Исследование односпиновой асимметрии инклюзивного образования π-мезонов на ускорителе ИФВЭ тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.23, доктор физико-математических наук Мочалов, Василий Вадимович

• Мочалов, Василий Вадимович
• доктор физико-математических наук
• 2010

Оглавление диссертации доктор физико-математических наук Мочалов, Василий Вадимович

Введение

1 Экспериментальные и теоретические исследования поляризационных эффектов в адронных взаимодействиях

1.1 Спинозависящие структурные функции нуклонов.

1.2 Экспериментальные результаты по исследованию односпиновой асимметрии Ду инклюзивных процессов.

1.2.1 Определение односпиновой асимметрии.

1.2.2 Экспериментальные результаты по односпиновой асимметрии

1.3 Теоретические модели, в которых сделана попытка объяснить возникновение односпиновой асимметрии.

2 Общая постановка экспериментов.

2.1 Организация вывода пучка.

2.1.1 Канал частиц.

2.1.2 Аппаратура регистрации частиц пучка.

2.1.3 Формирование пучка вторичных отрицательных частиц от внутренней мишени.

2.1.4 Формирование электронного пучка.

2.1.5 Вывод протонов с помощью изогнутого монокристалла.

2.1.6 Измерение импульсного разброса протонного пучка, выведенного из ускорителя У-70 методом каналирования.

2.2 Поляризованная мишень.

2.3 Электромагнитный калориметр.

2.4 Электронная аппаратура, триггер на поперечный импульс рт• •

2.5 Система сбора данных и обработка данных "в линию" и вне линии"

3 Исследование односпиновой асимметрии в области фрагментации неполяризованного пучка

3.1 Постановка эксперимента.

3.2 Измерения асимметрии при малых значениях рт.

3.3 Измерения асимметрии при промежуточных значениях рт

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование односпиновой асимметрии инклюзивного образования π-мезонов на ускорителе ИФВЭ»

Понятие спина является фундаментальной характеристикой элементарных частиц наравне с ее массой и зарядом. Спин - это квантовомеханическая величина, не имеющая классического аналога. Впервые в 1925 году Паули предположил, что электрон имеет дополнительное квантовое число, которое может принимать только два значения. Позднее Уленбек и Гаудсмит развили это предположение и и назвали его спином. В течение тридцати лет после открытия спина его изучение проходило только в молекулярной и атомной физике. Введение спина позволило объяснить тонкую структуру атомных спектров и периодическую таблицу элементов, а позже эффект Штерна-Герлаха. Учет спиновых эффектов позволяет правильно описать электромагнитные процессы.

Спиновые явления являются типичным случаем, когда простота взаимодействий на малых расстояниях не запоминается наблюдаемыми на дальних расстояниях. Интерес к исследованию спиновых явлений в адрон-адронных взаимодействиях связан с возможностью изучения структуры адронов и динамики взаимодействия структурных составляющих адронов - кварков и глюонов, имеющих ненулевой спин.

Актуальность темы

В сильном взаимодействии учет спина частиц, как считалось, является несущественным усложнением в теории, а его вклад мал. Наивная картина понимания структуры адронов была полностью разрушена после того, как эксперименты по глубоко-неупругому рассеянию лептонов на поляризованных протонах выявили, что спин нуклона не является простой суммой спина кварков, что необходимо учитывать вклад глюонов и/или орбитального движения. Чтобы действительно понять структуру нуклонов необходимо понять их спиновую структуру, а именно, как составляющие кварки и глюоны образуют полный сгшн нуклона.

Основной вклад в изучение спиновой структуры протона дают эксперименты по неупругому рассеянию лептонов на нуклонах. Эксперименты с участием адронов также несут информацию о спиновой структуре нуклонов, особенно в экспериментах, когда оба нуклона поляризованы. Интерес к исследованию спиновых явлений в адрон-адроиных взаимодействиях связан не только с возможностью изучения структуры адронов, но и с возможностью исследования динамики взаимодействия структурных составляющих адронов - кварков и глюонов, имеющих ненулевой спин.

Среди спиновых измерений односпиновые асимметрии при высоких энергиях с участием нуклонов являются наиболее загадочными и интересными. Многие из них наблюдаемы и значительны по величиие, их причина связана с новыми и трудноуловимыми характеристиками партонной адронизации и/или функций распределения. Ненулевая односпиновая асимметрия указывает на несимметричное распределение образования продуктов распада относительно начального направления спина исследуемой частицы пучка или мишени. Уже в первых экспериментах с поляризованными частицами были обнаружены значительные асимметрии в упругих реакциях и реакциях перезарядки. Изучение поляризации гиперонов показало, что большое значение поляризации сохраняется при очень больших энергиях. Неслучайно, первой экспериментальной задачей эксперимента ЬНСЬ на Большом адронном кол-лайдере будет исследование поляризации А-гиперонов.

В последние десятилетия было проведено несколько экспериментов, в которых была обнаружена большая величина односпиновой асимметрии инклюзивного рождения 7г-мезонов. В настоящее время нет теоретической модели сильного взаимодействия, которая могла бы полностью объяснить все имеющиеся поляризационные результаты, поэтому любые новые экспериментальные данные способствуют дальнейшему развитию теоретических моделей.

Можно процитировать высказывание Дж. Бьеркена о роли спиновых явлений: "Polarization data has often been the graveyard of fashionable theories. If theorists had their way, they might just ban such measurements altogether out of self-protection."1

Экспериментальные исследования с поляризованными частицами в настоящее время ведутся в большинстве центров по физике высоких энергий. Измерения проводятся в различных кинематических областях и дополняют друг друга. Полученные результаты, в том числе составляющие основу данной диссертации, указывают, что спиновые эффекты слабо зависят по величине от энергии. Эксперименты по измерению односпиновой асимметрии проводились ранее при низких энергиях, в настоящее время большинство ад-ронных поляризационных экспериментов проводятся при высоких энергиях (y/s = 200 ГэВ).

Измерения на ускорителе ИФВЭ дополняют мировые данные в промежуточной области энергий и являются важной частью всей совокупности мировых данных.

Цель диссертационной работы

Целью данной работы является измерение односпиновой асимметрии An инклюзивного рождения 7г°-мезонов в различных кинематических областях. Исследования проводились при энергиях 40-70 ГэВ на установке ПРОЗА [1].

Проведены сравнение полученных результатов с имеющимися экспериментальными данными и теоретическими моделями, и поиск общих закономерностей.

1J.D. Bjorken, talk at NATO Advanced Research Workshop on QCD Hard Hadronic Processes St. Croix, 1987

Научная новизна и практическая ценность работы

При выполнении диссертационной работы были получены следующие новые результаты:

• Измерения инклюзивного рождения мезонов с использованием дейте-риевой мишени являются единственными в мире.

• Измерения асимметрии нейтральных мезонов на пучке 7г~-мезонов являются единственными.

• Впервые измерена асимметрия инклюзивного рождения 77-мезонов.

• Основной особенностью проведенных исследований является то, что впервые на одной установке проведены исследования в широком диапазоне кинематических переменных для разных сортов взаимодействующих частиц (протонный и пионный пучок, протонная и дейтериевая мишень), что позволяет исследовать зависимость эффектов от сорта частиц и кинематических параметров. В диссертацию вошли результаты, полученные на поляризованной мишени в следующих кинематических областях: в облает,и фрагментации неполяр изованного пучка [2, 3]; обнаружена ненулевая асимметрия инклюзивного рождения частиц в области фрагментации неполяризованной частицы. в центральной области, то есть под углом 90°в системе центра масс [4]-[7]; впервые проведено сравнение асимметрии в 7Г~Р| и рр взаимодействиях в одинаковых кинематических областях. в области фрагментации поляризованной мишени [8]-[12]; исследования в области фрагментации поляризованной мишени проведены впервые в мире.

• По результатам исследований рассмотрены общие особенности возникновения односпиновой асимметрии в экспериментах с фиксированной мишенью [13] и один из возможных механизмов возникновения асимметрии в рамках модели конституентных кварков [14].

Следующие результаты, полученные при проведении исследований, имеют практическую ценность:

• Развита методика вывода пучка из вакуумной камеры ускорителя с помощью изогнутого кристалла кремния. Для проведения исследований, входящих в состав диссертации, были проведены работы по получению стабильного пучка и измерению его характеристик [15, 16].

• Разработан метод вычисления односпиновой асимметрии 7Г°-мезонов од-ноплечевым спектрометром [8].

• Разработана методика восстановления 7-квантов под большими углами [17, 18].

Полученные результаты указывают на необходимость проводить дальнейшие исследования в области энергий ускорителя ИФВЭ. В настоящее время готовится экспериментальная установка по измерению асимметрии для широкого класса новых реакций.

Защищаемые положения

При выполнении данной работы были получены следующие результаты, которые выносятся на защиту:

• Односпиновая асимметрия в области фрагментации пучка в реакции ж~ 4-£¿1 —> 7Г°-ЬХ в области 0.7 < хр < 1.0 и 1.0 < Рт < 2.0 ГэВ/с равна [13.6 ±2.6 (стат.)±2.0 (сист.)]%.

• Односпиновая асимметрия в реакции р 4- —» 7Г° + X в центральной области (под углом 90° в системе центра масс) при энергии частиц пучка 70 ГэВ равна нулю во всем диапазоне измерений.

Односпиновая асимметрии в реакции 7г- + —7Г° + X в центральной области при импульсе частиц пучка 40 ГэВ/с достигает значения 40% и совпадает с асимметрией в реакции 7г~ —» 7Г°±Х в той же области.

Суммарная односпиновая асимметрии в реакции 7Г т] + X в центральной области при рт > 2.2 ГэВ/с и импульсе пучка 40 ГэВ/с равна (62 ± 22)% .

Односпиновая асимметрия в реакции 7—> 7Г° + Х в области фрагментации поляризованной мишени при 40 ГэВ/с равна (6.9 ±2.9)% при хР < -0.3.

Односпиновая асимметрия в реакции р Л-р^ —»7г° + X в области фрагментации поляризованной мишени при энергии пучка 50 и 70 ГэВ равна (6.2 ±1.5)%.

Получено указание на общие особенности возникновения односпиновой асимметрии в экспериментах на фиксированной мишени.

По результатам исследований сделаны следующие выводы:

Асимметрия не зависит от типа поляризованной (протонная или дейте-риевая) мишени.

Асимметрия зависит от сорта падающих частиц, при этом для симметричной реакции (рр) асимметрия вне области фрагментации поляризованной частицы совпадает с нулем, тогда как для несимметричной (пр) системы асимметрия отличается от нуля во всех областях проведенных измерений.

Величина асимметрии слабо зависит от энергии в широком диапазоне измерений (вплоть до у/Ъ — 200 ГэВ). Таким образом, измерения при промежуточных энергиях очень важны и позволяют с хорошей точностью проводить исследования для различного сорта частиц.

Все результаты получены на экспериментальной установке ПРОЗА [1] ускорительного комплекса У-70 ИФВЭ.

Основные публикации и апробация работы

Результаты, приведенные в диссертации, опубликованы в работах [1]-[22], в журналах "Ядерная Физика", "Приборы и техника эксперимента", "Физика элементарных частиц и атомного ядра", Physics Letters В, Physical Review, Czech. Journal of Physics, трудах международных конференций, препринтах ГНЦ ИФВЭ.

Результаты докладывались на международных конференциях и совещаниях по спиновым явлениям, сессии отделения физики РАН, Рочестерской конференции по физике высоких энергий.

Цикл работ, входящих в данную диссертацию, удостоен премии РАН и издательского дома "МАИК/Иптерпериодика" за лучшую публикацию в издаваемых журналах.

Структура диссертации

Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения и приложений.

Заключение диссертации по теме «Физика высоких энергий», Мочалов, Василий Вадимович

Выводы

Сформулируем основные результаты и выводы диссертации.

При решающем вкладе диссертанта на установке ПРОЗА ускорителя У70 Института Физики Высоких Энергий проведено измерение односпино-вой асимметрии инклюзивно рожденных 7г°-мезонов в различных кинематических областях. При этом проводились исследования с использованием различных видов пучков и различных мишеней. Эксперимент ПРОЗА является первым экспериментом, в котором односпиновая асимметрия измерена в трех различных кинематических областях: - 1

1. области фрагментации НЕполяризованной частицы (пучка);

2. центральной области;

3. области фрагментации поляризованной частицы (мишени).

В этих трех областях получены следующие экспериментальные результаты:

1. Проведено измерение односпиновой асимметрии Длг в области фрагментации неполяризованного пучка в реакции 7Т~ 4- —> 7Г° + X.

• При малых значения поперечного импульса рт < 1-0 ГэВ/с асимметрия в пределах ошибок совпадает с нулем во всем диапазоне измерений по хр.

• В в области 0.7 < хр < 1.0 и 1.0 < рт < 1-8 ГэВ/с асимметрия равна [13.6 ± 2.6(стат) ± 2.0(сист)]%, то есть (без учета систематической ошибки) отличается от нуля на

• Наличие асимметрии в области фрагментации неполяризованной частицы не объясняется существующими теоретическими моделями. Данный результат в области фрагментации неполяризованной частицы в рамках двухреджеонного обмена можно было бы ожидать только в области малых поперечных импульсов. В дальнейшем асимметрия должна была бы падать с ростом рт

• Полученное значение асимметрии по величине согласуется с результатами измерений в области фрагментации поляризованного протонного пучка в инклюзивном рождении 7г°-мезонов.

• Асимметрия также совместима с величиной поляризации в реакции 7г~ + Р] —> 7г° + п в той же области переданных импульсов.

2. Измерена одпоспиновая асимметрия АN в центральной области, то есть под углом 90°в системе центра масс при энергии пучка 40 ГэВ.

• Асимметрия в реакции 7Г~+—»7Г0Ч-Х велика и равна (40 ±12)%. при значении поперечного импульса рт > 2.2 ГэВ/с. Поведение асимметрии одинаково для двух реакций (при взаимодействии пи-онного пучка с протонной и дейтериевой мишенями). Таким образом, асимметрия не зависит от типа поляризованной мишени. Данный результат может указывать, на то, что поляризации и- и ¿-кварков в поляризованном протоне и дейтерии одинаковы. Суммарное значение'асимметрии Адг для реакций 7Г~ + р^ —> 7г° + X и 7Г~ + -> 7Г° + X при рт > 2.2 ГэВ/с равно (39 ± 7)%.

• При значениях поперечного импульса рт < 1.6 асимметрия сравнима с нулем. Если профитировать асимметрию (в зависимости от поперечного импульса) линейной функцией, то функция пересекает ось абсцисс при р^ = 1.67 ± 0.15.

• Асимметрия инклюзивного рождения 77-мезонов велика и достигает (62 ± 22)% при рт > 2.2 ГэВ/с. Впервые получено указание, что асимметрия 77-мезонов больше по величине, чем асимметрия 7г°-мезонов.

• Асимметрия комбинаторной пары 7-квантов в области масс между массами 7г°- и 77-мезонов совместима с нулем.

• Асимметрия в реакции р + р^ —> 7Г° + X при 70 ГэВ в области 1.0 < рт < 3.0 ГэВ/с равна нулю в пределах ошибок, что хорошо согласуется с результатами Е704 при 200 ГэВ и отличается от результатов, полученных при 24 ГэВ в ЦЕРН, где обнаружена значительная асимметрия. Таким образом, асимметрия в области энергий от 70 до 200 ГэВ действительно мала и не зависит от энергии. Если существует зависимость асимметрии от энергии, то это происходит при изменении энергии пучка от 24 до 70 ГэВ, что маловероятно. Предсказания теоретических моделей не противоречат полученным результатам в данной реакции.

3. Впервые измерена асимметрия в инклюзивной реакции в области« фрагментации поляризованной мишени:

• Измеренная асимметрия Ду в реакции 7г- + р^ —> 7Г° + X равна (13.8 ± 3.8)% при —0.8 < хр < —0.4 и рт в диапазоне от 1 до 2 ГэВ/с; при —0.4 < хр < —ОТ ГэВ/с и рт в диапазоне от 0.5 — 1.5 ГэВ/с асимметрия сравнима с нулем. Измеренная асимметрия в области \хр\ > 0.4 совместима в пределах ошибок с измерениями во ФНАЛ (Е704, 200 ГэВ) и БЫЛ (20 ТэВ'в системе покоя мишени) в области фрагментации поляризованного протонного пучка при тех же значениях |жр|.

• Односпиновая асимметрия инклюзивного рождения 7г°-мезонов в реакции р 4- р-\ —>7г° + X в кинематической области —0.4 < хр < —0.1 и 0.9 < рт < 2.5 ГэВ/с при энергии 70 ГэВ равна нулю в пределах ошибок при —0.2 < хр < —0.1, затем растет с уменьшением хр и составляет (10.6 ± 3.2)% в области —0.4 < жр < —0.2.

• Односпиновая асимметрия в реакции р + р<[ —> 7Г° + X при 50 ГэВ имеет сходное поведение с другими измерениями. Асимметрия в области —0.6 < хр < —0.25 и 0.7 < рт < 2.0 ГэВ/с составляет (6.2 ± 1.5)%. Данный результат совпадает с в той же кинематической области с результатами измерений в реакции 7Г+Р| —* 7т°-\-Х (6.9 ± 2.8%) и с данными эксперимента Е-704 в области фрагментации поляризованного протонного пучка (6.3 ± 0.7%). Тем самым в эксперименте с фиксированной мишенью экспериментально установлено, что асимметрия возникает в области фрагментации поляризованного протона и не зависит от того, является ли этот протон пучковой частицей, или частицей мишени. Таким образом, инклюзивное рождение 7г°-мезона в области фрагментации поляризованного протона является новой реакцией для поляримет-рии с установленной экспериментально анализирующей способностью - (10 - 15)%.

В области фрагментации поляризованного протона, в отличие от центральной области, асимметрия инклюзивного образования 7г°-мезона в пределах точности измерений одинакова в 7т~р и рр-взаимодействиях. Величина асимметрии не зависит также от энергии пучка при измерениях в области фрагментации поляризованного протона.

Из сравнения с измерениями асимметрии под 90° в системе центра масс, следует, что абсолютное значение асимметрии в реакции 7г~4-—> 7г° + X при 40 ГэВ начинает возрастать при одном и том же значении импульса 7г°-мезона в системе центра масс ро — 1.7 ± 0.15 ГэВ/с для двух различных кинематических областей. Отрыв Ам от нуля в реакции р + р^ —> 7г° + X наблюдается при энергии 7г°-мезона в системе центра масс рр-взаимодействия около 1.5 ГэВ при 70 ГэВ и при 1.3 ± 0.2 ГэВ при 50 ГэВ.

Полученный результат не противоречит теоретическим моделям, описывающим спиновые эффекты в /гр^-взаимодействиях.

Из совокупности всех проведенных экспериментов можно сделать' еле- - , ' ' ' * * . . , ' ' • '' дующие выводы: ., ■•'• • . • Сравнивая результаты в реакции р ~г Р] -> тг° Л' при 70 ГэВ и реакциях 7г —» 7г° + X (тг~ + •-> тг" -г Л") при 40 ГэВ в одной и той; же кинематической области (под углом 90°в системе центра масс), можно сделать вывод, что асимметрия; зависит от сорта взаимодействующих частиц. Иначе следует предположить^ значительное изменение динамики взаимодействия при изменении;энергии пучка от 40 до 70 ГэВ: Таким: образом, большое значение- асимметрии в реакции 7Г~ может указывать на значительный; вклад валентных; кварков; в инклюзивное рождение 7г°-мезонов при поперечньгх импульсах р?> 2.2 ГэВ/с и хр ~ 0. Если в />/;;-взапмодействии из-за противоположных по знаку поляризации и- и (/-кварков в протоне и перемешивания каналов из; . поляризованного и неполяризованного протона может происходить сокращение асимметрии^ то в случае к~р\ взаимодействия большая асимметрия; может возникнуть при; образовании 7г°-мезона из валентных й-кварка от падающего 7г~мезоиа и гг-кварка из поляризованного протона. тогда.как вклад валентного ¿¿-кварка из протона в данном случае •' • подавлен. :•; ' ;••"'• • ''".■■; " ■ ■ • : '' : .

• Из сравнения результатов измерений асимметрии в реакции-7г~ + 7г°+Ж (7г~-\-(1\>■ 7г°Ц-Х^ вщентральной областишод углом 90° в системе центра масс и в области фрагментации поляризованной мишени следует, что абсолютное значение асимметрии при 40 ГэВ начинает возрастать приодном итом<же значении импульса 7г°-мезона в системе центра масс ро = 1.7 ± 0.15 ГэВ/с для двух различных кинематических: областей. Чтобы понять; происхождение данного эффекта выполнен анализ существующих данных инклюзивного рождения 7г-мезонов. В результате данного анализа обнаружен экспериментальный факт, что в большинстве экспериментов асимметрия начинает возрастать при энергии вторичной частицы в системе центра масс в диапазоне 1.5 — 2.0 ГэВ/с. Это не зависит от начальной энергии пучка и угла вылета частицы. Данный универсальных порог может служить указанием на наличие конституентных кварков.

• Высказана гипотеза о возможной факторизации асимметрии 7г-мезонов от их энергии в системе центра масс.

• Проведенные исследования указывают, что асимметрия мало зависит от энергии. В таком случае, эксперименты при энергиях ускорителя У-70 становятся уникальными, так как дают возможность проводить исследования асимметрии в широком кинематическом диапазоне и большого класса реакций, что особо важно для дискриминации моделей. Подготавливаемый эксперимент нового поколения СПАСЧАРМ позволит исследовать многие реакции. Следует отметить, что особенно ценными стали бы исследования с использование поляризованного протонного пучка.

Сравнивая результаты экспериментов с существующими моделями можно отметить, что наиболее полно отражают существующие эксперименталь

I 1 ные данные модели, где большие эффекты объясняются орбитальным моментом кварков и модель эффективного цветового поля, тогда как модели на основе механизмов Сиверса, Коллинза и высших твистов хорошо объясняют результаты в области фрагментации поляризованной частицы.

При подготовке и выполнении экспериментальных исследований был выполнен значительный объем методических исследований:

• Впервые в мире проведены экспериментальные исследования на пучке протонов, выведенном с помощью изогнутого монокристалла из ускорителя с жесткой фокусировкой. Проведены работы по получению стабильного протонного пучка и проведено измерение его характеристик.

• Подготовлен пакет программ для анализа данных "в линию" и анализе набранных данных. При подготовке программного обеспечения разработаны методы: учета потерь при регистрации электромагнитных ливней низкой энергии; коррекция энергии и координаты при падении гамма-кванта на детектор под большими углами; метод получения односпиновой асимметрии в одноплечевом спектрометре при возможном "сдвиге" асимметрии.

Благодарности

В заключение автор хотел бы выразить руководству ИФВЭ за поддержку в проведении исследований; Ускорительному отделению и отделу Пучков ИФВЭ за высокую эффективность работы У-70 и канала 14.

Соискатель благодарен за неоценимую помощь в подготовке и проведении измерений коллективу сотрудничества ПРОЗА: Н.И. Беликову, А.Н. Васильеву, O.A. Грачеву, В.Н. Гришину, Ю.М. Гончаренко, A.M. Давиденко, A.A. Деревщикову, В.А. Кормилицыну, Ю.А. Матуленко, Ю.М. Мельнику,

A.П. Мещанину, Н.Е. Михалину, А.И. Мыснику, JI.B. Ногач, С.Б. Нурушеву, Д.И. Паталахе, А.Ф. Прудкогляду, П.А. Семенову, Л.Ф. Соловьеву, Ю.В. Хар-лову, В.Ю. Ходыреву, Б.В. Чуйко, А.Е. Якутину (ИФВЭ), Н.С. Борисову,

B.Г. Коломийцу, В.Н. Матафонову, А.Б. Неганову, Ю.А. Плису, Ю.А. Усову, А.Н. Федорову, Г.Г. Мачарашвили (ОИЯИ, Дубна), A.A. Луханину и A.A. Беляеву (ХФТИ, Харьков), а также безвременно ушедшим В.Д. Апо-кину, Ю.М. Казаринову и В.Л. Соловьянову, К.Шестерманову.

Автор хотел бы высказать особую признательность Ю.А. Матуленко, Л.В. Ногач, Л.Ф. Соловьеву и К.Е. Шестерманову за помощь в подготовке программ и обработке данных; А.П. Мещанину, Ю.М. Мельнику, Н.И. Беликову, А.Е.Якутину, Ю.М. Гончаренко, Н.Е. Михалину, В.А. Кормилицину за подготовку необходимой для исследовании аппаратуры; П.А. Семенову, обеспечившего работу электроники и системы сбора данных эксперимента.

Особую признательнность хотелось бы высказать проф. Нурушеву, благодаря которому получили развитие экспериментальные исследования спиновых эффектов в ИФВЭ. Успешное проведение данных исследований стало возможно только благодаря руководству экспериментом А.Н. Васильевым.

Автор благодарен В.В. Абрамову, М. Ансельмино, A.M. Зайцеву, В.В. Киселеву, Д. Коллинзу, А. Прокудину, М. Рыскину, С. Трошину за полезные обсуждения при проведении исследований и подготовке публикций.

Работа выполнена при рамках контрактов с ГК "Росатом" при поддержке РФФИ (гранты 06-02-16919, 09-02-00198, 08-02-90455) и Агентства по науке и инновациям (контракт 02.740.11.0243).

Заключение

В настоящее время существует много моделей, которые пытаются объяснить большие односпиновые асимметрии. Однако к недостаткам этих моделей можно отнести тот факт, что они, в основном, не предсказывают новые результаты, а пытаются объяснить уже имеющиеся экспериментальные данные. Во-многом, это объясняется сравнительно малым числом экспериментов. С этой точки зрения, результаты, полученные при выполнении данной диссертации важны уже просто для развития теоретических моделей.

Совокупность представляемых в диссертации результатов и данных из других экспериментов позволяет сделать некоторые выводы по поводу существующих теоретических моделей. Например, многообещающие расчеты в моделях с высшими твистами хорошо объясняют результаты в области фрагментации поляризованных протонов (эксперимент Е704), но в то же время предсказанные в рамках этой модели асимметрия в центральной области убывает с ростом поперечного импульса [134], что противоречит существующим экспериментальным данным при 13-40 ГэВ. Следует отметить, что предсказания сделаны для более высоких энергий. Расчеты в рамках моделей Си-верса и Коллинза не могут объяснить больших односпиновых асимметрий в центральной области. Модели, где асимметрии объясняются в центральной области - это расчеты, где учитывается орбитальный момент кварков (Берлинская модель и кварковая модель для 11-матрицы), однако не существует предсказаний данных моделей в области фрагментации неполяризованной частицы.

Модель, которая претендует на объяснение эффектов во всех кинематических диапазонах построена с учетом хромомагнитного момента кварков, однако в ней используется большое число параметров.

Автор надеется, что представленные экспериментальные данные стимулируют дальнейшее развитие теоретических моделей.

Список литературы диссертационного исследования доктор физико-математических наук Мочалов, Василий Вадимович, 2010 год

1. В.Д. Апокин, Н.И. Беликов, А.Н. Васильев, Ю.М. Гончаренко, O.A. Грачев, В.Н. Гришин, A.M. Давиденко, A.A. Деревщиков, Ю.А. Ильин, В.А. Кормилицын, Ю.А. Матуленко, В.А. Медведев, Ю.М. Мельник,

2. A.П. Мещанин, Н.Е. Михалин, В.В. Мочалов А.И. Мысник, С.Б. Ну-рушев, Д.И. Паталаха, А.Ф. Прудкогляд, B.JI. Рыков, Л.Ф. Соловьев,

3. B.JL Соловьяиов, Ю.В. Харлов, В.Ю. Ходырев, Б.В. Чуйко, К.Е. Шестер-манов, A.C. Якутии, JI.B. Алексеева, JI.B. Ногач, Н.С. Борисов, Э.И. Бу-нятова, Ю.М. Казаринов, Ю.Ф. Киселев, В.Г. Коломиец, М.Ю. Либург,

4. B.Н. Матафонов, А.Б. Неганов, Б.С. Неганов, Ю.А. Плис, Ю.А. Усов, А.Н. Федоров, Установка ПРОЗА-М для исследования односпи-новых асимметрий в инклюзивном образовании нейтральных мезонов на ускорительном комплексе ИФВЭ, ПТЭ N4, 23 (1998)

5. В.В. Мочалов, Н.И. Беликов, Н.С. Борисов, А.Н. Васильев, A.A. Деревщиков, Ю.А. Матуленко, А.П. Мещанин, Н.Г. Минаев, А.Б. Неганов,

6. C.Б. Нурушев, А.Ф. Прудкогляд, Л.Ф. Соловьев, Ю.А. Усов, А.Н. Федоров, О.Н. Щевелев ИЗМЕРЕНИЕ ОДНОСПИНОВОЙ АСИММЕТРИИ В РЕАКЦИИ тr"dT тг°Х В ОБЛАСТИ ФРАГМЕНТАЦИИ ПУЧКА ПРИ 40 ГЭВ И рт ДО 2 ГэВ/с, Препринт ИФВЭ 2009-23, Принято к публикации в ЯФ.

7. V.D. Apokin, Yu.I. Arestov, O.V. Astafev, N.I. Belikov, B.V. Chuiko, A.A. Derevshchikov, O.A. Grachov, Yu.A. Matulenko, A.P. Meshchanin, A.A. Morozov, V.V. Mochalov, A.I. Mysnik, S.B. Nurushev, D.I. Patalakha,7.

8. A.H. Васильев, B.H. Гришин, A.M. Давиденко, A.A. Деревщи-ков, Ю.А. Матуленко, Ю.М. Мельник, А.П. Мещанин, В.В. Мо-чалов, Л.В. Ногач, С.Б. Нурушев, П.А. Семенов, Л.Ф. Соловьев,

9. В.Л. Соловьянов!, В.Ю. Ходырев, К.Е. Шестерманов, А.Е. Якутии

10. A.H. Васильев, B.H. Гришин, A.A. Деревщиков, В.И. Кравцов, Ю.А. Матуленко, В.А. Медведев, Ю.М. Мельник, А.П. Мещанин, Д.А. Морозов, В.В. Мочалов, Л.В. Ногач, С.Б. Нурушев, А.Ф.Прудкогляд,

11. П.А. Семенов, Л.Ф. Соловьев, |В.Л. Соловьянов 1,М.Н. Уханов, В.Ю. Ходырев, К.Е. Шестерманов, А.Е. Якутии, Н.С. Борисов, В.Н. Матафонов,

12. А.Б. Неганов, Ю.А. Плис, Ю.А. Усов, А.Н. Федоров, A.A. Луханин, Изiмерение односпиновой асимметрии при 40 ГэВ в инклюзивном рождении 7Г°-мезонов в области фрагментации поляризованной мишени., ЯФ 67, 1520 (2004) Physics of Atomic Nuclei, 67, 1487 (2004).

13. A.H. Васильев, B.H. Гришин, A.A. Деревщиков, В.И. Кравцов, Ю.А. Матуленко, В.А. Медведев, Ю.М. Мельник, А.П. Мещанин, Д.А. Морозов,

14. A.M. Davidenko, V.N. Grishin, V.Yu. Khodyrev, V.I. Kravtsov, Yu.A. Matulenko, V.A. Medvedev, Yu.M. Melnick, A.P. Meschanin, V.V. Mochalov, D.A. Morozov, L.V. Nogach, S.B. Nurushev,

15. PROZA SETUP, XIII Advanced Research Workshop on High Energy Spin Physics (DSPIN-09) Proc., 254 (2010).

16. A.H. Васильев, В.В. Мочалов, Общие особенности односпиновой асимметрии инклюзивного рождения 7г-мезонов в экспериментах с фиксированной мишенью, ЯФ 67, 2193 (2004) Physics of Atomic Nuclei, 67, 2169 (2004).

17. V. Mochalov, S.Troshin, A.Vasiliev, Indication on the universal hadron substructure — constituent quarks. Phys.Rev.D69:077503,2004.

18. А.Н. Васильев, В.Н. Гришин, Ю.А. Матуленко, В.В. Мочалов, А.И. Павлинов, Л.Ф. Соловьев, В.Л. Соловьянов, Экспериментальное изучение угловой зависимости электромагнитного ливня пре-нринт ИФВЭ-1998-72, Протвино, 1998; Приб.Техн.Эксп. 1999(4). стр. 37

19. А.Н. Васильев, В.В. Мочалов, Л.Ф. Соловьев, Реконструкция координат наклонных ливней в электромагнитных калориметрах из свинцового стекла, ПТЭ N 4, 35 (2007) Instrum.Exp.Tech. 50, 4582007).

20. A.M. Davidenko, V.N. Grishin, V.Yu. Khodyrev, V.I. Kravtsov, Yu.A. Matulenko, V.A. Medvedev, Yu.M. Melnick, A.P. Meschanin, V.V. Mochalov, D.A. Morozov, L.V. Nogach, S.B. Nurushev, P.A. Semenov,

21. K.E. Shestermanov, |V.L. Solovianov|, L.F. Soloviev, A.N. Vasiliev,

22. V.V. Mochalov, A.M. Davidenko, A.A. Derevschikov, Y.M. Goncharenko,

23. S.B. Nurushev DEBUT OF SPIN PHYSICS AT DUBNA, IHEP Preprint 97-75, 1997 (Protvino); Invited talk at 7th Workshop on High-Energy Spin1

24. Physics (SPIN 97), Dubna, Russia, 7-12 Jul 1997.

25. М.Г. Мещеряков, С.Б. Нурушев и'Г.Д. Столетов ЖЭТФ 31, 361 (1956).

26. Ю.П. Кумейкин, М.Г. Мещеряков, С.Б. Нурушев и Г.Д. Столетов Атомная Энерния 14, 38 (1963).

27. L.S. Azhgirei, Yu. Kumekin, М. Mescheryakov, S. Nurushev, V. Solovyanov, G. Stoletov Phys.Lett.18, 203 (1965)

28. А.А. Борисов, A.C. Кузнецов, B.E Лукашов, С.Б. Нурушев, В.Л. Соло-вьянов ЯФ 5, 348 (1967).

29. P.Bonamy et al. Phys. Lett. В 23, 501 (1966); P.Bonamy et al. - Phys. Lett. В 16, 335 (1970).

30. D.D.Drobnis ct al. Phys. Rev. Lett. 20, 274 (1968).

31. P.Bonamy et al. Nucl. Phys. В 52, 392 (1973).

32. D.Hill et al. Phys. Rev. Lett. 30, 239 (1973).

33. К.Брюнетон и др. ЯФ 23, 769 (1976)

34. К.Брюнетон и др. ЯФ 25, 369 (1977)

35. J. Antille et al. Nucl. Phys. 185, 1(1981).

36. LAueret al.-Phys. Lett. B 70, 475 (1977).

37. G.Fidecaro et al. Phys. Lett. B 76, 369 (1978).

38. P.R.Cameron et al. Phys. Rev. 32, 3070 (1985).

39. D.G.Crabb et al. Phys. Rev. Lett. 65, 3241 (1990).

40. A.M.T. Lin et al. Phys. Lett. B 74, 273 (1978).

41. A.D. Krisch Published in Proceed. 7th Intern. Symp. on High Energy Spin Physics, Protvino, USSR, 1986, v. 1, p.272.

42. G.Bunce et al. Phys. Rev. Lett. 36, 1113 (1976).

43. Y.W. Wah et al. Phys. Rev. Lett. 55, 2551 (1985).

44. K. Heller et al. Phys. Rev. Lett. 41, 607 (1978).

45. K. Heller et al. Phys. Rev. Lett. 51, 2025 (1983).

46. R. Rameika et al. Phys. Rev. D 33, 3172 (1986).

47. F. Abe et al. Phys. Rev. D 34, 1950 (1986).

48. P. Chauvat et al. Phys. Lett. B (163), 273 (1985).

49. T. Armstrong et al. Nucl. Phys. B 262, 356 (1985).

50. S. Gourlay et al. -Phys. Rev. Lett. 56, 2244 (1986).

51. H. Abramovicz et al. -Nucl. Phys. B 105, 222 (1976).

52. H.Grassier et al. -Nucl. Phys. B 136,386 (1978).

53. M.M. Baubillier et al. -Nucl. Phys. B 148, 18 (1979).

54. J.Bensinger et al. -Nucl. Phys. B 252, 561 (1985).

55. K.Heller Published in Proceed. 7th Intern. Symp. on High Energy Spin Physics, Protvino, USSR, 1986, v. 1, p.81.

56. Yu. Alexandrov A measurement of A polarization in inclusive production by E of 340 GeV/c on С and Си targets, Presented at X International Workshop on High Energy Spin Physics SPIN-2003, Dubna, September 16-20, 2003

57. M.I. Adamovich et al. -Eur. Phys. J. C32, 221 (2004).

58. V.D. Apokin et al. -Z.Phys.C 15, 293 (1982); И.А. Аввакумов и др. ЯФ 35, 1465 (1982).

59. Н.С. Борисов и др. ЯФ 41, 116 (1985).

60. V.D. Apokin et al Nucl.Phys.B 255, 253 1985.

61. И.А. Аввакумов и др. ЯФ 42, 1146 (1985).

62. И.А. Аввакумов и др. ЯФ 42, 1152 (1985).

63. V.D. Apokin et al Z.Phys.C 35, 173 (1987).

64. В.Д. Апокин и др. ЯФ 45, 1355 (1987).

65. В.Д. Апокин и др. ЯФ 47, 727 (1988).

66. J.D. Bjorken, Phys. Rev. 148, 1467 (1966); там же D1 1376 (1970).

67. J. Ellis and R.L. Jaffe Phys. Rev. D 9, 1444 (1974); там же 10, 1669 (1974).

68. F.E. Close and R.G. Roberts, Phys. Lett. В 316, 165, (1993).

69. SLAC E80, M.J. Alguard et al. Phys. Rev. Lett. 37, 1261 (1976); там же 41, 70 (1978).

70. SLAC E130, G. Baum et al. -Phys. Rev. Lett. 51, 1135 (1983).

71. EMC, J. Ashman et al. -Phys. Lett. В 206, 364 (1988); Nucl. Phys. В 328, 1 (1989).

72. SLAC E142, D.L. Anthony et al. -Phys. Rev. Lett. 71, 959 (1993).

73. SLAC E143, K. Abe et al. -Phys. Rev. Lett. 74, 346 (1995).

74. SLAC E143, K. Abe et' al. -Phys. Rev. Lett. 75, 25 (1995).

75. SMC, D. Adams et al. -Phys. Lett. B 329, 399 (1994), erratum Phys. Lett. B 339, 332 (1994).

76. SMC, D. Adams et al. -Phys. Lett. B 336, 125 (1994).

77. SMC, D. Adams et al. -Phys. Rev. D 56, 5330 (1997).

78. A.L. Kataev, Phys. Rev. D50, R5469 (1994).

79. Y.Prok, XIII Advanced Research Workshop on High Energy Spin Physics(DSPIN-09), 296 (2010).

80. R.Pasechnik et al. -, XIII Advanced Research Workshop on High Energy Spin Physics(DSPIN-09), 98 (2010).

81. The COMPASS Collaboration The Spin-dependent Structure Function of the Proton g{ and a Test of the Bjorken Sum Rule. CERN-PH-EP-2010-001, e-Print: arXiv: 1001.4654 hep-ex. (2010).

82. C.Amsler et al. -(Particle Data Group), Phys. Lett. B 667, 1 (2008).

83. R.L. Jaffe and A. Manohar Nucl. Phys. B 337, 509 (1990).

84. X. Ji MIT Preprint MIT-CTP-2517, hep-ph/9603249 (1996).

85. S. Adler and W. Bardeen,-Phys. Rev. 182, 1517 (1969).

86. R.D. Ball, S. Forte, and G. Ridolfi Nucl. Phys. B444, 287 (1995).

87. G. Altarelli and G.G. Ross Phys. Lett. B 212, 391 (1988).

88. A.V. Efremov and O.V. Teryaev, J.I.N.R. Preprint E2-88-287, Dnbna (1988).

89. R.D. Carlitz, J.C. Collins, and A.H. Mueller Phys. Lett. B 214, 229 (1988).

90. F.M. Steffens and A. Thomas Phys. Rev. D 53, 1191 (1996).

91. D. Stamenov X Advanced Research Workshop on High Energy Spin Physics (DSPIN-03), 186 (2004).

92. R. Kowalik Gluon polarisation from SMC experiment, X Advanced Research Workshop on High Energy Spin Physics (DSPIN-03), 320 2004

93. D.L. Adams et al. -Phys. Lett. B 261, 197 (1991).

94. B.I. Abelev et al. -Phys. Rev. D 80, 111108 (2009).

95. B.I. Abelev et al. -Phys. Rev. Lett. 97, 252001 (2006).

96. B.I. Abelev et al. -Phys. Rev. Lett. 100, 232003 (2008).

97. A.Bazilevsky X Advanced Research Workshop on High Energy Spin Physics (DSPIN-03)

98. A. Adare et al. -Phys. Rev. D 73, 091102 (2006).

99. A. Adare et al. -Phys. Rev. D 79, 012003 2009.

100. A. Adare et al. -Phys. Rev. Lett. 103, 012003 2009.

101. F. Ellinghaus, AIP Conf.Proc. 1149, 259 2009.

102. Xiangdong Ji Phys. Rev. D 55, 7114 (1997).

103. L. Dick et al. -PLB57, 93 (1975).

104. B.I. Abelev et al. Phys. Rev. Lett. 101, 222001 (2008).

105. B.I. Abelev et al. -, Phys. Rev. Lett. 99, 142003 (2007).

106. M.Togawa *Hamburg 2007, Blois07, Forward physics and QCD* Proc, 308 (2007).

107. K. Boyle AIP Conf.Proc.1149, 558 (2009).

108. I. Arsene et al. Phys. Rev. Lett. 101, 042001 (2008).

109. V.V. Abramov et al. Preprint IHEP-96-82, Protvino, 1996, Nucl.Phys.B492:3-17,1997; hep-ex/0110011.

110. B.A6paMOB h AP- HO 70, 1799 2007

111. B.A6paMOB h flp. HO 70, 1790 2007

112. B.A6paMOB h pp. HO 70, 1561 2007

113. J. Antille et al. Phys.Lett.,B94(1980),523.

114. D.L. Adams et al Preprint IHEP 94-88, Phys. Rev. D 53: 4747-4755, 1996.

115. R.D. Klem et al. Phys. Rev. Lett. 36:929, 1976.

116. W.H. Dragoset et al. Phys. Rev. D18:3939,1978

117. D.L. Adams et al. FERMILAB-PUB-91-13-E, ANL-HEP-PR-91-10, IFVE-91-49, Jan 1991. 14pp. Z.Pliys.C56:181-184,1992

118. D.L. Adams et al. -Phys. Lett. B264, 462 (1991);

119. D.L. Adams et al. Nucl.Phys. B510:3-ll,1998

120. A. Bravar et al. Phys.Rev.D55(1997), 1159-1187

121. C.E. Allgower et al. Phys. Rev. D65:092008,2002

122. G.L. Kane et al. -Phys. Rev. Lett. 41, 1989 (1977).

123. C.M. Трошин и H.E. Тюрин "Спин в физике высоких энергийизд. "Наука", Москва, 1991.

124. М. Anselmino Lectures given at Advanced Study Institute on Symmetries and Spin (PRAHA SPIN 2001), Prague, Czech Republic, 15-28 Jul 2001. e-Print Archive: hep-ph/0201150

125. E. Leader and E. Predazzi An Introduction to Gauge Theories and Modern Particle Physics, Cambridge University Press, Cambridge, 1996.

126. D. Sivers, Phys.Rev. D41(1990), 83.

127. D. Sivers, Phys.Rev. D43(1991), 261.

128. T.T. Chou and C.N. Yang, Nucl.Phys. B107(1976),l

129. J.C. Collins Nucl.Phys. B396(1993), 161

130. A.V. Efremov and O.V. Teryaev Sov. J. Nucl. Phys. 36, 140 (1982) Yad. Fiz. 36, 242, (1982); Phys. Lett. 150B, 383 (1985); Sov. J. Nucl. Phys. 36, 557 (1982); 39, 962 (1984)[Yad. Fiz. 36, 950 (1982); 39, 1517, (1984).

131. A.V. Efremov, V. Korotkiyan and O. Teryaev Phys. Lett. B348, 577 (1995).4

132. J.W. Qiu and G. Sterman Phys. Rev. Lett. 67, 2264 (1991); Nucl. Phys. B378, 52 (1992).

133. A. Schäfer, L. Mankiewicz, P. Gornicki and S. Güllenstern Phys. Rev. D47, 1 (1993); B. Ehrnsperger, A. Schäfer, W. Greiner and L. Mankiewicz - Phys. Lett. B321, 121 (1994).

134. J Qiu and G. Sterman ITP-SB-98-28, BNL-HET-98-17, Jun 1998. Phys.Rev.D59:014004,1999

135. Y. Kanazawa and Y. Koike, Phys. Lett B490 (2000) 99; hep-ph/0007272. hep-ph/9806356

136. D. Boer "Theoretical aspects of spin physicsTalk presented at the Ringberg Workshop 'New Trends in HERA Physics 2003', Ringberg Castle, Tegernsee, Germany, September 28 - October 3, 2003; hep-ph0312149.

137. Meng Ta-Chung in Proc. of the 4th Workshop on High Energy Spin Physics, Protvino, Russia, 1991, pp. 112,121

138. Zuo-tang Liang and C. Boros Int.J.Mod.Phys.A15:927-982,2000 hep-ph/0001330

139. S.M. Troshin and N.E. Tyurin Phys. Rev. D52:3862(1995),

140. S.M. Troshin and N.E. Tyurin Phys. Rev. D54:838,1996

141. S.M. Troshin and N.E. Tyurin Phys. Lett. В 355 (1995), 543.

142. M.G. Ryskin Sov. J. Nucl. Phys. 48, 708 (1988)

143. В. Абрамов Препринт ИФВЭ 98-84, hep-ph/0110152, Eur. Phys. J. C14:427(2000); V. Abrainov - preprint IHEP-2001-13, e-Print Archive: hep-ph/0111128

144. G. Musulmanbekov and M. Tokarev in Proc. of the VI Workshop on High Energy Spin Physics, Protvino, Russia, 1995, pp.132

145. M. Anselmino, M. Boglione and F. Murgia Phys. Rev. D60 (1999) 054027

146. M. Anselmino, M. Boglione, F. Murgia Talk given at 5th Workshop on QCD (QCD 2000), Villefranche-sur-Mer, France, 3-7 Jan 2000. Published in *Villefranche-sur-Mer 2000, Quantum chromodynamics* 335345 hep-ph/0005081

147. M. Anselmino, M. Boglione and F. Murgia Phys. Lett. B362 (1995) 164

148. M. Anselmino and F. Murgia Phys. Lett. B442 (1998) 470

149. M. Boglione and E.Leader, Phys.Rev. D61(2000),114001

150. X. Arfcru, J. Czyzevski and H Yabuki,Z.Phys. C73(1997),527

151. M. Anselmino and F.Murgia Phys.Lett.B442(1998),470-478 ;hep-ph/9808426

152. D. Boer Phys. Rev. D60 (1999) 014012

153. Liang Zuo-tang and Meng Ta-chung Phys. Rev. D 49, 3759 (1994).

154. C. Boros, Liang Zuo-tang and Meng Ta-chung Phys. Rev. D 51,4698 (1995).

155. A. Ahmedov et al J.Phys.G29:521-530,2003; e-Print Archive: hep-ph/0207099

156. В.Абрамов и др. ЯФ 68, 414 (2005) В.Абрамов и др. ЯФ 70, 2153 (2007).

157. V.V. Abramov, Proc. 12th Workshop on High Energy Spin Physics (DSPIN-07), p.13.

158. V.V. Abramov, Proc. 13th Workshop on High Energy Spin Physics (DSPIN-09), p.25.

159. Б.Ю. Балдип и др. Препринт ИФВЭ 79-20, Серпухов, 1979.I

160. A.M. Frolov et al. NIM, 216(1083), 93-97

161. V.A. Batarin et al. NIM A510 (2003) 211-218 ,

162. V.A. Batarin et al, Nucl.Instrum.Meth.A510:248-261, 2003.

163. Асеев A.A. и др. Препринт ИФВЭ 89-57, Протвино, 1989.

164. Н.С. Борисов и др. Препринт ОИЯИ 1-80-98, Дубна, 1980

165. Н.С. Борисов и др. Препринт ОИЯИ 1-85-292, Дубна, 1985, In *Protvino 1984, Proceedings, High Energy Spin Physics*, 121-127.

166. М.М. Бурхин и др. ПТЭ, 1981 (1), с.ЗО.

167. О.А. Грачев и др. ПТЭ, 1993 (3), с.189.

168. G.A. Akopdjanov et al. Nucl. Instr. Meth., 1977, v.140, p.441;

169. F. Binon et al. Nucl. Instr. Meth., 1981, v.188, p.507.

170. И.А. Аввакумови др. Препринт ИФВЭ 86-66, Серпухов, 1986. Software Group .- Geneva: CERN, 1996. (CERN Program Library)

171. Д.Л. Адаме и др. Препринт ИФВЭ 91-99, Протвино

172. Ю.В. Бушнин и др. Препринт ИФВЭ 72-49, Серпухов, 1972;

173. О.И. Алферова и др., ПТЭ 1975 (4), с.56

174. С.А. Зимин и др. Препринт ИФВЭ 93-50, Протвино, 1993

175. Н.И.Беликов и др., Препринт ИФВЭ 87-58, Серпухов, 1987

176. PAW : Physics Analysis Workstation CERN Document Server

177. В.Д. Апокин и др. ЯФ 49:156(1989)

178. В.Д. Апокин и др., ПТЭ 1987(1), стр.46.

179. Н.С. Борисов и др., ЖЭТФ 87, 2234 (1984).

180. Ю.В. Бушнин и др. Препринт ИФВЭ 79-37, Серпухов 1979

181. А.Н. Васильев и др. Препринт ИФВЭ 82-29, Серпухов 1982

182. А.Н. Васильев и др., препринт ИФВЭ 87-152.

183. B.I. Abelev et al., Phys. Rev. Lett. 102, 052302 (2009).

184. V.D. Apokin et al. Published in Proceed. 7th Intern. Symp. on High Energy Spin Physics, Protvino, USSR, 1986, v.l, p.52.

185. А.Н. Васильев и др. Препринт ИФВЭ 82-30, Серпухов 1982

186. C.M. Трошин, H.E. Тюрин Препринт ИФВЭ 88-201, Серпухов, 1988

187. В.А. Медведев Авторское свидетельство N 1799220.

188. В.А. Медведев Заявка на изобретение N 96101891/20 от 31.01.96.

189. А.Н. Васильев, A.M. Давиденко, П.А. Семенов, препринт ИФВЭ 99-8 (1998).

190. А.Н. Васильев и др., препринт ИФВЭ 2001-8 (2001). ,

191. А.А. Леднев, Препринт ИФВЭ 93-153, Протвино, 1993

192. F. James and М. Roos MINUIT: a system for function minimization and analysis of the parameter errors and corrections, CERN-DD-75-20, Published in: Comput. Phys. Commun. 10 (1975) 343-367

193. В. Абрамов и др., Препринт ИФВЭ 84-88

194. Н.И. Беликов и др. Препринт ИФВЭ 97-17, Протвино 1997

195. GEANT, Detector Description and Simulation Tool, Computing and Networks Division, CERN

196. А.П.Мещанин Внутренний отчет по экспер. PRIMEX, Jefferson Lab., 2001.

197. Оптическое стекло. Каталог СССР-ГДР,Машприбор, 1977.

198. А.Н.Зайдель и Е.Я.Шрейдер, Вакуумная спектроскопия и ее применение. М., изд-во "Наука", 1976.

199. Препринт ИФВЭ 86-34, Серпухов, 1986.

200. Ю.Д. Прокошкин Препринт ИФВЭ-98-13,, Протвино, 1998.201. сотрудничество Е704 частное сообщение

201. М. Anselmino et al- Talk given at 3rd Circum-Pan-Pacific Symposium on High Energy Spin Physics (SPIN 2001), Beijing, China, 8-13 Oct 2001. e-Print Archive: hep-ph/0201076

202. M. Anselmino private communication

203. C.M. Трошин частное сообщение

204. В. Абрамов частное сообщение

205. Н.И. Беликов и др., Препринт 97-51, ИФВЭ (Протвино, 1997).

206. Васильев А.Н., Матуленко Ю.А., Мочалов В.В. и др. // ПТЭ, 2006, N. 4, с. 24-38; Препринт ИФВЭ 2005-26, Протвино, 2005.

207. L.C. Bland SPIN PHYSICS AT RHIC, proceedings of 15th International Spin Physics Symposium (SPIN 2002), Long Island, New York, 9-14 Sep 2002.e-Print Archive: hep-ex/0212013

208. D.L. Adams et al FERMILAB-PUB-91-014-E, ANL-HEP-PR-91-09, IFVE-91-50, Phys.Lett.B276:531-535,1992

209. D. Adams et al. (By Spin Muon Collaboration) CERN-PPE-97:022; CERN-PPE-97-22; DAPNIA-SPHN-97-27; Phys. Rev. D 56 (1997), 5330; hep-ex/9702005.

210. M. Gell-Mann Phys. Lett, bf 8, 214,1965; G. Zweig, CERN Report TH401, 1964, (unpublished).

211. G. Morpurgo Physics (N.Y.) 2, 95 (1965); reproduced in J.J.J. Kokkedee, The Quark Model (Benjamin, New York, 1969), p. 132.

212. G. Morpurgo in Proceedings of the XIV International Conference on High Energy Physics, Vienna, 1968, edited by J. Prentki and J. Steinberger (CERN Scientific Information Service, Geneva, 1968), pp. 225.

213. G. Morpurgo in The Rise of the Standard Model, edited by L. Hoddeson, L. Brown, M. Riordan, and M. Dresden (Cambridge University Press, Cambridge, England, 1997), Chap. 31, p. 561; and the references cited there.

214. R. Petronzio, S. Simula and G. Ricco Phys. Rev. D 67 (2003), 094004.

215. Tsyganov E.N. Fermilab, TM-682, TM-684, Batavia, 1976.

216. Авдейчиков B.B. и др. Краткое сообщение ОИЯИ, 1, Дубна, 1989.

217. Асеев A.A. и др. Препринт ИФВЭ 91-46, Протвино, 1991.

218. В.М. Бирюков и др. Препринт ИФВЭ 2000-58, Протвино, 2000.

219. V. Abramov et al, *DSPIN-05, p.449 (2006);

220. V.Mochalov et al., Czech.J.Phys.56:F151-F168, 2006.

221. V.V. Abramov et al., *DSPIN-09, 278 (2010).

222. S. Horikawa et al. Nucl.Instrum.Meth.A516:34-49, 2004.

223. A.B. Василевский и др. Препринт ИФВЭ 84-2, Серпухов, 1984.

224. А.Н. Васильев и др. Препринт ИФВЭ 97-60, Протвино, 1997

225. CERNLIB : short writeups CERN. Geneva. Application1. Список иллюстраций

226. Сравнение экспериментальных результатов по измерению Г^ с правилом сумм Эллиса-Джаффе. Рисунок из 76.18

227. Вклад кварков в спин протона как функция от аномального вклада глюонов при Q2 = 5 GeV2 в AB схеме. Рисунок из 76. . 18

228. Исследование Г^ в эксперименте CLAS. Результаты взяты из работы 79. .19

229. Исследование Г^ в эксперименте COMPASS. Результаты взятыиз работы 80.19

230. Результаты различных измерений AG. Рисунок взяты из работы 100.22

231. Диаграмма инклюзивного рождения одиночного адрона.27

232. Односпиновая асимметрия Ду для реакции р^р —» 7v° X при фиксированном значении хр, как функция от поперечного импульса рт; экспериментальные данные при < 0.15, взяты из 114.; кривая показывает теоретическое предсказание дляхр = 0.31

233. Определение угла Коллинза для фрагментации кварка с импульсом pq и поперечной поляризацией Pq в адрон с импульсом

234. Ph = ZPq + Рт' Pq ' СPq Х Рт) = Fq ~ <Ph) = Pq ЗШ ФС. • 32

235. Односпиновые асимметрии для инклюзивного образования тг+ и 7г-мезонов на пучке протонов в зависимости от поперечного момента 1т- Теоретические кривые рассчитаны при хр — 0.4 ил/S = 20 GeV.36

236. Право-левая асимметрия An в зависимости от хр в Берлинской модели. Предсказания для лептонных пар сплошная и штрих-пунктирная линии приведены для Q — 4 и 9 GeV соответственно. Рисунок взят из работы 154.38

237. Принципиальная схема 14-го канала, где располагаются экспериментальные установки ПРОЗА и РАМПЭКС (детали в тексте). 43

238. Координаты фокусов пучка по х (слева) и у за цикл ускорителя (верхний ряд) и за одну генерацию (примерно 40 минут). . 47

239. Профили пучка отрицательных частиц с импульсом 40 ГэВ/с в области мишени по х (слева) и у.48

240. Спектр зарегистрированных электромагнитным калориметром частиц при импульсе пучка электронов с энергией 10 ГэВ (наихудшая ситуация с точки зрения чистоты пучка).49

241. Значение средней величины центра тяжести выведенного протонного пучка за сборос ускорителя в сеансе 2005 г. относительно центра мишени (после привязки).51

242. Угловые распределения протонного пучка в сеансе 2005 г. по горизонтали (слева) и вертикали (справа).51t

243. Координата протонного пучка на мишени в сеансе 2005 г. по горизонтали (слева) и вертикали (справа).52

244. Схема экспериментальной установки. S1-S3 сцинтилляцион-ные счетчики, Н1-Н2 - волоконные годоскопы, DC1-DCA -станции дрейфовых камер, magnet - спектрометрический магнит.53

245. Зависимость суммы времен от разности и выбранный интервал данных. Линиями показаны границы используемого интервала. 54

246. Зависимость разницы времен от координаты и границы обрезания для фитирования. Линиями показаны границы используемого интервала.54

247. Разность координат треков в центре магнита.55

248. Восстановление трека для камер DC2 и DCS при использовании данных по всей рабочей области камеры.55

249. Горизонтальный профиль пучка на годоскопе Н2 в каналах волоконного годокопа.57

250. Угловой разброс частиц пучка по горизонтали.57

251. Угол поворота частиц в магнитном спектрометре.57

252. Импульсный спектр протонного пучка.,.57

253. Общая схема протонной поляризованной "замороженной" мишени.60

254. Электромагнитный калориметр установки .63

255. Пример панели для обработки данных "в линию" для эксперимента "РАМПЭКС-ПРОЗА".73

256. Асимметрия в реакции 7г~ 4- р\ —> 7Г° 4-п 62.74

257. Массовый спектр двух-гаммовых событий в реакции (3.1) а) начальный спектр; б) после удаления заряженных треков; в) после удаления нейтральных адронов.78

258. Множественность восстановленных ливней в событии для реакции (3.1) до подавления (а) и после подавления (б) после ад-ронного фона.79

259. Асимметрия в реакциях пг~ + dj —> тг° + Х(черные точки) и К~ + dj —> 7г° 4- X (красные треугольники) в зависимости от хр для двух интервалов поперечных импульсов: р\ < 0.4 (ГэВ/с)2а) и 0.4 < р\ < 1.4 (ГэВ/с)2 (Ь).81

260. Эффективные спектры масс пары 7-квантов в области масс 7Г°и 77-мезона.87

261. Распределения по асимметрии энергии cos(#*) = (Е1—Е2)/{Е\+1. Е2) Двух 7-квантов.88

262. Распределение мониторных счетов.89

263. Зависимость асимметрии Ду в реакции 7Г~~ + cZf —>• 7Г° 4- X от поперечного импульса рт при энергии 40 ГэВ ижр « 0. Знак асимметрии изменен относительно оригинальной статьи.92

264. Асимметрия* пар 7-квантов в диапазоне масс 220 < Ш2Т < 460в зависимости от поперечного импульса рт.95

265. Асимметрия пар 7-квантов в зависимости от их массы при 1.8 <рт < 3.2 ГэВ/с в области масс 7г° и 77-мезонов и между ними. . . 95

266. Асимметрия Ajy в реакции тг~ + d^ —7г° -Ь X в зависимости от поперечного импульса ут для детектора ЕМС1 в сеансе 1986 года (синие квадраты) в сеансе 1988 года (закрашенные круги)и ЕМС2 (красные звездочки).96

267. Схема экспериментальной установки ПРОЗА-М. »91—53 сцин-тилляционные счетчики полного потока; HI —112 - годоскопы; ЕМС1 и ЕМС2 - электромагнитные калориметры; target - поляризованная мишень.99

268. Энергетический спектр восстановленных 7-квантов (а) и множественность 7-квантов (Ь) в калориметре ЕМС1.101

269. Двумерное распределение 7г°-мезонов по рт и хр (а) и зависимость относительного сечения от рт (Ь), Веатп число пучковых частиц, прошедших через мишень. Разрешение по рт составляет 0.08 ГэВ/с.107

270. Зависимость "сырой" ложной асимметрии от рт.108

271. А™1" для двух детекторов.109

272. Зависимость суммарной (для обоих детекторов) асимметрии

273. Области поиска односпиновой асимметрии, хр считается отноIсигельно поляризованной частицы. Не приведены результаты исследований на ускорителе ШПС, где значение хт мало во всей области измерений.114

274. Спектр триггерных сигналов для сеанса 1999 года.116

275. Энергетический спектр (слева) и распределение по множественности восстановленных 7-квантов в калориметре ЕМС-720. . . . 117

276. Доля зарегистрированной калориметром энергии (слева) и эффективность восстановления электромагнитного ливня в детекторе (справа) от истинной энергии 7-кванта при моделировании. 118

277. Разрешение по энергии сг(Е)/Е 7-квантов (в %) из моделирования; сплошная кривая результат аппроксимации зависимостью (5.1).119

278. Массовый спектр для ЕМС-720. 11958 рт (слева) и хр распределения пар гамма-квантов для ЕМС-720 в области масс 7Г°-мезона в осеннем сеансе 2000 г. Распределения приведены без учета эффективности реконструкции 7г° мезона. . 119

279. Двумерное распределение 7Г°-мезонов в зависимости от рт и хр, полученное при моделировании (слева) и для реальных пар 7-квантов в области масс 7Г°-мезона (справа).120

280. Сырая асимметрия Агаш в зависимости от массы пары 7-квантовесверху) и результат после вычитания асимметрии фона для осеннего сеанса 2000 г.122

281. Сырая асимметрия А^™ 7г°-мезонов в реакции 7Г~+р| —7Г°+Хв области фрагментации мишени в зависимости от ря.128

282. Распределение пар 7-квантов по переменной Фейнмана (а) и поперечному импульсу (Ь).131

283. Двумерное распределение пар 7-квантов по рт и хр (а); массовый спектр пар 7-квантов в области —0.3 < хр < —0.2 (Ь). . . . 131

284. Чувствительность каналов АЦП (МэВ/канал) .132

285. Сравнение калибровочных коэффициентов для двух сеансов 2005 и 2007 г. Находилось отношение разности коэффициентовк значению в сеансе 2007 г.132

286. Средняя масса 7г°-мезона для наборов данных после первой итерации перекалибровки на массу .133

287. Зависимость ширины средних значений массы 7Г°-мезона в зависимости от номера итерации.133

288. Зависимость массы 7г°-мезона от хр.136

289. Зависимость ширины 7Г°-мезона от хр.136

290. Массовые спектры двух-гаммовых событий в сеанса 2005 (красный) и сеанса 2007 (синий) в различных кинематических областях (слева при —0.3 < хр < —0.25, справа при —0.45 < хр < —0.40) при одном значении записанных событий.137

291. Ложная асимметрия в зависимости от хр. Горизонтальные линии показывают жр-интервалы, точка соответствует среднему значению хр в данном интервале, по рт просуммировано.138

292. Асимметрия А^ в зависимости от хр. Знак асимметрии выбранв системе фрагментации поляризованной частицы.138

293. Асимметрия Д,у в зависимости от энергии 7г°-мезона в системе центра масс. Линия — результат фитирования функцией (5.5) . 139

294. Массовый спектр в сеансе 2007 г. 7Г° фитировался функцией согласно формуле (5.4), фон фитировался функцией а • (т — т0)2 е6г7г.141

295. Область по xf, в которой регистрировались 7г°-мезопы и двумерное распределение (рт & хр) для этого же сеанса.141

296. Зависимость сырой асимметрии от массы в сеансе 2007 г.142

297. Ложная асимметрия для двух наборов данных.142J

298. Суммарная асимметрия в реакции р-\-р\ —> 7Г° + X при 50 ГэВпо сеансам 2005-2007 гг.143

299. Зависимость An от энергии 7г°-мезона в системе центра масс в реакции 7г~ 4- —► 7Г° + X в в центральной области (слева) и в области фрагментации мишени (справа) при импульсе пучка

300. ГэВ/с. Для реакции в центральной области рт ~ E(crns). . . 147

301. Зависимость An от Хр и полной энергии в системе центра масс в реакции р^ + р —> 7г+ 4- X в области фрагментации поляризованного пучка в экспериментах Е925 при 22 ГэВ (слева) и Е704при 200 ГэВ.149

302. Зависимость An от Ecms в реакции р^ + р —.► 7г+ + X при импульсе пучка 13.3 (слева) и 18.8 ГэВ/с и жр 0.2 108.150

303. Зависимость An от Ecms в реакции рр^ 7Г° +X в центральной области при 24 GeV (ЦЕРН, слева) и в области фрагментации поляризованной частицы при 70 ГэВ(Протвино, справа). ,. . . . 152

304. Зависимость асимметрии An 7г°-мезонов от Ecms в Р\Р (слева) и р^р (справа) взаимодействии в области фрагментации пучка, при 200 ГэВ (ФНАЛ).152

305. Зависимость An от Ecms в реакции р^ —»7Г~ + X в области фрагментации мишени при импульсе пучка 22 ГэВ/с (слева) и200 ГэВ/с(справа).153

306. Зависимость An 7г+-мезонов (слева) и 7г~-мезонов (справа) от Ecms в pi взаимодействии при энергии 200 ГэВ 120.154

307. Точки начала появления асимметрю: для разных экспериментов. cent- эксперименты в центральной области (при х/ « 0), targ -в области фрагментации мишени, beam -в области фрагментации пучка.155

308. А.2 Ориентационная кривая для 25-го кристалла.204

309. B.1 Структура дрейфовой станции.207

310. В.2 Зависимость времени дрейфа от координаты в дрейфовых промежутках.207

311. В.З Зависимость эффективности дрейфовой камеры от координаты. 208 В.4 Общее изображение волоконного годоскопа и его рабочей области208

312. В.5 Схема (поперечный разрез) одной связки волоконного годоскопа и эффективность горизонтальной плоскости годоскопа. . . . 209

313. В.6 Временной спектр с одной волоконной сборки .209

314. В.7 Временной спектр с одной волоконной сборки .209

315. В.8 Архитектура системы сбора данных при измерении импульсного разброса протонного пучка.210

316. В.9 Типичный временной спектр по большому числу событий дляодной из проволочек дрейфовой камеры.211

317. В. 10 Профильная гистограмма (сумма времен от разности) для неправильных временных констант ¿о .211

318. В. 11 Профильные гистограммы для двух интервалов одной четностипосле выбора ¿о Для всех каналов.212

319. В. 12 Фитирование профильной гистограммы. Минимум находитсяпрактически при нулевой разности времен.212

320. В. 13 Пример фитирования профильной гистограммы зависимостикоординаты от времени для камеры И С1.214

321. В. 14 Зависимость координаты в БС1 относительно координаты в Н2.

322. Прямая линия соответствует функции у = х.214

323. В. 15 Разность восстановления координат в двух детекторах.214

324. В. 16 Отбор для фитирования (слева), координата в камере после всех поправок и разность между координатой в камере и координатой трека для камеры ИС2.215

325. В. 17 Восстановление трека и разность между восстановленной координатой в камере и координатой трека для камеры ИС3.215

326. В. 18 Восстановление трека и разность между восстановленной координатой в камере и координатой трека для камеры И С4.216

327. С.2 Оптические характеристики свинцового стекла в зависимости от длины волны фотонов: а) длина поглощения; Ь) коэффициент преломления.220

328. С.4 Спектры фотонов черенковского света в свинцовом стекле, инициированного 7-квантом с энергией 1 ГэВ, усредненные по 100 событиям: а) испущенные фотоны; Ь) попавшие на фотокатод

329. ФЭУ; с) зарегистрированные фотоны.222

330. С.5 Зависимость поглощения от длины волны (верхний ряд) и энергии фотона (нижний ряд)для свинцового стекла (слева) и ФЭУ-84 (справа).223

331. С.6 Зависимость коэффициентов преломления от длины волны (верхний ряд) и энергии фотона (нижний ряд) для свинцового стекласлева) и ФЭУ-84 (справа).223

332. С.8 Средние и среднеквадратичные отклонения величины Я, = (Х{тр— хгес) /й в зависимости от угла 9 при значениях энергии фотонов0.5-4 ГэВ.227