäðàõ ñ À≥12 ïðèáëèçèòåëüíî â 4.9-5.9 ðàç áîëüøå ÊÍÊ ÷åì â äåéòðîíå, à â ÿäðå 4Íå ïàðíûõ êîððåëÿöèé áîëüøå ÷åì â äåéòðîíå ïðèáëèçèòåëüíî â 3.8 ðàçà. Ýòè ðåçóëüòàòû íàõîäÿòñÿ â ñîãëàñèè ñ ïðåäøåñòâóþùèì àíàëèçîì (å, å’) íà äàííûõ SLAC [17]. Îíè òàêæå ñîãëàñóþòñÿ ñ ðàñ÷åòàìè [37]. Íà ðèñ.4.9 ïîêàçàíû èçìåðåííûå Q2 çàâèñèìîñòè îòíîñèòåëüíîé âåðîÿòíîñòè ÊÍÊ, à2(À), êîòîðûå îêàçàëèñü Q2 íåçàâèñèìûìè äëÿ âñåõ ìèøåíåé. 96 ðèñ.4.9 Q2 – çàâèñèìîñòü ïàðàìåòðà à2(À), ïîëó÷åííàÿ ïîñðåäñòâîì ïåðåóìíîæåíèÿ r(A,3He) ñ òåîðåòè÷åñêèì çíà÷åíèåì à2(3). Îøèáêè òîëüêî ñòàòèñòè÷åñêèå (ñì. ïîäïèñü ê òàáëèöå 3.). Øòèõîâàííàÿ îáëàñòü ïîêàçûâàåò äèàïàçîí ñèñòåìàòè÷åñêèõ îøèáîê. Ðàçìåð áèíà äëÿ Q2 ±0.15 ÃýÂ2. n- äëÿ 56Fe, Ο - äëÿ 12Ñ è ▲ – äëÿ 4Íå. 97 4.1.4 Èòîãè первого этапа àíàëèçà Âïåðâûå áûëî èçìåðåíî îòíîøåíèå ñå÷åíèé èíêëþçèâíîãî À(å, å’) ðàññåÿíèÿ íà ÿäðàõ 4Íå, 12Ñ è 56Fe ê àíàëîãè÷íîìó ñå÷åíèþ äëÿ ÿäðà 3Íå â îäèíàêîâûõ êèíåìàòè÷åñêèõ óñëîâèÿõ. Áûëî ïîêàçàíî: 1 .Ýòè îòíîøåíèÿ íå çàâèñÿò îò Áüåðêåíîâñêîé ïåðåìåííîé õÂ (âûõîäÿò íà ïëàòî) ïðè õÂ > 1.5 è Q2 > 1.4 (ÃýÂ/ñ)2, ò. å. ïðè áîëüøèõ èìïóëüñàõ îòäà÷è. Ïðè Q2 < 1.4 (ÃýÂ/ñ) ïîäîáíûé ñêåéëèíã íå íàáëþäàåòñÿ 2. Ýòè îòíîøåíèÿ â ðåæèìå ñêåéëèíãà íå çàâèñÿò îò Q2 è ìåíÿþòñÿ î÷åíü ñëàáî ïðè À≥12. 3. Ýòè ñâîéñòâà áûëè ïðåäñêàçàíû ìîäåëüþ ÊÍÊ è ñîãëàñóþòñÿ ñ êèíåìàòè÷åñêèì îæèäàíèåì, ÷òî ïàðíûå ÊÍÊ äîìèíèðóþò â ÿäåðíîé âîëíîâîé ôóíêöèè ïðè ðm ≥ 300 ÌýÂ/ñ. 4. Ñêåéëèíã ïîêàçûâàåò, ÷òî èìïóëüñíîå ðàñïðåäåëåíèå ïðè áîëüøèõ èìïóëüñàõ èìååò îäèíàêîâóþ ôîðìó äëÿ âñåõ ÿäåð è îòëè÷àåòñÿ òîëüêî ñêåéëèíãîâñêèì ìíîæèòåëåì. 5. Çíà÷åíèÿ îòíîøåíèÿ â ðåæèìå ñêåéëèíãà áûëè èñïîëüçîâàíû äëÿ èçâëå÷åíèÿ îòíîñèòåëüíîé âåðîÿòíîñòè ïàðíûõ ÊÍÊ â ÿäðàõ ïî ñðàâíåíèþ ñ äåéòðîíîì. Ïðèõîäÿùàÿñÿ íà îäèí íóêëîí âåðîÿòíîñòü êîðîòêîäåéñòâóþùèõ êîððåëÿöèé â ÿäðå ïî ñðàâíåíèþ ñ äåéòðîíîì ïðèáëèçèòåëüíî â 3.8 ðàçà áîëüøå äëÿ 4Íå è ïðèáëèçèòåëüíî â 4.9 è 5.9 ðàçà áîëüøå äëÿ 12Ñ è 56Fe. 4.2 Âòîðîé ýòàï àíàëèçà. Âòîðîé ýòàï àíàëèçà ïðîâîäèëñÿ íà ðàñøèðåííîé ñòàòèñòèêå. Äîáàâî÷íàÿ ñòàòèñòèêà áûëà íàáðàíà â 2002 ã. ñ èñïîëüçîâàíèåì 4.471 ÃýÂ – îãî ýëåêòðîííîãî ïó÷êà äëÿ òâåðäîé, 56 Få, ìèøåíè è 4.7 ÃýÂ –îãî ïó÷êà äëÿ æèäêîé ìèøåíè 3Íå. Ýòî ïîçâîëèëî, âî-ïåðâûõ, ïîâòîðèòü ïðåäûäóùèå ðàñ÷åòû íà áîëüøåé ñòàòèñòèêå è, âî-âòîðûõ, ïåðåéòè â îáëàñòü 98 áîëüøèõ õÂ, ãäå, ñîãëàñíî çàëîæåííîé â ìîäåëè ÊÍÊ ëîãèêå [13], ìîæíî îæèäàòü áîëåå ñëîæíûõ íóêëîííûõ êîíôèãóðàöèé. Äëÿ îáëàñòè õÂ > 2 íåò òåîðåòè÷åñêèõ ðàñ÷åòîâ ( êàê äëÿ ñëó÷àÿ 1< õÂ <2 ), òåì íå ìåíåå, êîå-êàêèå êà÷åñòâåííûå ïðåäñêàçàíèÿ äëÿ ýòîé îáëàñòè ìîäåëü ÊÍÊ äàåò. Â ññ. [14, 17] ñå÷åíèå À(å, å’) ðàññåÿíèÿ äëÿ êèíåìàòè÷åñêîé îáëàñòè õÂ > 1 âûðàæàåòñÿ ñëåäóþùèì îáðàçîì: A σ ( A) = ∑ A ⋅( a j ( A) / j ) ⋅ σ ( j ) (4.11) j =2 ãäå σ(À) è σ(j) – ñå÷åíèÿ ýëåêòðîí - ÿäåðíîãî è ýëåêòðîí - j-íóêëîííàÿ-êîððåëÿöèÿ ðàññåÿíèÿ, ñîîòâåòñòâåííî, aj(A) – “îòíîøåíèå âåðîÿòíîñòåé äëÿ äàííîãî íóêëîíà ïðèíàäëåæàòü j-íóêëîííîé êîððåëÿöèè ÿäðà À è ÿäðó, ñîñòîÿùåìó èç j íóêëîíîâ.” [17]. Â íàøåì àíàëèçå ïàðàìåòð aj äëÿ 2-õ è 3-õ íóêëîííûõ êîððåëÿöèé ìîæåò áûòü çàäàí ñëåäóþùèì îáðàçîì (ñì. ññ. [17] ) à2=Ê2(σð,σn)(2σ(À)/Àσ(d))1<xB<2=K2(σð,σn)3σ(A)/Aσ(3He)2σ(3He)/3σ(d)1<xB<2 (4.12) a3=K3 (σð,σn)•(3σ(A)/Aσ(3He)2<xB<3 (4.13) ãäå K3 (σð,σn) - ïîïðàâî÷íûé ìíîæèòåëü ó÷èòûâàþùèé ðàçíèöó ìåæäó ýëåêòðîí-ïðîòîí σð è ýëåêòðîí-íåéòðîí σn ñå÷åíèÿìè. Ýòîò ìíîæèòåëü ìîæåò áûòü ðàñ÷èòàí [53] íà îñíîâå èñïîëüçîâàíèÿ ýëåêòðè÷åñêèõ è ìàãíèòíûõ ôîðìôàêòîðîâ ïðîòîíà è íåéòðîíà (ñì òàêæå [52] è íèæå). Îòìåòèì, ÷òî âûðàæåíèÿ (4.11) – (4.13) áûëè ïîëó÷åíû â ìîäåëè ñïåêòðàëüíîé ôóíêöèè, â êîòîðîé ïðåäïîëàãàëîñü, ÷òî êîððåëÿöèÿ íàõîäèòñÿ â ïîêîå, ò. å. ïåðåìåùåíèå öåíòðà ìàññ êîððåëÿöèè ðàâíî íóëþ. Ðàñ÷åòû [30],[31] ïîêàçàëè, ÷òî äâèæåíèå ïàðíûõ êîððåëÿöèé â ñðåäíåì ïîëå ñïåêòàòîðíîé (À-2) ñèñòåìû íå âëèÿåò íà ñêåéëèíã, íî ìîæåò 99 óìåíüøèòü ïîëó÷åííîå çíà÷åíèå à2(À) äî 20%, äëÿ 56 Fe. Îæèäàåòñÿ, ÷òî ýôôåêò îò äâèæåíèÿ òðîéíîé êîððåëÿöèè ïî ñðàâíåíèþ ñ äâîéíîé êîððåëÿöèåé áóäåò ìåíüøå [14]. Öåëüþ âòîðîãî ýòàïà àíàëèçà áûëî 1. íà îñíîâå ðàñøèðåííîé ñòàòèñòèêè, ïîâòîðèòü ïðåäûäóøèå ïðåäûäóøèå èçìåðåíèÿ è îöåíèòü àáñîëþòíóþ âåðîÿòíîñòü 22-õ íóêëîííûõ ÊÍÊ. 2. èçìåðåíèå îòíîøåíèÿ R(A,3He) = 3σ(A)/Aσ(3He) ïðè 1.4 < Q2< 2.6 â çàâèñèìîñòè îò õÂ äëÿ îáëàñòè 2 < õÂ< 3 äëÿ ÿäåð 4Íå, 12Ñ è 56Fe è, â ñëó÷àå îáíàðóæåíèÿ ñêåéëèíãà, èñïîëüçîâàíèå ïîëó÷åííîãî ïîëó÷åííîãî ñêåéëèíãîâñêîãî ìíîæèòåëя äëÿ ïîëó÷åíèÿ ñîîòâåòñòâóþùåãî ïàðàìåòðà à3 èç âûð.(4.13). À òàê æå, ïîëàãàÿ, ÷òî à3 åñòü ïðèõîäÿùàÿñÿ íà îäèí íóêëîí âåðîÿòíîñòü 33-õ íóêëîííûõ ÊÍÊ ( â ñèñòåìå ïîêîÿ 33-õ íóêëîííûõ ÊÍÊ) â ÿäðå À îòíîñèòåëüíî ÿäðà 3Íå, è èñïîëüçóÿ õîðîøî èçâåñòíóþ âîëíîâóþ ôóíêöèþ ÿäðà 3Íå, îöåíèòü àáñîëþòíûå çíà÷åíèÿ ýòèõ âåðîÿòíîñòåé. 4.2.1 Âûäåëåíèå 33--õ íóêëîííûõ êîððåëÿöèé Êèíåìàòèêà: Îñíîâíîé ôîí äëÿ 3-õ íóêëîííûõ êîððåëÿöèé (xB>2) îæèäàåòñÿ îò êâàçèóïðóãîãî âçàèìîäåéñòâèÿ ýëåêòðîíîâ ñ íóêëîíàìè âîâëå÷åííûìè â äâèæóùóþñÿ ïàðíóþ êîððåëÿöèþ [82 ] (ðèñ. 4.10). Â îòëè÷èè îò ïàðíûõ êîððåëÿöèé, äëÿ ñëó÷àÿ 3-õ íóêëîííûõ ÊÍÊ íåò öèôðîâûõ ðàñ÷åòîâ îòíîñèòåëüíî íà÷àëà ñêåéëèíãà. Âñå ÷òî ìîæíî áûëî îæèäàòü â äàííîì ñëó÷àå, ýòî, åñëè òàêîé ñêåéëèíã ñóùåñòâóåò, òî начинаться îí äîëæåí ãäå-òî â ïðîìåæóòêå 2 < õÂ < 3 è начальная òî÷êà ñêåéëèíãà äîëæíà áûëà îïðåäåëèòüñÿ ýêñïåðèìåíòàëüíî. Â ýòîì îòíîøåíèè ïðåäñòàâëÿåìûå äàííûå èìåþò ïðîáíûé õàðàêòåð. 100 ðèñ.4.10 Îñíîâíûå äèàãðàìû äàþùèå âêëàä â îáëàñòü õÂ > 2. 4.2.2 Ðåçóëüòàòû Êàê è íà ïåðâîé ñòàäèè àíàëèçà, ìû ðàññìàòðèâàëè ïîïðàâëåííûå íà àêñåïòàíñ âûõîäû îò èíêëþçèâíîãî ðàññåÿíèÿ ýëåêòðîíà íà ÿäðàõ 3 Íå, 4Íå, 12 Ñ è 56 Fe. Äëÿ 3 Íå âûõîä áûë ïîïðàâëåí íà ðàçíèöó â ýíåðãèè ïó÷êà (ñì. ïóíêò 3.2.7). Íîðìàëèçîâàííûé âûõîä äëÿ êàæäîãî (õÂ, Q2) - áèíà ðàñ÷èòûâàëñÿ ñîãëàñíî âûðàæåíèþ (4.1). Ïîëó÷åííûé âûõîä äëÿ îáëàñòè õÂ < 2 ñðàâíèâàëñÿ ñ ðàäèàöèîííûì ñå÷åíèåì, ðàñ÷èòàííûì ïîñðåäñòâîì êîäà [25]. Â ïðåäåëàõ ñèñòåìàòè÷åñêèõ íåîïðåäåëåííîñòåé íàáëþäàëîñü óäîâëåòâîðèòåëüíîå ñîãëàñèå ìåæäó íàøèìè äàííûìè è ðàñ÷åòàìè èç [25]. 4.2.3 Îòíîøåíèÿ Îòíîøåíèÿ ñå÷åíèé ïðåäñòàâëÿëè èç ñåáÿ îòíîøåíèÿ âûõîäîâ, ïîñòðîåííûå ñîãëàñíî âûðàæåíèþ 4.2 (ñì ðèñ.4.11 ). 101 ðèñ. 4.11 Íîðìàëèçîâàííûå âûõîäû ðåàêöèè À(å,å’) â çàâèñèìîñòè îò õÂ äëÿ øåñòè çíà÷åíèé Q2. Äëÿ ó÷åòà ðàçíèöû ìåæäó (ån) è (åð) âçàèìîäåéñòâèÿìè ýòè îòíîøåíèÿ óìíîæàëèñü íà êîýôôèöèåíò Ê3(σn,σΡ),. r(A,3Íe)=K3(Q2,ν)R(A,3He) (4.14) K3(Q2,ν)=A(2σp+σn)/3(Zσp+Nσn) (4.15) Â èñïîëüçóåìîé íàìè îáëàñòè ïî Q2 ìû ïîëó÷àåì Ê3(σn,σΡ) = 1.14±0.02 äëÿ ÿäåð 12Ñ è 4Íå è 1.18±0.02 äëÿ ÿäðà 56 Fe. Èñòî÷íèê íåîïðåäåëåííîñòè 0.02 - óñåðåäíåíèå ïî Q2 èíòåðâàëó. Íà ðèñ.4.12 ïîêàçàíà õÂ – çàâèñèìîñòü îòíîøåíèé (4.14) äëÿ 4Íå, 12 Ñ è 56 Fe ïðè Q2>1.4. Îòìåòèì, ÷òî â èíòåðâàëå 2 < õÂ < 3 , õÂ – áèíû øèðå, ÷åì â èíòåðâàëå 1 < õÂ < 2 â äâà ðàçà. Ýòî îáóñëîâëåííî íå òîëüêî ñòàòèñòèêîé, íî, â îñíîâíîì, ðàçðåøåíèåì ïî õÂ. 102 ∆õÂ=(∆ν⁄ν)∗õÂ = (∆Åå’⁄ν)∗õÂ = (∆Åå’⁄Åå’)(Åå’⁄ν)∗õÂ = (∆Åå’⁄Åå’){(2MEe’/Q2) – 1/xB}∗x2B (4.16) êîòîðîå ðàñòåò ñ õÂ. Äëÿ ïðèìåðà, ïðè ýíåðãèè Åå = 4.4 ÃýÂ, Q2 = 2 ÃýÂ2 è (∆Åå’⁄Åå’) = 0.005 [51] ìû ïîëó÷àåì èç (4.16) ∆õÂ < 0.15 äëÿ õÂ < 2.8. Âîò ïî÷åìó äëÿ îáëàñòè 2<õÂ<3 ìû èñïîëüçóåì ðàçìåð ýêñïåðèìåíòàëüíîãî áèíà ∆õÂ = 0.2. Äàííûå ïðåäñòàâëåííûå íà ðèñ.4.12 ïîêàçûâàþò òðè ýêñïåðèìåíòàëüíûå íàáëþäåíèÿ: 1. Ïåðâûé ñêåéëèíã â îáëàñòè 1.5 < õÂ < 2, êîòîðûé óêàçûâàåò, ÷òî â ýòîé îáëàñòè äîìèíèðóþò ïàðíûå êîððåëÿöèè. 2. Ïîäúåì ïðè 2.0 < õÂ < 2.25 . Ýòî ìîæåò áûòü îáúÿñíåíî äîìèíèðîâàíèåì âêëàäà îò ðàññåÿíèÿ íà íóêëîíàõ âîâëå÷åííûõ â äâèæóùèåñÿ 2-õ íóêëîííûå ÊÍÊ (äèàãðàììà 2 íà ðèñ.4.10). 3. Âòîðîé ñêåéëèíã ïðè 2.25 < õÂ < 2.8 , êîòîðûé óêàçûâàåò íà äîìèíèðîâàíèå â äàííîé îáëàñòè 3-õ íóêëîííûõ êîððåëÿöèé. 4.2.4 Èçâëå÷åíèå ïðèõîäÿùèõñÿ íà îäèí íóêëîí îòíîñèòåëüíûõ âåðîÿòíîñòåé ÊÍÊ Â ðàìêàõ ïðåäïîëîæåíèÿ, ÷òî îáëàñòè ñêåéëèíãà óêàçûâàþò êèíåìàòè÷åñêèå îáëàñòè, ãäå ñîîòâåòñòâóþùèå ÊÍÊ èãðàþò äîìèíèðóþùóþ ðîëü, íàìè áûëè ïîëó÷åíû ïðèõîäÿùèåñÿ íà îäèí íóêëîí âåðîÿòíîñòè ÊÍÊ â ÿäðå À ïî îòíîøåíèþ ê ÿäðó 3Íå, êîòîðûå ðàâíû ñîîòâåòñòâóþùåìó ñêåéëèíãîâîìó ìíîæèòåëþ. Ðèñ.4.12 èëëþñòðèðóåò ñêàéëèíãîâûå ìíîæèòåëè. Ñïëîøíûå ó÷àñòêè ãîðèçîíòàëüíûõ ëèíèé ïîêàçûâàþò òî÷êè, èñïîëüçóåìûå äëÿ èçâëå÷åíèÿ (ïîñðåäñòâîì âçâåøåííûõ ñðåäíèõ) ñêàéëèíãîâûõ ìíîæèòåëåé â 2-õ íóêëîííîé (êðàñíàÿ ëèíèÿ) è 3-õ íóêëîííîé (çåëåíàÿ ëèíèÿ) ÊÍÊ - îáëàñòÿõ. Ïîëó÷åííûå äàííûå ïðåäñòàâëåíû â òàáëèöå (4.4) 103 Ýòè, ïðÿìî èçìåðåííûå, ðåçóëüòàòû ïîêàçûâàþò, ÷òî øàíñîâ äëÿ êàæäîãî íóêëîíà áûòü âîâëå÷åííûì â 22-õ íóêëîííûå ÊÍÊ â ÿäðàõ 4Íå, 12Ñ è 56Fe â 1.96, 2.51 è 3.00 ðàçà áîëüøå, ÷åì â ÿäðå 3Íå. Àíàëîãè÷íî, äëÿ ñëó÷àÿ 33-õ íóêëîííûõ ÊÍÊ, ýòèõ øàíñîâ áîëüøå, ñîîòâåòñòâåííî, â 2.33, 3,18 è 4.63 ðàçà. 4 He 2.5 4 3 r( He/ He) 3 2 1.5 12 C 3 12 3 r( C/ He) 1 4 2 56 3 r( Fe/ He) 1 6 56 Fe 4 2 1 1.25 1.5 1.75 2 2.25 2.5 2.75 xB ðèñ.4.12 õÂ – çàâèñèìîñòü îòíîøåíèé çàäàâàåìûõ âûð. 4.4 äëÿ 4Íå, 12Ñ è 56Fe ïðè Q2 > 1.4. 104 Òàáëèöà 4.4 4.4 Îòíîøåíèÿ r(A,3Íe), èçìåðåííûå â èíòåðâàëå 1.4 < 2Q <2.6 ÃýÂ2. Îøèáêè òîëüêî ñòàòèñòè÷åñêèå. xB 4 12 He C 56 Fe 0.95 ± 0.05 0.94 ± 0.003 0.87 ± 0.002 0.99 ± 0.003 1.055 ± 0.05 0.95 ± 0.003 0.86 ± 0.003 0.93 ± 0.003 1.15 ± 0.05 1.17 ± 0.006 1.17 ± 0.005 1.25 ± 0.006 1.25 ± 0.05 1.47 ± 0.010 1.61 ± 0.010 1.75 ± 0.012 1.35 ± 0.05 1.67 ± 0.025 2.08 ± 0.018 2.23 ± 0.021 1.45 ± 0.05 1.81 ± 0.025 2.31 ± 0.028 2.59 ± 0.033 1.55 ± 0.05 1.93 ± 0.036 2.49 ± 0.040 2.96 ± 0.050 1.65 ± 0.05 1.88 ± 0.046 2.44 ± 0.051 2.89 ± 0.063 1.75 ± 0.05 2.02 ± 0.062 2.52 ± 0.067 3.11 ± 0.085 1.85 ± 0.05 1.89 ± 0.075 2.57 ± 0.084 2.95 ± 0.102 1.95 ± 0.05 1.93 ± 0.093 2.50 ± 0.102 3.18 ± 0.131 2.05 ± 0.05 1.94 ± 0.110 2.47 ± 0.121 3.15 ± 0.174 2.25 ± 0.05 2.31 ± 0.198 3.17 ± 0.248 4.37 ± 0.323 2.40 ± 0.05 2.32 ± 0.200 3.38 ± 0.239 4.66 ± 0.318 2.60 ± 0.05 2.25 ± 0.292 3.23 ± 0.341 4.64 ± 0.452 2.80 ± 0.05 2.76 ± 0.481 2.38 ± 0.400 5.39 ± 0.693 3.00 ± 0.05 1.25 ± 0.465 2.64 ± 0.491 2.01 ± 0.418 105 4.2.5 Èçâëå÷åíèå ïðèõîäÿùåéñÿ íà îäèí íóêëîí âåðîÿòíîñòè ÊÍÊ. Ïîëó÷åííûå ýêñïåðèìåíòàëüíî ñêåéëèíãîâñêèå ìíîæèòåëè, ìîæíî ïðåäñòàâèòü ñëåäóþùèì îáðàçîì: a2(A/3He) = a2N(A)/a2N(3He) (4.17) a3(A/3He) = a3N(A)/a3N(3He) (4.18) ãäå a2N è a3N (ïî îïðåäåëåíèþ) - àáñîëþòíûå çíà÷åíèÿ ïðèõîäÿùèõñÿ íà îäèí íóêëîí âåðîÿòíîñòåé 2-õ è 3-õ íóêëîííûõ ÊÍÊ, ñîîòâåòñòâåííî. ×òîáû, èç èçìåðåííûõ îòíîøåíèé, çàäàâàåìûõ âûðàæåíèÿìè (4.17) è (4.18) (ñì. òàáëèöó 4.4), ïîëó÷èòü àáñîëþòíûå çíà÷åíèÿ ïðèõîäÿùèõñÿ íà îäèí íóêëîí âåðîÿòíîñòåé ÊÍÊ – a2N(A) è a3N(A), íàäî çíàòü àíàëîãè÷íûå âåðîÿòíîñòè äëÿ 3Íå. Âåðîÿòíîñòè a2N(3Íå) è a3N(3Íå) ìîãóò áûòü ðàñ÷èòàíû ïîñðåäñòâîì õîðîøî èçâåñòíûõ âîëíîâûõ ôóíêöèè ÿäåð 3Íå è 2D (ñì. [19] ). à)Èçâëå÷åíèå ïðèõîäÿùåéñÿ íà îäèí íóêëîí âåðîÿòíîñòè 22--õ íóêëîííûõ ÊÍÊ. Âåðîÿòíîñòü 2-õ íóêëîííûõ êîððåëÿöèé â ÿäðå 3Íå åñòü ïðîèçâåäåíèå 2-õ íóêëîííûõ ÊÍÊ â äåéòðîíå è îòíîñèòåëüíîé âåðîÿòíîñòè 2-õ íóêëîííûõ ÊÍÊ â 3Íå è 2D, a2(3He/2D). Ìû îïðåäåëÿåì âåðîÿòíîñòü NN ÊÍÊ â äåéòðîíå, êàê âåðîÿòíîñòü òîãî, ÷òî íóêëîí â äåéòðîíå èìååò èìïóëüñ p > 275 ÌýÂ/ñ, òàê êàê ýòî ìèíèìàëüíûé èìïóëüñ îòäà÷è ñîîòâåòñòâóþùèé íà÷àëó ñêåéëèíãà ïðè Q2 = 1.4 ÃýÂ2 è õÂ = 1.5. Îòìåòèì, ÷òî äàííûé ýêñïåðèìåíò – ïåðâûé, ãäå áûëо получено значение èìïóëüñа, íà÷èíàÿ ñ êîòîðîãî â ÿäåðíîé ÂÔ äîìèíèðóþò ïàðíûå êîððåëÿöèè. Èíòåãðàë îò èìïóëüñíîãî ðàñïðåäåëåíèÿ âîëíîâîé ôóíêöèè äåéòðîíà ïî îáëàñòè p > 275 ÌýÂ/ñ, ðàâåí 0.041± 0.008 [55], ãäå íåîïðåäåëåííîñòü îáóñëîâëåíà íåîïðåäåëåííîñòüþ â îïðåäåëåíèè íà÷àëüíîãî èìïóëüñà 2-õ 106 íóêëîííûõ ÊÍÊ. Âòîðîé ìíîæèòåëü 1.97±0.095 [53] - ñðåäíåå îò ýêñïåðèìåíòà (1.7±0.3[17]) è òåîðèè (2.0±0.1 [25,37] ). Òàêèì îáðàçîì, a2N(3Íå) = 0.08 ± 0.016. Áîëåå ïîäðîáíî: Ñïåðâà ìû ðàñ÷èòûâàåì îòíîøåíèå (4.14) äëÿ 3Íå è Äåéòðîíà: r(3Íe,D) = K2⋅R(3Íe,D) = K2⋅(2σ(3He)/3σ(D)) (4.19) ãäå K2 – òîò æå êîýôôèöèåíò, ÷òî è â âûðàæåíèè (4.15) äëÿ îòíîøåíèÿ 3Íe/D, è K2(Q2,ν) = 3(σp+σn)/2(2σp+σn) (4.20) Íàøè ðàñ÷åòû ñå÷åíèÿ êîäîì èç [25], òàê æå êàê è äðóãèå ðàñ÷åòû [37] äàþò â ðåçóëüòàòå : a2N(3He)/ a2N(D) = 2.0 ± 0.1 (4.21) Åñòü åùå òîëüêî îäíà ýêñïåðèìåíòàëüíàÿ îöåíêà [17] ( íå ïðÿìîå èçìåðåíèå) ýòîãî îòíîøåíèÿ, ðàâíîå 1.73 ± 0.3. Â äàííîì àíàëèçå áûëî èñïîëüçîâàííî âçâåøåííîå ñðåäíåå ýòèõ äâóõ ðåçóëüòàòîâ = 1.96± 0.1 [53] . 107 W(p), (GeV-3) 10 10 10 10 -2 -3 -4 -5 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 p, (GeV/c) ðèñ.4.13 Âîëíîâàÿ ôóíêöèÿ äейтðîíà [19]. Çàøòðèõîâàííàÿ îáëàñòü ñîîòâåòñòâóåò âêëàäó 2õ íóêëîííûõ êîððåëÿöèé. Íà÷àëüíîå çíà÷åíèå ýòîé îáëàñòè áûëî îïðåäåëåíî íà îñíîâå ïîëó÷åííûõ ýêñïåðèìåíòàëüíî çíà÷åíèé äëÿ Q2 è xB, êîòîðûå ñîîòâåòñòâîâàëè íà÷àëó ñêåéëèíãà. ×òîáû èç (4.21) ïîëó÷èòü a2N(3He), ïðåäâàðèòåëüíî èç âîëíîâîé ôóíêöèè äåéòðîíà, ïîêàçàííîé íà ðèñ.4.13 îïðåäåëÿëîñü çíà÷åíèå a2N(D). Çàøòðèõîâàííàÿ îáëàñòü ñîîòâåòñòâóåò 2-õ íóêëîííîé êîìïîíåíòå ÂÔ è ðàâíà ≈ 0.041. Íà÷àëüíüàÿ òî÷êà ýòîé îáëàñòè 108 áûëà îòîáðàíà ñîîòâåòñòâåíî íà÷àëó ñêåéëèíãà Q2 > 1.4 è xB > 1.5 [53], êîòîðûé ñîîòâåòñòâóåò pm > 0.275 ÃýÂ/ñ. Îòñóäà èç (4.17) ïîëó÷àåòñÿ: a2N(3He) = 1.96 ⋅ a2N(D) ≈ 0.08 ± 0.004 (4.22) Èñïîëüçóÿ ðåçóëüòàòû, ïîêàçàííûå â âûð. (4.22), ìû ðàñ÷èòàëè àáñîëþòíûå çíà÷åíèÿ a2N(À), ïîêàçàííûå â ïåðâîé êîëîíêå òàáëèöû 4.5. Ñîãëàñíî ýòèì äàííûì, â ëþáîé ìîìåíò â ÿäðàõ 56 Fe, 12 C, 4He è 3He ìîæåò áûòü íàéäåíî 66-7, 1.0, 1/3 è 1/8 22-õ íóêëîííûõ ÊÍÊ , ñîîòâåòñòâåííî. Òàáëèöà 4.5 a2(À/3Íå) è a3(À/3Íå) – ïðèõîäÿùèåñÿ íà îäèí íóêëîí, âåðîÿòíîñòè 2-õ è 3-õ íóêëîííûõ êîððåëÿöèé â ÿäðå À îòíîñèòåëüíî ÿäðà 3Íå. a2N(À) è a3N(À) - àáñîëþòíûå , ïðèõîäÿùèåñÿ íà îäèí íóêëîí âåðîÿòíîñòè 2-õ –3-õ íóêëîíõûõ ÊÍÊ â ÿäðàõ À. Ïðèâåäåíû êàê ñòàòèñòè÷åñêèå (ïåðâûå) òàê è ñèñòåìàòè÷åñêèå (âòîðûå) îøèáêè. a6q(A) è a9q(A) ðàñ÷èòàííûå â ññ.[58] âåðîÿòíîñòè 6-òè è 9-òè êâàðêîâûõ êëàñòåðîâ, ñîîòâåòñòâåííî. A2(A/3He) a2N(A)(%) a6q(A) a3(A/3He) a3N(A)(%) a9q(A) 1 1 0.18±0.00±0.06 0.022 3 He 8.0±0.0±1.6 0.134 4 He 1.93±0.01±0.03 15.4±0.1±3.2 0.166 2.33±0.12±0.04 0.42±0.02±0.14 0.047 2.49±0.01±0.15 19.8±0.1±4.4 0.125 3.18±0.14±0.19 0.56±0.03±0.21 0.026 Fe 2.98±0.01±0.18 23.9±0.1±5.3 0.146 4.63±0.19±0.27 0.83±0.03±0.27 0.036 12 C 56 á) Èçâëå÷åíèå ïðèõîäÿùåéñÿ íà îäèí íóêëîí âåðîÿòíîñòè 3-õ íóêëîííîé ÊÍÊ. Äëÿ èçâëå÷åíèÿ èç âûðàæåíèÿ (4.18) àáñîëþòíîé âåðîÿòíîñòè 3-õ íóêëîííûõ ÊÍÊ â ÿäðàõ ñ À > 3, íàäî áûëî îöåíèòü ïàðàìåòð a3N(3Íå) (âåðîÿòíîñòü òîãî, ÷òî òðè íóêëîíà â ÿäðå 3Íå íàõîäÿòñÿ â 3-õ íóêëîííîé ÊÍÊ), êîòîðûé ìîæíî ðàñ÷èòàòü èñïîëüçóÿ ÂÔ ÿäðà 3 Íå. Äëÿ ýòîго, â ïåðâóþ î÷åðåäü, íàäî áûëî îïðåäåëèòü êèíåìàòè÷åñêóþ îáëàñòü âíóòðèÿäåðíîãî èìïóëüñà â ÂÔ 3Íå, ãäå ïîâåäåíèå âñåõ òðåõ íóêëîíîâ îïðåäåëÿåòñÿ 109 êîðîòêîäåéñòâóþùèìè NN âçàèìîäåéñòâèÿìè. Ýòî áûëî ñäåëàííî èñõîäÿ èç ýêñïåðèìåíòàëüíîãî íàáëþäåíèÿ íà÷àëà ñêåéëèíãà ïðè õ ≥ 2.25 (ñì. ðèñ.4.12) è Q2≈ 1.4 – 2.6 ÃýÂ2, à òàê æå íà îñíîâå òåîðåòè÷åñêèõ îöåíîê èç ññûëêè [54], ïîêàçûâàþùèõ, ÷òî â ñïåêòðàëüíîé ôóíêöèè ÿäðà 3 Íå äoìèíèðóþùàÿ ÷àñòü 3N ÊÍÊ àññîöèèðóåòñÿ ñ êîíôèãóðàöèåé, â êîòîðîé èìïóëüñ áûñòðîãî íóêëîíà ñáàëàíñèðîâàí êîãåðåíòíîé ïàðîé íóêëîíîâ ðàâíîäåëÿùèõ èìïóëüñ áûñòðîãî íóêëîíà. Ïîëàãàÿ, ÷òî òàêàÿ êîíôèãóðàöèÿ äîìèíèðóåò â 3-õ íóêëîííûõ êîððåëÿöèÿõ [82], ìèíèìàëüíûé èìïóëüñ âûáèòoão íóêëîíà ìîæíî îöåíèòü èç êèíåìàòè÷åñêîãî óñëîâèÿ (q + p3He - pR)2 = mN2, (4.23) p R = m 2 R + p 2 m è mR ≈ 2mN. Âçÿâ õÂ = 2.25 è Q2 = 2 ÃýÂ2 (çíà÷åíèÿ, íà÷èíàÿ ñ êîòîðûõ íàáëþäàåòñÿ ñêåéëèíã), ìû ïîëó÷èëè pm ≈ 500 ÌýÂ/ñ (pm – ìèíèìàëüíûé èìïóëüñ ñîóäàðÿåìîãî íóêëîíà). Íà îñíîâå ýòîé âåëè÷èíû ñòàëî âîçìîæíûì îöåíèòü a3N(3Íå), ðàñ÷èòàâ ïîëíóþ âåðîÿòíîñòü êîíôèãóðàöèé, â êîòîðûõ îäèí íóêëîí èìååò èìïóëüñ ≥ 500 ÌýÂ/ñ, â òî âðåìÿ êàê äâà äðóãèõ ≥ 250 ÌýÂ/ñ. Äëÿ ðàñ÷åòà ýòîé âåðîÿòíîñòè, áûëè èñïîëüçîâàíû âîëíîâûå ôóíêöèè 3Íå, ðàñ÷èòàííûå íà îñíîâå ðàçíûõ NN – ïîòåíöèàëîâ è ñîäåðæàùèå íåïðèâîäèìûå 3N – ñèëû, íåîáõîäèìûå äëÿ ïîëó÷åíèÿ ïðàâèëüíîãî çíà÷åíèÿ äëÿ ýíåðãèè ñâÿçè ÿäåð 3Íå è 4Íå. Ýòî èíòåãðèðîâàíèå ïî âîëíîâîé ôóíêöèè 3Íå äàåò: - 0.12% ñ Áîííñêèì ïîòåíöèàëîì; - 0.24% ñ ïîòåíöèàëîì Àðãîííà; - 0.07% ñ èñïîëüçîâàíèåì Áîííñêîãî ïîòåíöèàëà [69] áåç 3-õ íóêëîííûõ ñèë (3NF), (ãðóïïà Bochum) èç [68]; - 0.12% ñ èñïîëüçîâàíèåì 3NF (Tueson-Melbouren (TM) ( [70] )) - 0.23% - ñ èñïîëüçîâàíèåì ïîòåíöèàëà Óðáàííà(Urbanna) [71] ñ ÒÌ 3NF - 0.24% - ñ èñïîëüçîâàíèåì ïîòåíöèàëà Óðàáàííà ñ 3NF Urbanna [72]. 110 Â äàííîì àíàëèçå áûëî âçÿòî ñðåäíåå îò ýòèõ îöåíîê, ñ âêëþ÷åíèåì 3NF. a3N(3Íå) = 0.18% ± 0.06% (4.24) íåîïðåäåëåííîñòè ñèñòåìàòè÷åñêèå. Íà îñíîâå (4.24) áûëè ðàñ÷èòàíû àáñîëþòíûå âåëè÷èíû a3N(À), ïîêàçàííûå â òðåòüåì ñòîëáöå òàáëèöû 4.5. Ñîãëàñíî ýòèì äàííûì, ïðèõîäÿùàÿñÿ íà îäèí íóêëîí âåðîÿòíîñòü 33-õ íóêëîííûõ ÊÍÊ âî âñåõ ÿäðàõ ìåíüøå ñîîòâåòñòâóþùèõ âåðîÿòíîñòåé äëÿ 22--õ íóêëîííûõ ÊÍÊ áîëåå ÷åì íà ïîðÿäîê. ðèñ.4.14 õÂ - çàâèñèìîñòü ìèíèìàëüíîãî èìïóëüñà îòäà÷è ñèñòåìû (À-1) äàþùåãî âêëàä â êâàçèóïðóãîå À(å,å’) ðàññåÿíèå íà ÿäðå 3Íå äëÿ íåñêîëüêèõ Q2. Âåðòèêàëüíàÿ ïóíêòèðíàÿ ëèíèÿ óêàçûâàåò íà íà÷àëî ñêåéëèíãà, ïîëó÷åííîãî íà îñíîâå ðèñ.4.12. Ãîðèçîíòàëüíîé ïóíêòîðíîé ëèíèåé îòìå÷åíî ïîëó÷åííîå ìèíèìàëüíîå çíà÷åíèå èìïóëüñà, ïðè êîòîðîì íàáëþäàåòñÿ ñêåéëèíã. 4.2.6 Ñèñòåìàòè÷åñêèå îøèáêè Ñèñòåìàòè÷åñêèå îøèáêè äëÿ îòíîñèòåëüíûõ è àáñîëþòíûõ âåðîÿòíîñòåé ðàçíûå. 111 Äëÿ îòíîñèòåëüíûõ , ïðèõîäÿùèõñÿ íà îäèí íóêëîí, âåðîÿòíîñòåé ñèñòåìàòè÷åñêèå îøèáêè áûëè ïîäðîáíî îáñóæäåíû (ñì. ïàðàãðàô 4.2) Äëÿ àáñîëþòíûõ âåðîÿòíîñòåé åñòü äîáàâî÷íûé èñòî÷íèê ñèñòåìàòè÷åñêèõ íåîïðåäåëåííîñòåé âîçíèêàþùèé èç: • ðàñ÷åòà a2N(3Íå) = 5% (ñì. âûð. 4.21, 4.22) • îïðåäåëåíèÿ çíà÷åíèÿ èìïóëüñà, íà÷èíàÿ ñ êîòîðîãî, âîçìîæíî âîçíèêíîâåíèå 2-õ íóêëîííûõ ÊÍÊ è âûáîðà âîëíîâûõ ôóíêöèé äëÿ Äåéòðîíà è 3Íå ≈ 20%. - Â äàííîì àíàëèçå áûëà èñïîëüçîâàíà ÂÔ Äåéòðîíà ñ Ïàðèæñêèì ïîòåíöèàëîì. Âî âñåõ òåîðåòè÷åñêèõ ïóáëèêàöèÿõ åñòü óòâåðæäåíèå, ÷òî â îáëàñòè áîëüøèõ èìïóëüñîâ ýòà âîëíîâàÿ ôóíêöèÿ ìîæåò ìåíÿòüñÿ ïðèáëèçèòåëüíî â ïðåäåëàõ 10%, êîãäà èñïîëüçóåòñÿ äðóãîé ïîòåíöèàë. - Èçìåðåííîå начальное çíà÷åíèå 275 ÌýÂ/ñ áûëî ïîëó÷åíî ýêñïåðèìåíòàëüíî ñ íåîïðåäåëåííîñòüþ ±25 ÌýÂ/ñ. Ìû ïîëó÷èëè ±17% âåðîÿòíîñòíûé èíòåðâàë â âîëíîâîé ôóíêöèè Äåéòðîíà ñîîòâåòñòâóþùèé ±25 ÌýÂ/ñ èìïóëüñíîìó áèíó âîêðóã 275 ÌýÂ/ñ. Êâàäðàòè÷íàÿ ñóììà 10% è 17% ðàâíà 20%. • 30% çà ñ÷åò îïðåäåëåíèÿ начального èìïóëüñà 3-õ íóêëîííûõ êîððåëÿöèé è âûáîðà âîëíîâîé ôóíêöèè äëÿ 3Íå. Ïîëíûå ñèñòåìàòè÷åñêèå îøèáêè äëÿ àáñîëþòíîé ïðèõîäÿùåéñÿ íà îäèí íóêëîí âåðîÿòíîñòè áûëè ïîëó÷åíû ïîñðåäñòâîì êâàäðàòè÷íîãî ñóììèðîâàíèÿ îñíîâíûõ è äîáàâî÷íûõ ñèñòåìàòè÷åñêèõ íåîïðåäåëåííîñòåé. 4.2.7 Ñðàâíåíèå ñ ðàçíûìè ìîäåëÿìè Ðåçóëüòàòû àíàëèçà ñðàâíèâàëèñü ñ ïðåäñêàçàíèÿìè ðÿäà ìîäåëåé. 2-õ íóêëîííûå êîððåëÿöèè Ìîäåëü ÊÍÊ: 112 ïðåäñêàçûâàåò [14] îòíîñèòåëüíûå âåðîÿòíîñòè à2(4Íå/3Íå) = 2.03 è à2(12Ñ/3Íå) = 2.53, à òàê æå çàâèñèìîñòü îò À (ñì âûð. 4.3), ÷òî ïîäðàçóìåâàåò à2(56/3Íå)/à2(12/3Íå) = 1.26. Ýòî ÿâíî áëèçêî ê ýêñïåðèìåíòàëüíûì çíà÷åíèÿì 1.92±0.01±0.03, 2.49±0.01±0.15 è 1.20±0.02, ñîîòâåòñòâåííî. Îòìåòèì, ÷òî â ýòèõ îòíîøåíèÿõ âñå ñèñòåìàòè÷åñêèå îøèáêè ñîêðàùàþòñÿ, îñòàþòñÿ òîëüêî ñòàòèñòè÷åñêèå îøèáêè. Êâàçè-äåéòðîííàÿ ìîäåëü Ëåâèíãåðà [56,57] ïðåäñêàçûâàåò, ïðèõîäÿùååñÿ íà îäèí íóêëîí , ÷èñëî (pn) (T = 0) ïàð â ÿäðå À ∝ (ΝΖ⁄Α)∗(1⁄Α), òàê ÷òî îòíîøåíèÿ 2-õ íóêëîííûõ âåðîÿòíîñòåé 4He, 12Ñ è 56Fe ê 3He äîëæíû áûòü 9ΝΖ⁄2Α2, ÷òî ðàâíî 1.1 äëÿ âñåõ òðåõ ÿäåð. Ýòî ÿâíî ðàñõîäèòüñÿ ñ ýêñïåðèìåíòîì, âîçìîæíî èç-çà òîãî, ÷òî êâàçè-äåéòðîííàÿ ïàðà âêþ÷àåò êîððåëÿöèè íóêëîíîâ ñ ìàëûìè èìïóëüñàìè è íå âêëþ÷àåò (ðð) è (nn) ïàðû. Äå Ôîðåñò [37] ðàñ÷èòàë îòíîøåíèÿ ìàêñèìóìà ( Ò , S = 0, 1 ) ðàñïðåäåëåíèé ïëîòíîñòè ïàð äëÿ ÿäåð îòíîñèòåëüíî äåéòåðèÿ è ïîëó÷èë 2.0, 4.7 è 18.8 äëÿ 3He , 4He è ñîîòâåòñòâîâàëî áû à2(4He/3He) = 1.76 è à2(16Î/3He) ýêñïåðèìåíòàëüíûìè äàííûìè 1.96 äëÿ 4He è 2.51 äëÿ 12 = 16 Î , ñîîòâåòñòâåííî. Ýòî 1.76 â ñðàâíåíèè Ñ ( ïðåäïîëàãàÿ, ÷òî ïîäîáíû). Êàê âèäèì, ýòî õîðîøî ñîãëàñóåòñÿ äëÿ 4He, íî äëÿ 16 12 Ñ è ñ 16 Î Î òàêîãî ñîãëàñèÿ íåò. Ãðóïïà èç óíèâåðñèòåòà IOWA ðàñ÷èòàëà âåðîÿòíîñòè 6- è 9-òè êëàñòåðîâ äëÿ ìíîãèõ ÿäåð [58]. Ìû ïðåäïîëàãàåì, ÷òî ýòè êëàñòåðû èäåíòè÷íû 2- è 3-õ íóêëîííûì êîððåëÿöèÿì , ñîîòâåòñòâåííî (ñì. ðàçäåë 4.2.9). Ðàñ÷èòàííûå âåðîÿòíîñòè 6-òè –êâàðêîâûõ êëàñòåðîâ äëÿ 4He, 12C è 56Fe îòëè÷àþòñÿ 113 îò èçìåðåííûõ âåðîÿòíîñòåé 2-õ íóêëîííûõ ÊÍÊ ïðèáëèçèòåëüíî â äâà ðàçà. Îòíîøåíèÿ à2(56)/à2(12) = 1.16 òàêæå î÷åíü áëèçêî ê ýêñïåðèìåíòàëüíîìó çíà÷åíèþ 1.20 ± 0.02. 3-õ íóêëîííûå êîððåëÿöèè Ìîäåëü ÊÍÊ ïðåäñêàçûâàåò À – çàâèñèìîñòü ïàðàìåòðà à3(À), âîçíèêàþùóþ çà ñ÷åò ÿäåðíîé ïëîòíîñòè (ñì. âûð.4.3), íî íå îïðåäåëåííîå çíà÷åíèå. Ïðåäñêàçàíèå ÊÍÊ à3(56)/à3(12) = 1.40 çàìåòíî áëèçêî ê ýêñïåðèìåíòàëüíîìó çíà÷åíèþ 1.46 ± 0.12. ÊâàðêÊâàðê-êëàñòåðíàÿ ìîäåëü ïðåäñêàçûâàåò çíà÷åíèÿ à3(À), êîòîðûå áîëüøå äàííûõ ïðèáëèçèòåëüíî â 10 ðàç. Õîòÿ ïðåäñêàçàííîå îòíîøåíèå à3(56)/à3(12) = 1.38 áëèçêî ê ýêñïåðèìåíòàëüíûì äàííûì, ïðåäñêàçàííîå îòíîøåíèå à3(12)/à3(4) = 1.8 çàìåòíî îòëè÷àåòñÿ îò ýêñïåðèìåíòàëüíîãî çíà÷åíèÿ, ðàâíîãî 0.75. ÊÍÊ – ýòî NN – êîððåëÿöèè , èëè Êâàðêîâûå Êëàñòåðû? Â íàøèõ ðàñ÷åòàõ âåðîÿòíîñòåé ÊÍÊ ìû èñïîëüçîâàëè ÂÔ Äåéòåðèÿ è 3 Íå îñíîâàííûå íà îáùåïðèíÿòûõ NN – ïîòåíöèàëàõ, ÷òî îçíà÷àåò, ÷òî ìû ïðåäïîëàãàåì, ÷òî ÊÍÊ åñòü NN – êîððåëÿöèè. Äðóãèìè ñëîâàìè, ìû ïîëàãàåì, ÷òî â ÊÍÊ íóêëîíû åùå ñîõðàíÿþò ñâîþ èíäèâèäóàëüíîñòü êàê íóêëîíû. Ñ äðóãîé ñòîðîíû, ïðè Q2 > 1.4 õÂ > 1, äëèíà âîëíû âèðòóàëüíîãî ôîòîíà λq < 0.2 ôì, ò.å. ðàññåÿíèå ìîæåò ïðîèñõîäèòü íà êâàðêîâîì óðîâíå. Â ññ.[58] âåðîÿòíîñòè 2-õ è 3-õ íóêëîííûõ ÊÍÊ áûëè ðàñ÷èòàíû íà êâàðê-êëàñòåðíîé îñíîâå, ò.å. ïðåäïîëîæåíèè, ÷òî ÊÍÊ – ýòî 6- è 9-òè êâàðêîâûå êëàñòåðû, ñîîòâåòñòâåííî. Â ðàñ÷åòàõ, ãäå ÿäåðíûå âîëíîâûå ôóíêöèè èñïîëüçîâàëèñü ñ ðàçíûìè NN – ïîòåíöèàëàìèè, áûëî ïîêàçàíî, ÷òî ðåçóëüòàòû íå ÷óñòâèòåëüíû ê èçáðàííûì ïîòåíöèàëàì. Â òàáëèöå 4.5, â 4-îì è 7-îì ñòîëáöàõ ïðåäñòàâëåíû ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòîâ èç ññ.[58] äëÿ 6-òè è 9-òè êâàðêîâûõ êëàñòåðîâ, ñîîòâåòñòâåííî. Ìîæíî âèäåòü, ÷òî ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòîâ èç [58] íå ñèëüíî îòëè÷àþòñÿ îò ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äëÿ âåðîÿòíîñòåé 2-õ íóêëîííûõ ÊÍÊ, 114 õîòÿ òðóäíî ïîâåðèòü, ÷òî â íàøåé îáëàñòè ïî Q2 êâàðêîâûå ñòåïåíè ñâîáîäû ÿäðà ïîëíîñòüþ ïðèåìëèìû. Îäíàêî, äëÿ 3-õ íóêëîííûõ ÊÍÊ íàøè äàííûå ìåíüøå ïî÷òè íà ïîðÿäîê ïðåäñêàçàíèé, îñíîâàííûõ íà 9-òè êâàêð-êëàñòåðíîì ïðèáëèæåíèè. 4.3 Èòîãè âòîðîãî ýòàïà àíàëèçà 1). Âïåðâûå èçìåðåíî îòíîøåíèå ñå÷åíèé èíêëþçèâíîãî À(å,å’)- ðàññåÿíèÿ íà ÿäðàõ 4He, 12 C è 56Fe ïî îòíîøåíèþ ê 3Íå ïðè 1 < xB < 3. Ïîêàçàíî, ÷òî: - Ýòî îòíîøåíèå ïðè Q2 > 1.4 âûõîäèò íà ïëàòî ( ñêàéëèíã) â äâóõ xB -èíòåðâàëàõ ; à) â îáëàñòè 2-õ íóêëîííûõ êîðîòêîäåéñòâóþùèõ êîððåëÿöèé (ÊÍÊ ), ïðè 1.5 < xB < 2 è á) â îáëàñòè 3 – õ íóêëîííûõ ÊÍÊ, ïðè 2.25 < xB < 2.8; -Äëÿ À ≥ 12, èçìåíåíèÿ â îòíîøåíèÿõ â îáåèõ îáëàñòÿõ ñêåéëèíãà ìàëû è ñîîòâåòñòâóþò âòîðîé è òðåòåé ñòåïåíè, ñîîòâåòñòâåííî, ÿäåðíîé ïëîòíîñòè ; -Ýòè ÷åðòû ñîãëàñóþòñÿ ñ òåîðåòè÷åñêèìè ïðåäñêàçàíèÿìè, ÷òî 2-õ íóêëîííûå ÊÍÊ äîìèíèðóþò â ÿäåðíîé áîëíîâîé ôóíêöèè ïðè pm ≥ 300 ÌýÂ/ñ è 3-õ íóêëîííûå ÊÍÊ äîìèíèðóþò ïðè pm ≥ 500 ÌýÂ/ñ; - Øàíñîâ äëÿ êàæäîãî íóêëîíà áûòü âîâëå÷åííûì â 2-õ íóêëîííûå ÊÍÊ â ÿäðàõ 4He, 12C è 56 Fe â 1.93, 2.49 è 2.98 áîëüøå, ÷åì â ÿäðå 3He, â òî âðåìÿ êàê, äëÿ 3-õ íóêëîííûõ ÊÍÊ ýòîò øàíñ ñîîòâåòñòâåííî, â 2.3, 3.2 è 4.6 ðàçà áîëüøå; -Â 4He, 12C è 56Fe àáñîëþòíûå âåðîÿòíîñòè 2- è 3-õ íóêëîííûõ ÊÍÊ – 15% – 20% è 0.4%– 0.8%, ñîîòâåòñòâåííî. Ýòî ïåðâûå èçìåðåíèÿ âåðîÿòíîñòåé 33-õ íóêëîííûõ ÊÍÊ â ÿäðàõ ÿäðàõ. 115 Çàêëþ÷åíèå Ïîíèìàíèå ñòðóêòóðû ÿäåð, îòâåòñòâåííîé çà êîðîòêîäåéñòâóþùèå ñèëû – îäíà èç öåëåé ÿäåðíîé ôèçèêè íà ïðîòÿæåíèè íåñêîëüêèõ äåñÿòèëåòèé. Èññëåäîâàíèå ÊÍÊ âàæíî ïî ðÿäó ïðè÷èí: - ïîïûòêè ðàçëè÷èòü ýòè êîððåëÿöèè (ïîñðåäñòâîì êàêîé-ëèáî íàáëþäàåìîé âåëè÷èíû) – îäèí èç ñïîñîáîâ óïðîñòèòü ïðîáëåìó ñëîæíîé äèíàìèêè ìíîãèõ òåë ; - èç-çà êîðîòêîäåéñòâóþùåé ïðèðîäû, ýòè êîððåëÿöèè äîëæíû äàâàòü âêëàä â âûñîêîèìïóëüñíóþ êîìïîíåíòó ÿäåðíîé âîëíîâîé ôóíêöèè, ÷òî îòêðûâàåò íîâûå íàïðàâëåíèÿ â òåîðåòè÷åñêîì èññëåäîâàíèè ÿäðà ; - èññëåäîâàíèå ðàññåÿíèÿ íà íóêëîíàõ èç ÊÍÊ ïðåäîñòàâèò óíèêàëüíûå äàííûå ïî ìîäèôèêàöèè ñèëüíîñâÿçàííûõ íóêëîíîâ, ÷òî î÷åíü âàæíî äëÿ ïîëíîãî ïîíèìàíèÿ ñòðóêòóðû íóêëîíîâ â öåëîì ; - òèïè÷íûå ìåæíóêëîííûå ðàññòîÿíèÿ â êîððåëÿöèè ~ 1 ôì, â òî âðåìÿ êàê ñðåäíèå ìåæíóêëîííûå ðàññòîÿíèÿ â ÿäðå ~1.7 ôì. Ñëåäîâàòåëüíî, ïëîòíîñòü ìàòåðèè âíóòðè êîððåëÿöèè äîëæíà â ≈ 4 ðàçà ïðåâîñõîäèòü ñðåäíþþ ïëîòíîñòü ÿäåðíîãî âåùåñòâà, ÷òî ñðàâíèìî ñ ïëîòíîñòüþ öåíòðàëüíîé ÷àñòè (êîðà) íåéòðîííûõ çâåçä. Ýòî åùå îäèí àðãóìåíò, ïîäòâåðæäàþùèé íåñîìíåííóþ âàæíîñòü âñåñòîðîííåãî èññëåäîâàíèÿ ÊÍÊ. Âîïðîñû, íà êîòîðûå íàäî îòâåòèòü ïðè èçó÷åíèè ÊÍÊ ìîæíî ðàçáèòü íà ñëåäóþùèå ïóíêòû: - ñèëà êîððåëÿöèé; - âåðîÿòíîñòü êîððåëÿöèé; - ñâîéñòâà êîððåëÿöèé; - êàê èñïîëüçîâàòü êîððåëÿöèè äëÿ èçó÷åíèÿ ìîäèôèêàöèè íóêëîíîâ; - …… 116 Â íàøåì èññëåäîâàíèè À(å,å’) – âçàèìîäåéñòâèÿ, ìû ïîïûòàëèñü äàòü îòâåò íà ïåðâûå äâà ïóíêòà, ÷òî íàøëî ñâîå îòðàæåíèå â ðÿäå ïóáëèêàöèé [53, 55, 73, 80]. Ðåçóëüòàòû, èçëîæåííûå â äèññåðòàöèè , äîêëàäûâàëèñü íà åæåãîäíûõ êîíôåðåíöèÿõ â CEBAF (ÑØÀ) – 2000 – 2006 ãã., à òàê æå íà äðóãèõ ìåæäóíàðîäíûõ êîíôåðåíöèÿõ, - Lund, Sweden, june 13 – 16, 2001, - BARYONS 2002, Jlab, March 3 –8 2002, - FIA/JLAB Workshop on DEUTERON, 27 – 29 March, 2003, FIU, Miami, - Grenoble – France, 14 – 17 october, 2003, - … Èíòåðåñ ê ðåçóëüòàòàì, ïîëó÷åííûì â äàííîé ðàáîòå è åå àêòóàëüíîñòü íàøëè îòðàæåíèå â ñòàòüå Ìàðêà Ñòðèêìàíà, íàïå÷àòàííîé â æóðíàëå “Cern Courier”, Volume 45, Number 9, p. 37, November 2005 ã. Àíàëèç ïðîâîäèëñÿ â Àìåðèêàíñêîì íàó÷íîì öåíòðå TJNAF íà óñòàíîâêå CLAS. Äàííûå äëÿ äàííîãî àíàëèçà áûëè íàáðàíû â ýêñïåðèìåíòå E2 ïðîâåäåííîì â äâà ýòàïà – â 1999ã. è 2002ã. ïðè ýíåðãèè ïó÷êà 4.46 ÃýÂ è 4.7 ÃýÂ. Ýòî áûë ïåðâûé ýêñïåðèìåíò, â êîòîðîì áûëè ïîëó÷åíû äàííûå íà ÿäðàõ 3He, 4He, 12C, 56Fe â îäèíàêîâûõ ýêñïåðèìåíòàëüíûõ óñëîâèÿõ. Áûëè èçìåðåíû ñå÷åíèÿ èíêëþçèâíîãî À(å,å’) – âçàèìîäåéñòâèÿ è èçó÷àëèñü îòíîøåíèÿ ñå÷åíèé À2σ( À1)/ À1σ( À2). Â êà÷åñòâå ÿäðà À2 ìû âûáðàëè 3He ñ õîðîøî èçâåñòíîé âîëíîâîé ôóíêöèåé, à â êà÷åñòâå ÿäåð À1 – 4He, 12C, 56Fe Èçó÷àëàñü xB – çàâèñèìîñòü îòíîøåíèé â èíòåðâàëå Q2 = 0.6 ÷2.6 ÃýÂ2 ïðè xB > 0.8. Ïðîöåäóðà àíàëèçà ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ ñîñòîÿëà â ïîñîáûòåéíîé îáðàáîòêå ïîòîêà äàííûõ, çàïèñàííûõ â âèäå Ntuple – ôàéëîâ (PAW++), ñ íàëîæåíèåì íà ýêñïåðèìåíòàëüíûå âûõîäû âåñîâûõ ìíîæèòåëåé, ïîëó÷åííûõ ïîñðåäñòâîì Ìîíòå-Êàðëî ñèììóëèðîâàíèÿ êàê, 117 ñîîòâåòñòâóþùåé äàííîìó ýêñïåðèìåíòó êîíôèãóðàöèè óñòàíîâêè CLAS, òàê è ðàññìàòðèâàåìûõ ïðîöåññîâ. Ïîëó÷åííûå îòíîøåíèÿ (èëè ñå÷åíèÿ) áûëè ïîïðàâëåíû íà - àêñåðòàíñ - ýôôåêòû ðàäèàöèè - íåáîëüøóþ ðàçíèöó â ýíåðãèè - ïèîííîå çàãðÿçíåíèå - áûë íàïèñàí ðÿä ïðîãðàìì íà ÿçûêàõ ÔÎÐÒÐÀÍ è Ñ++, êàê äëÿ àäàïòàöèè îáùåïðèíÿòîãî â çàëå Â ïðîãðàììíîãî îáåñïå÷åíèÿ ê óñëîâèÿì äàííîãî ýêñïåðèìåíòà, òàê è äëÿ ðåøåíèÿ êîíêðåòíûõ çàäà÷, à èìåííî: à) ïðîèçâåäåíà èìïëåìåíòàöèÿ ìèøåíåé, ïðèìåíåíûõ â ýêñïåðèìåíòå Е2 â êîä GSIM – GEANT – ãåíåðàòîð óñòàíîâêè CLAS; á) íàïèñàí Ìîíòå-Êàðëî êîä äëÿ àäàïòàöèè òåîðåòè÷åñêèõ ðàñ÷åòîâ ê óñëîâèÿì êîíêðåòíîãî ýêñïåðèìåíòà ; â) ðàçðàáîòàíû è îòëàæåíû ïðîöåäóðû ïî ïîäñ÷åòó ýôôåêòèâíîñòè ðåãèñòðàöèè ýëåêòðîíà ïðèìåíèòåëüíî ê êîíêðåòíîìó ýêñïåðèìåíòó è äëÿ êîíêðåòíîãî ïðîöåññà: - ïîäñ÷åò àêñåïòàñà, ýíåðãåòè÷åñêèõ è èìïóëüñíûõ ïîòåðü, îïðåäåëåíèå ôèäóöèàëüíîé îáëàñòè, ó÷åò ðàçíèöû â ïåðâè÷íîé ýíåðãèè ïó÷êà, îòáîð õîðîøèõ ôàéëîâ äàííûõ, îòáîð õîðîøèõ ñîáûòèé. Ïðè ïðîâåäåíèè àíàëèçà, ïðåäñòàâëåííîãî â äàííîé ðàáîòå, çà îñíîâó áûëè âçÿòû ïðåäñêàçàíèÿ ìîäåëè êîðîòêîäåéñòâóþùèõ íóêëîííûõ êîððåëÿöèé (ÊÍÊ) [14]. Ðåçþìå ïî èòîãàì àíàëèçà: 1.Ñ âûñîêîé òî÷íîñòüþ áûëî ïîäòâåðæäåíî ñóùåñòâîâàíèå ñêåéëèíãà â îòíîøåíèè ñå÷åíèé ðàññåÿíèÿ íà òÿæåëûõ ÿäðàõ ê ñå÷åíèþ íà ÿäðå 3He â îáëàñòè 1.4 ≤ xB ≤2.0, 118 ÷òî â ñâîþ î÷åðåäü, ÿâèëîñü ïîäòâåðæäåíèåì òåîðåòè÷åñêèõ ïðåäïîëîæåíèé î ïîäîáèè âûñîêîèìïóëüñíûõ âîëíîâûõ ôóíêöèé âñåõ ÿäåð. 2. Áûë ïîñ÷èòàí ñêåéëèíãîâûé ôàêòîð. Â ìîäåëè ÊÍÊ âåëè÷èíà äàííîãî ñêåéëèíãîâîãî ôàêòîðà åñòü îòíîøåíèå âåðîÿòíîñòåé 2 -õ íóêëîííûõ êîððåëÿöèé â ÿäðàõ À è 3He. Èñõîäÿ èç ÷åãî áûëî ñäåëàíî çàêëþ÷åíèå, ÷òî øàíñîâ äëÿ ëþáîãî íóêëîíà â 4He, 12C, 56Fe áûòü âîâëå÷åííûì â 2-õ íóêëîííîå ÊÍÊ â 1.96, 2.51 è 3.00 ðàç áîëüøå, ÷åì äëÿ íóêëîíà â ÿäðå 3He. 3. Áûëè îïðåäåëåíû çíà÷åíèÿ (xB,Q2), íà÷èíàÿ ñ êîòîðûõ íàáëþäàåòñÿ ñêåéëèíã, ÷òî ïîçâîëèëî: 4. Âïåðâûå ýêñïåðèìåíòàëüíî îïðåäåëèòü çíà÷åíèå èìïóëüñà Рmin(xB,Q2) = 275±25 MeV, íà÷èíàÿ ñ êîòîðîãî ðàññåÿíèå áóäåò ïðîèñõîäèòü íà íóêëîíå èç 2ÊÍÊ, ÷òî, â ñâîþ î÷åðåäü ïîçâîëèëî, èñïîëüçóÿ âîëíîâóþ ôóíêöèþ äåéòðîíà, 5.âïåðâûå ïîñ÷èòàòü àáñîëþòíûå âåðîÿòíîñòè 2-õ íóêëîííûõ ÊÍÊ â ÿäðàõ 3He, 4He, 12C, 56 Fe. Âûâîä: – Â ëþáîé ìîìåíò â ÿäðàõ 3He, â 4He, 12C, 56Fe ìîæåò áûòü 0.12, 0.30, 1.14 è 6.44 2-õ íóêëîííûõ ÊÍÊ, ñîîòâåòñòâåííî. 6.Íà÷àò àíàëèç 3-õ íóêëîííûõ ÊÍÊ: à)Âïåðâûå íàáëþäàëñÿ âòîðîé óðîâåíü íî ñêåéëèíãó ïðè xB > 2.25, ÷òî ÿâëÿåòñÿ ñèëüíûì àðãóìåíòîì â ïîëüçó ìîäåëè ÊÍÊ. á) ïîëó÷åíû ïðåäâàðèòåëüíûå äàííûå: - èçìåðåí âòîðîé ñêåéëèíãîâûé ôàêòîð, - â ìîäåëå ÊÍÊ ýòî îòíîøåíèå âåðîÿòíîñòåé 3-õ íóêëîííûõ êîððåëÿöèé â ÿäðàõ À è 3He. Ñîãëàñíî ýòîìó, øàíñîâ äëÿ êàæäîãî íóêëîíà â 4He, 12C, 56Fe áûòü âîâëå÷åííûì â 3-õ íóêëîííûå ÊÍÊ â 2.33, 3.05 è 4.38 ðàç áîëüøå, ÷åì äëÿ íóêëîíà â ÿäðå 3He; 119 - îïðåäåëåíû çíà÷åíèÿ (xB,Q2) , Рmin(xB,Q2), íà÷èíàÿ ñ êîòîðûõ íàáëþäàåòñÿ ñêåéëèíã. Ýòî ïîçâîëèëî, èñïîëüçóÿ âîëíîâóþ ôóíêöèþ 3He, âû÷èñëèòü à3N (3He) = 0.0018±0.0006 – âåðîÿòíîñòü 3-õ íóêëîííûõ ÊÍÊ â 3He (ðàñ÷åòû Ì. Ñàðêñÿíà) è íà îñíîâå ýòîãî è èçìåðåííûõ ñêåéëèíãîâûõ ôàêòîðîâ ðàñ÷èòàòü âåðîÿòíîñòè 3-õ íóêëîííûõ ÊÍÊ â ÿäðàõ 4 He, 12 C, 56 Fe=(0.42%±0.02±0.14), (0.55%±0.02±0.14), (0.79%±0.02±0.14), ñîîòâåòñòâåííî. Ñîãëàñíî ýòèì äàííûì, ïðèõîäÿùàÿñÿ íà îäèí íóêëîí âåðîÿòíîñòü 3-õ íóêëîííûõ ÊÍÊ âî âñåõ ÿäðàõ ìåíüøå ñîîòâåòñòâóþùèõ âåðîÿòíîñòåé äëÿ 2-õ íóêëîííûõ ÊÍÊ áîëåå ÷åì íà ïîðÿäîê.. Ýòî ïåðâûå íàáëþäåíèÿ 3-õ íóêëîííûõ ÊÍÊ â ÿäðàõ. B íàñòîÿùåå âðåìÿ àíàëèç 3-õ íóêëîííûõ ÊÍÊ èíòåíñèâíî ïðîäîëæàåòñÿ. Èòàê, âûøåîïèñàííûé àíàëèç ïðèâåë ê ñëåäóþùåé êàðòèíå íóêëîííîãî ñòðîåíèÿ ÿäåð ñ À≤56 Îäèíî÷íûå ÷àñòèöû (%) 2Ν ÊÍÊ (%) 3Ν ( ÊÍÊ ) 56Fe 76 ± 0.2 ± 4.7 23.0 ± 0.2 ± 4.7 0.79 ± 0.03 ± 0.25 12C 80 ± 02 ± 4.1 19.3 ± 0.2 ±4.1 0.55 ± 0.03 ± 0.18 4He 86 ± 0.2 ± 3.3 15.4 ± 0.2 ±3.3 0.42 ± 0.02 ± 0.14 3He 92 ± 1.6 8.0 ± 1.6 2H 96 ± 0.7 4.0 ± 0.7 0.18 ± 0.06 Â çàêëþ÷åíèè àâòîð âûðàæàåò ãëóáîêóþ ïðèçíàòåëüíîñòü ñâåòëîé ïàìÿòè Ê. Ø. Åãèÿíà – íàó÷íîãî ðóêîâîäèòåëÿ äàííîé ðàáîòû çà ïðåäîñòàâëåííóþ âîçìîæíîñòü ïðèîáùèòñÿ ê ýòîé èíòåðåñíåéøåé îáëàñòè ôèçèêè, çà ïîñòàíîâêó çàäà÷è è íåóñòàííóþ ïîääåðæêó è íåïîñðåäñòâåííîå ðóêîâîäñòâî íà ïðîòÿæåíèè âñåé ðàáîòû. 120 Íàñòîÿùàÿ äèññåðòàöèîííàÿ ðàáîòà âûïîëíåíà â ÑØÀ â ëàáîðàòîðèè èìåíè Äæåôôåðñîíà (TJNAF). Àâòîð áëàãîäàðèò äèðåêöèþ TJNAF, Ëàâðåíòèÿ Ãàðäìàíà (Associate Director for Experimental Nuclear Physics), Âîëêåðà Áóðêåðòà (Hall-B leader), çà ïðåäîñòàâëåííóþ âîçìîæíîñòü. Àâòîð òàêæå áëàãîäàðåí äèðåêöèè Åðåâàíñêîãî Ôèçè÷åñêîãî Èíñòèòóòà, Ãðà÷üå Àñàòðÿíó, Àëüáåðòó Ñèðóíÿíó, çà èíòåðåñ è ïîääåðæêó. Ñ îñîáûì óäîâîëüñòâèåì, àâòîð âûðàæàåò áëàãîäàðíîñòü êîëëåãàì ïî ðàáîòå, êàê â TJNAF òàê è â Åð.ÔÈ, Ñòåïàíó Ñòåïàíÿíó, Ìèñàêó Ñàðãñÿíó, Èííå Àçíàóðÿí, Íåðñåñó Ãåâîðêÿíó, Ãåãàìó Àñðÿíó, Ñàìâåëó Ìàèëÿíó. Òàêæå àâòîð áëàãîäàðåí Ãðàíòó Ãóëêàíÿíó çà âíèìàòåëüíîå ïðî÷òåíèå ðàáîòû è öåííûå çàìå÷àíèÿ. 121 Ëèòåðàòóðà 1. G. Orlandini and L. Sarra Two body knock out reactions and two body momentum distributions – Correlations Workshop, I-38050 Povo (Trento) Italy p.1-10 (1995) 2. Áàþêîâ Þ.Ä. è äð. Ñïåêòðû ïðîòîíîâ, èñïóùåííûõ ÿäðàìè ïîä óãëîì 137 ïðè îáëó÷åíèè ïðîòîíàìè ñ ýíåðãèåé ïîðÿäêà íåñêîëüêèõ ÃýÂ. - Èçâ.ÀÍ ÑÑÑÐ, ñåðèÿ ôèç., ò.30, N 3, ñ.521-526, (1966). 3. Áàëäèí À.Ì. è äð. Ýêñïåðèìåíòàëüíûå èññëåäîâàíèÿ êóìóëÿòèâíîãî ìåçîíîîáðàçîâàíèÿ ßÔ, ò.20, âûï.6 ñ.1201-1213, (1974). 4. Ñòàâèíñêèé Â.Ñ. Ïðåäåëüíàÿ ôðàãìåíòàöèÿ ÿäåð – êóìóëÿòèâíûé ýôôåêò (ýêñïåðèìåíò). - Ý×Àß, ò.10, âûï.5, ñ.949-995, (1979). 5. Àëàíàêÿí Ê.Â., è äð. Èññëåäîâàíèå èíêëþçèâíîãî ôîòîîáðàçîâàíèÿ ïðîòîíîâ òîðìîçíûìè γ - êâàíòàìè ñ ìàêñèìàëüíîé ýíåðãèåé 2.0 – 4.5 ÃýÂ. - ßÔ, ò.25, âûï.3, ñ.545-554 (1977). 6. Áàëäèí À. Ì. Ìàñøòàáíàÿ èíâàðèàíòíîñòü àäðîííûõ ñòîëêíîâåíèé è âîçìîæíîñòü ïîëó÷åíèÿ ïó÷êîâ ÷àñòèö âûñîêèõ ýíåðãèé ïðè ðåëÿòèâèñòñêîì óñêîðåíèè ìíîãîçàðÿäíûõ èîíîâ. - Â ñá.”Êðàòêèå ñîîáùåíèÿ ïî ôèçèêå”. Ì.Ôèç. èí-ò ÀÍ ÑÑÑÐ, N 1, ñ.35-39, (1971). 7. Pirner H.J., Vary J.P., Deep Inelastic Elektron Skattering and the Quark Structure of 3He. Phys.ReV. Lett., v.46, p.1376-1379, (1981). 8. Åôðåìîâ À.Â., Î ìåõàíèçìå ðîæäåíèÿ êóìóëÿòèâíûõ àäðîíîâ íà ÿäðàõ - ßÔ, ò.24, ñ. 1208-1211, (1976). 9. Burov V.V. et al., Large Momentum Pion Production in Proton Nucleus Collisions and the Idea of “Fluctuons” in Nuclei - Phys. Lett., 67B, p.46-48, (1977). 10. Brodsky S., Chertok B., Asimptotic Form Factors of Hadronsand Nuclei and the Continuity of Particles and Nuclear Dynamics. - Phys. Rev., D11, p.3003-3020, (1976). 122 11. Amado R.D., Woloshyn R.M., Mechanizm for 180 Proton Production in Energetic ProtonNucleus Collisions - Phys.Rev.Lett., v.36 p. 1435-1437 , (1976). 12. Ñòðèêìàí Ì.È., Ôðàíêôóðò Ë.Ë., Ïðîÿâëåíèÿ êîðîòêîäåéñòâóþùèõ êîððåëÿöèé â ãëóáîêîíåóïðóãîì ðàññåÿíèè íà äåéòðîíå è íà ÿäðàõ. - ßÔ, ò.33, â.1, ñ.201, (1981). 13. L.L.Frankfurt and M.I. Strikman, High Energy Phenomena, Short range Nuclear Structure and QCD. - Phys.Rep. 76, ð.215-347, (1981). 14. L.L.Frankfurt and M.I. Strikman, Hard Nuclear Process and Macroscopic Nuclear Structure. - Phys.Rep. 160, ð.235-427, (1988). 15. Êîïåëîâè÷ Â.Í., Îáðàçîâàíèå ðåëÿòèâèñòñêèõ ÷àñòèö íà ÿäðàõ íà áîëüøèå óãëû è ðîëü ìíîãîêðàòíûõ ïðîöåññîâ. - ßÔ, ò.26, ñ.168-180, (1977). 16. Áðàóí Ì.À., Âå÷åðèí Â.Â., Âêëàä íåóïðóãîãî ïåðåðàññåÿíèÿ â êóìóëÿòèâíîå ìåçîíîîáðàçîâàíèå - ßÔ, ò.25, ñ.1276-1286, (1977). 17. L.L. Frankfurt, M.I. Strikman, D.B. Day, and M.M. Sargsyan, Evidence of Short Range Correletions from High Q2(e,e’) Reactions - Phys. Rev. C 48, 2451, (1993). 18. Ôåéíìàí Ð., Âçàèìîäåéñòâèå ôîòîíîâ ñ àäðîíàìè - Èçä. Ìèð, (1975). 19. C. Ciofi degli Atti and S. Simula, Realistic Model of the Nucleon Spectral Function in Few and Many Nucleon Systems., Phys.Rev. C 53, 1689, (1996). 20. Lacombe M., Loisean B., Richard J.M., Parametrization of the Paris NN Potential., Phys.Rev., v. C21, p.861-873, (1980). 21. Frankfurt L.L., Strikman M.I., Short Range Correlations in Nuclei as Seen in Hard Nuclear Reactions and Light-Cone Dynamics. –Sick Edition, (1990). 22. Amaryan M.J. et al., Study of Short-Range Correlations in Light Nuclei in Processes of Electron Scattering in Coincidence with Backward Nucleons and ∆-Izobars.– Preprint Yerphi – 1108(71)-88, Yerevan, (1988). 23. Reid R.V., Jr. Ann. of Phys., Local Phenomenological Nucleon – Nucleon Potentials–Jr. Ann. Of Phys., v.50, p.411-448, (1968). 123 24. Çâåðåâ Ì.Â., Ñàïðøòåéí Ý.Å., Î ðàñïðåäåëåíèè íóêëîíîâ â ÿäðå ïî èìïóëüñàì. - ßÔ, ò.43, ñ.304-319, (1986). 25. M. Sargsian, CLAS-NOTE 90-007,1990. 26. M.M. Sargsian,Ph.D. thesis, Yerevan,1993. 27. C.Ciofi degli Atti, S. Simula, L.L. Frankfurt, and M.I. Strikman, Two – Nucleon Correlations and the Structure of the Nucleon Spectral Function at High Values of Momentum and Removal Energy - Phys. Rev. C 44, 7, (1991). 28. A. Bodek et al., Experimental Studies of the Neutron and Proton Electromagnetic Structures Phys. Rev.D20: 1471 – 1552, (1979). 29. O. Benhar et. al., Scattering of GeV Electrons by Nuclear Matter., Phys. Rev. C 44, p. 2328 – 2342, (1991). 30. C. Ciofi degli Atti (private communication). 31. S. Simula, in Proceedinýgs of the PANIC XIII, Perugia, Italy, 1993, edited by A. Pascolini (World Scientific, Singapore, 1994), p. 448. 32. O. Benhar et al., Inclusive Cross-Section Ratios at X > 1., Phys. Lett., B343, p. 47 – 52, (1995). 33. O. Benhar, A. Fabrocini, S. Fantoni, The Nucleon Spectral Function in Nuclear Matter, Nucl. Phys. A505, p. 267 –299, (1989). 34. D. Day et.al., Inclusive Electron Scattering From HE-3., Phys. Rev. Lett. 43, 1143, (1979). 35. M.M. Sargsian (unpublished) 36. TH. C. Petitjean, Inaugural-Dissertation. Basel. 2000 (unpublished) 37. J. L. Forest et.al., Femtometer Toroidal Structures in Nuclei., Phys.Rev. C 54, p. 646 – 667, (1996). 38. S.Khun and A. Klimov. CLAS-NOTE 03-006 (2003). 39. T. de Forest, Off-Shell Electron Nucleon Cross-Sections. The Impulse Approximation.Nucl. Phys. A392, p. 232-248, (1983) 124 40. M. M. Sargsyan, Radiative correction to coincidence experiments, YERPHI-1331-26-91, (1991). 41. L. W. Mo and Y. S. Tsai, Radiative Corrections to Elastic and Inelastic ep and µp Scattering, Rev. Mod. Phys. 41, p. 205-235, (1969). 42. P. Bosted et al., Measurements of ν W(2) and R=Sigma-L/Sigma-T From Inelastic ElectronAluminum Scattering Near X=1 Phys. Rev. C46, p. 2505-2515, (1992). 43. M.D.Mestayer et al., The CLAS Drift Chamber System., Nucl.Instr. and Meth., A449, p. 81111, (2000). 44. D.S. Carman et al., The Region One Drift Chamber for the CLAS Spectrometer, Nucl.Instr. and Meth, A419, p. 315 – 319, (1998). 45. L.M. Qin et al., Prototype Studies and Design Consideration for the CLAS Region 2 Drift Chambers., Nucl.Instr. and Meth, A411, p. 265 – 274, (1998). 46. G. Adams et al., The CLAS Cherenkov Detector ., Nucl.Instr. and Meth., A465, p .414 – 427, (2001). 47. E.S. Smith et al., The Time-of-Flight System for CLAS., Nucl.Instr. and Meth., A443, p. 265 – 298, (1999). 48. M. Amarian et al., The CLAS Forward Electromagnetic Calorimeter., Nucl. Instr. and Meth., A460, p. 239 – 265, (2001). 49. M. Anghinolfi et al., Response to Cosmic Rays of the Large Angle Electromagnetic Shower Calorimeter of the CLAS Detector. - Nucl. Instr. and Meth., A447, p. 424 – 431, (2000). 50. G. Adams, V. Burket et al., The CLAS Cherenkov Detector. -Nucl. Instr. and Meth., A465, p. 414 – 427, (2001). 51. W. Brooks, CLAS: A Large Acceptance Spectrometer for Intermediate-Energy Electromagnetic Nuclear Physics. - Nucl. Phys., A663, p. 1077 –1080, (2000). 52. P.E. Bosted et al., Inclusive Electron Scattering From Nuclei at X ≈ 1., Phys. Rev. C 53, p. 2248 – 2251, (1996). 125 53*. K.Sh. Egiyan, N. B. Dashyan et al., Observation of Nuclear Scaling in the A(e,e’) Reaction at XB > 1., Phys. Rev. C68, 01413, (2003). 54. M Sargsian, T. Abrahamyan, M. Strikman, L. Frankfurt. NUCL_TH_2003. 55*. K.Sh. Egiyan et al., CLAS-ANALYSIS 2004-120 (2004). 56. J.S. Levinger, Nuclear Photo-Disintegration (Oxford University Press, New York, 1960) 57. J.S. Levinger, Modified Quasi - Deuteron Model., Phys. Lett. 82B, p. 181-182, (1979). 58. M. Sato et al., Quark Cluster Probabilities in Nuclei., Phys. Rev. C33, p. 1062-1069, (1986). 59. Program Library Long Writeup W5013 Copyright CERN, Geneva, 1993. GEANT, p. 1-440. 60. E. Wolin. GSIM User’s Guide Version CERN 1.0, September 22, 1995. 61. Arnold R. G. et al., Measurement of the Electron - Deuteron Elastic Scattering Cross-Section in the Range 0.8 GeV2 ≤ Q2 ≤ 6 GeV2, Phys.Rev.Lett., v.35, p. 776-779, (1975). 62.Frankfurt L.L., Strikman M.I., Relativistic Description of the Deuteron Elastic and Inelastic Form-Factors in the Region Kinematically Forbidden for Scattering on a Free Nucleon, etc. Nucl. Phys., v. B148, p. 107-140, (1979). 63. Schutz W. et al., Inelastic Electron Deuteron Scattering in the Threshold Region at High Momentum Transfer. - Phys. Rev. Lett., v. 38, p. 259 - 262, (1977). 64. Rock S. et al., Measurement of Elastic Electron - Neutron Cross-Sections up to Q2 = 10(GeV/c)2. - Phys. Rev. Lett., v.49, p. 1139-1142, (1982). 65. Bosted P. et al., Nuclear Scaling in Inelastic Electron Scattering From D, He3 and He4., Phys.Rev.Lett., v.49, p. 1380-1383, (1982). 66. Rock S. et al., Inelastic Electron Scattering From He3 and He4 in the Threshold Region at High Momentum Transfer., Phys.Rev., v.C26, p. 1592-1609, (1982). 67. Ä. Ïåðêèíñ, Ââåäåíèå â ôèçèêó âûñîêèõ ýíåðãèé – Ìîñêâà Ýíåðãîàòîìèçäàò 1991 ã. ñ.255-263. 68. A. Nogga et al., ND Elastic Scattering as a Tool to Probe Properties of 3N Forces., Phys.Rev. C63, 034094, (2003). 126 69. R. Machleidt, The High Precision, Charge Dependent Bonn Nucleon-Nucleon Potential (CD-BONN)., Phys.Rev., C63, 024001, (2001) 70. S. A. Coon and H. K. Han, Reworking the Tucson-Melbourne Three Nucleon Potential., Few Body Syst. 30, p. 131 – 141, (2001). 71. R. B. Wiringa et al., An Accurate Nucleon-Nucleon Potential With Charge Independence Breaking., Phys.Rev., C51, p. 38 – 51,(1995). 72. S.C. Pieper et al., Realistic Models of Pion Exchange Three Nucleon Interactions., Phys.Rev., C64, 014001, (2001). 73*. K.Sh. Egiyan et al., Study of Short Range Correlations in A(e,e') Reaction at 1<XB<3, ClasNotes 2005 – 004, p. 19, (2005). 74. F. Deshalit and H. Feshback, Theoretical Nuclear Phisics (J. Wiley and Sons. New York), (1974). 75. George F. Bertsch , The Prsctitioner’s shell Model., (North Holland, Amsterdam), (1972). 76. D. Rohe at al., Correlated Strenght in Nuclear Spectral Function., PRL93 – 182501, 44pp., (2004). 77. A. Tang et al., n-p Short Range Correlations From (p, 2p+n) Measurements., Phys.Rev. Lett. 90 , 042301, 4pp., (2003). 78. R. Niyazov L. Weinstein, Two Nucleon Correlations Measured with He3(e,e’pp)n., Eur. Phys. J. A19S1: 175-178, (2004). 79. S.C. Pieper, R.B. Wizinga and V.R. Pandharipande, Variational Calculation of the Ground State og O16, Phys.Rev. C46, 1741-1756, (1992). 80*. K.S. Egiyan, N.B. Dashyan at al., Measurement of Two- and Three-Nucleon Short-Range Correlation Probabilities in Nuclei., PRL 96, 082501 pp.6, (2006). 81. B.A. Mecking at al., The Cebaf Large Acceptance Spectrometer (CLAS)., preprint submitted to Elsevier Science 11 january 2003. 127 82. M.Sargsian et al., Exclusive electro-desintegration of He3 at High Q2.|| Decay Function Formalism., Phys. Rev. C 71, 044615, 37 pp., (2005). 83*. Í. Á. Äàøüÿí “Ïðîãðàììíîå ââåäåíèå ìèøåííîé ñèñòåìû â óñòàíîâêó CLAS è âû÷èñëåíèå ïîïðàâîê íà ýíåðãåòè÷åñêèå ïîòåðè çàðÿæåííûìè ÷àñòèöàìè â âåùåñòâå ìèøåíè”, Èçâåñòèÿ ÍÀÍ Àðìåíèè, ò.41, N3, c. 208 – 220, (2006). 128

Измерение вероятности 2-х нуклонных

Похожие документы

Разделы

Поддержка

Измерение вероятности 2-х нуклонных

Похожие документы

Добавить этот документ в коллекции

Добавить этот документ в сохраненные

Предложите, как улучшить StudyLib