Изучение ядерного взаимодействия мюонов с энергией ~10\13 эВ тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.16, кандидат физико-математических наук Хазарадзе, Нодар Григорьевич
- Специальность ВАК РФ01.04.16
- Количество страниц 132
Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Хазарадзе, Нодар Григорьевич
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ
§1, Описание ионизационного калориметра и мониторной части установки
§2. Электрическая блок-схема комплексной установки
§3. Ионизационная камера, усилитель и запоминающая ячейка
§4. Суммирующий усилитель и дискриминатор ряда
§5. Блок управления и система регистрации
§6. Усилитель, дискриминатор и запоминающая ячейка мониторной части установки
ГЛАВА П. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ МЮОНОВ
§1. Ионизация и возбуждение атомов среды
§2. Тормозное излучение
§3. Прямое образование пар
§4. Ядерное взаимодействие мюонов
ГЛАВА III. ПОЛУЧЕНИЕ И СИСТЕМАТИЗАЦИЯ
ОСНОВНЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ
§1. Определение энергии электромагнитных и ядерных каскадов
§2. Связь спектра каскадов со спектром мюонов
§3. Энергетический спектр мюонов
§4. Систематизация экспериментальных результатов
ГЛАВА 1У. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
И Ж АНАЛИЗ
§1. Критерий отбора и анализ спектра зарегистрированных ядерных каскадов
§2. Интегральный энергетический спектр ядерных каскадов
§3. Аномальный рост сечения неупругого взаимодействия мюонов в интервале энергий (0.6 4- 10) ТэВ
§4. Сравнение с результатами других работ
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Физика атомного ядра и элементарных частиц», 01.04.16 шифр ВАК
Энергетический спектр и угловое распределение мюонов в области энергий 0,6 - 10 тэв1984 год, кандидат физико-математических наук Робакидзе, Зураб Порфирьевич
Исследование нейтрино-ядерных взаимодействий и нейтринных осцилляций в экспериментах на ускорителях2006 год, доктор физико-математических наук Рябов, Владимир Алексеевич
Неупругое рассеяние заряженных лептонов на протонах и ядрах2005 год, кандидат физико-математических наук Тимашков, Дмитрий Анатольевич
Спектры и зенитно-угловые распределения мюонов высоких энергий как решение задачи о прохождении космических лучей через атмосферу Земли2008 год, кандидат физико-математических наук Кочанов, Алексей Александрович
Рождение чарма в адронных взаимодействиях и прямые атмосферные мюоны2003 год, доктор физико-математических наук Синеговский, Сергей Иванович
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Изучение ядерного взаимодействия мюонов с энергией ~10\13 эВ»
Высокоэнергетические взаимодействия JU -мезонов изучаются рее много лет. Но в настоящее время ситуация несколько особая. С одной стороны, успехи квантовой хромодинамики и схемы Вайнберга-Салама /1,2/ позволяют надеяться на близкое к окончательному понимание общей структуры взаимодействий, в частности, ^л -мезонов в ожидаемом "ускорительном коридоре" энергий. С другой стороны, из космических экспериментов продолжают поступать сигналы о существенном изменении взаимодействий (даже сильных) при энергиях > 10^ эВ. Сложившаяся к настоящему времени ситуация такова, что трудно прийти к единой точке зрения относительно величины и энергетической зависимости сечения мюон-нуклонного взаимодействия. Ускорительные данные /3/ указывают на логарифмический рост сечения, однако, совершенно не ясно поведение сечения при энергиях, превышающих исследованную область в десятки и сотни раз: продолжает ли сечение расти, выходит ли на плато, или, наоборот, падает с увеличением энергиио(рис. I).
Энергетическая зависимость сечения фотоядерного взаимодействия космических мюонов изучалась многими авторами: Чин и др. (1973-74 гг.), Бора и др. (1973 г.), Христиансен (1973 г.), Ерлыкин (1973 г.), Безруков и др. (1972 г.). Эти работы дают достаточно противоречивую информацию относительно величины и энергетической зависимости сечения. Можно указать на трудности, связанные с изучением этого вопроса и на причины этих противоречий. Основная трудность определяется малым сечением процесса и небольшим статистическим материалом. Другая трудность состоит в недостаточной надежности выделения случаев неупругого взаимодействия мюонов на фоне электромагнитных взаимодействий. Что касается причины расхождения данных различных авторов, то она связана, во-первых, с малым значением сечения неупругого взаимодействия мюонов по сравнению с сечением всех других (электромагнитных) взаимодействий, а, во-Еторых, с тем, N что при сравнениии различных экспериментальных данных используются различные теоретические формулы. Конечно, следовало бы проанализировать экспериментальные данные с использованием одной адекватной теоретической формулы для сечения. Однако, объединение данных различных групп или сравнение результатов, полученных отдельными группами, не может служить надежным источником информации о поведении, в частности, постоянстве , поскольку эта величина определяется при различных предположениях относительно величины других параметров Aw°p и Л , которые не могут быть определены из одного и того же эксперимента. Поэтому, только результаты отдельных групп, независимо друг от друга, могут дать определенную информацию об энергетической зависимости сечения .
Особое место в исследовании мюон-нуклонного взаимодействия занимают эксперименты на ускорительных мюонных пучках. Как уже было отмечено выше, энергии ускорительных мюонов значительно ниже космических, но на ускорителях могут быть измерены такие важные параметры, как малые сечения редких процессов, квадрат передаваемого четырехмерного импульса, эффект затенения нуклонов и т.д. (Чин,1974; Колднилл, 1973).
К сожалению, из-за малой интенсивности потока космических мюонов и падающего характера энергетического спектра, в космических лучах невозможно исследовать дифференциальную зависимость сечения от квадрата передаваемого четырехмерного импульса г q . Однако, оценка вклада различных ч в сечение неупругого взаимодействия с учетом энергетического спектра космических мю-онов оказалась возможной. При этом, как правило, берутся различные показатели энергетического спектра и делается оценка вклада % различных Cj в сечение неупругого взаимодействия. По данным группы МИФИ (Петрухин и др.) среднее значение С| = 0.1*0.2 ГэВ2 и практически не зависит от энергии. Из расчетов, проведенных г группой НИИЯФ МГУ,следует, что случаи с большими С| вносят очень малый вклад в полное число неупругих столкновений даже при экстремально возможном поведении сечения взаимодействия.
Для вычисления сечения необходимо принять во внимание адронопохожее взаимодействие фотонов с ядрами. При этом наблюдается эффект экранирования нуклонов в ядре, который был обнаружен экспериментально Келдвиллом еще в 1973 году. Этот эффект находится в согласии с предсказаниями двухкомпонентной модели взаимодействия фотона (Бродский, 1972), дающей следующую зависимость сечения 6" при высоких энергиях:
6ГД=в^АЭФФ (I) где Аэфф - эффективное число нуклонов, которое может быть записано в виде:
0,89
Азф ф= 0,Z2A+0,7S А
Согласно данным группы МИФИ, экстраполяция ускорительных сечений фотообразования = Ю~28 см2/нуклон в область высоких энергий для мишени из железа, приводит к эффективному числу нуклонов аэфф>= 48 - 3. n
При этом Аэфф принимается равным А ,• где М = 0.92 - 0.02.
Структурная функция, относящаяся к двум поляризованным направлениям виртуальных фотонов впервые была представлена явно в сечении неупругого лептон-нуклонного взаимодействия Джеленном еще в I960 году. Подробное исследование сечения ядерного взаимодействия мюонов высокой энергии было проделано в работе В.В.Ворога и А.А.Петрухина (1975). При этом было использовано выражение Дрела и Валечка для релятивистского случая, когда начальная и конечная энергии Е и Е намного больше массы лептона: г ' 29 * t=-q=4EEsin
2) где нtt Sill ~2—21П есть величина квадрата четырехмерного импульса, переданного от лептона адронной системе. Связь структурных функций Wi и с сечением взаимодействия поперечно-поляризованных фотонов, а также с сечением взаимодействия бе продольно-поляризованных виртуальных фотонов дается выражением: т - I W = ( tgf*-gg) t / где j - поток виртуальных фотонов, M - масса нуклона, i)=E~E
Подстановка этих выражений в равенство (2) после преобразований дает: р где ъ - 6 + и £=тг- ; величину 8 обычно называют по
Ж. Т С ляризационным фактором. функция ^ может быть представлена следующим образом: гUEAtb
I г % ъ J "
J к j-n4rV(>z™]. ± ■ЦЛ^Г гТ. t
4) где "0= ^ - доля переданной энергии.
В табл. I даются различия для выражения f^(E;i)f"b)f использованного разными авторами. Как видно из таблицы, главное различие состоит в значении ~ . В работе Борогаи Петрухина сечения для виртуальных и реальных фотонов связаны следующим выражением: бэкс (K,t) = 6^(K)F(t) (5) где К - энергия, которую должен иметь эквивалентный реальный фотон для получения той же полной энергии в конечной системе, 6jN(K) - сечение взаимодействия реального фотона, a F("t) - не-упрутий структурный формфактор. Он может быть представлен в виде: где Л - экспериментальный параметр. Обычно за Л принимается масса векторного адрона, в который "переходит" виртуальный фотон. Чаще всего в роли этой частицы выступает ^ -мезон, обладающий наименьшей массой (приблизительно 5 мюонных масс) по сравнению с другими частицами, в которые может переходить виртуальный ЗГ -квант.
Экспериментальные данные о неупругом мюон-нуклонном взаимодействии (Бранштейн, 1972) показаны на рис. 2 как зависимость с v •
KC(K,"t) от t при разных К . Сплошные линии - некоторые (к) из обычно используемых форм-факторов. Из этого рисунка видно, что наилучшее согласие дает:
F(t)~ ,—^jT-г где К = 0.4 ГэВ2.
Таким образом, неупругое взаимодействие зависит от трех величин. Этими величинами являются: сечение фотоядерного взаимодействия , эффективное число нуклонов, связанное с эффектом затенения нуклонов Аэфф и, наконец, нуклонный структурный параметр А . До настоящего времени каждый эксперимент позволяет определить лишь один параметр, если два других параметра известны. Об этом свидетельствует таблица 2. Из этой таблицы видно, что авторы определяют различные параметры, исходя из различных предположений относительно величин других параметров. В связи с этим становится понятным, почему сравнение результатов различных авторов затруднительно. К тому же, авторы не представляют абсолютные интенсивности и спектр ^ -мезонов, которые использованы для вычисления неупругого сечения
Использование постоянной величины сечения фотообразования 100 мб/нуклон дает возможность нахождения энергетической зависимости эффективного числа нуклонов. При этом, используя выражение (I) как теоретическое, можно построить зависимость отноше
ДЭКС J ния /Афер от величины передаваемой энергии. Эта зависимость приведена на рис. 3.
В довольно широком интервале энергий от 10 до 1000 ГэВ для различных ядер, таких как, например,
Си . Ре , АЕ , Ш , Fe . данные разных авторов указывают на то, что энергетическая зависимость Аэфф отсутствует. Как видно из рисунка 3, данные разных авторов, соответствующие различным ядрам, практически лежат на прямой, соответствующей { . В подавляющем большинстве случаев эксперименты согласуются с теоретической двухкомпонент-ной моделью, где
А**
1.02 ±0.07.
А эфф
Заслуживают внимания результаты, полученные сотрудниками МИФИ. Используя спектр -мезонов, полученный Кобаякавой (1973), и принимая нуклонный структурный параметр А =0.4 ГэВ^, они получили для сечения фотоядерного взаимодействия на железе среднюю величину = 4.1 ± 0.3 мб. Область изучаемых энергий приведена в табл. 3.
Кроме того, величины сечений мюон-нуклонного взаимодействия можно определить по величинам энергетических потерь мюонов в грунте; в частности, потерь энергии на ядерные взаимодействия. Однако, данные различных авторов и здесь не отличаются постоянством.
Фундаментальные исследования этого вопроса были проведены еще в ранних работах Зацепина и Ряжской /4,5/. Однако, особое внимание заслуживает работа Безрукова и Бугаева (Институт ядерных исследований АН СССР). Ими были проведены теоретические расчеты потерь энергии мюонами на ядреные взаимодействия „£>я для стандартного грунта (А = 22) в интервале энергий от I до Ю4 ТэВ. Эти авторы использовали модель обобщенной векторной доминантности, когда виртуальный Т -квант переходит в систему 31 -мезонов, не взаимодействующих, вообще говоря, резонансно друг с другом.
Основываясь на новых экспериментальных фактах и учитывая эффект затенения нуклонов, они рассчитали сечение неупругого фо-то-нуклонного взаимодействия. Расчеты сравнены с экспериментальными данными, полученными ранее Зацепиным и Ряжской. Суммарное сечение было представлено в виде суммы сечений поперечно и продольно поляризованных виртуальных фотонов 6"т и 6Ге . Для значений A3qxp эффективного числа нуклонов и 6"т было использовано значение, предложенное Фресом /6/. Численные расчеты для величины дали возможность представления ее в виде: (6) где Л* = 0.36 ГэВ2, а
Результаты расчета сечения суммарного фото-нуклонного взаимодействия представлены на рис. 4. Важно заметить, что на рис. 4 кривая, соответствующая низкоэнергетическим потерям, а именно, для величины энергии 0 < 200 ГэВ, хорошо согласуется с экспериментальными данными по потерям фото-нуклонного взаимодействия. Что же касается остальной части кривой, т.е. для энергий выше 200 ГэВ, то она соответствует расчетам по формуле (6).
Рис. 5 показывает сравнение расчетов по вышеуказанной модели (Q, Р) с аппроксимацией по формуле (6). Из графика видно, насколько хорошее согласие существует между расчетами согласно указанной модели и аппроксимацией 6"T(Q,i)) по формуле (6). 6
Интервал энергий составляет величину от 200 до 10 ГэВ, а квадрат передаваемого четырехмерного импульса находится в пределах о от 0 до 3 ГэВ . Расчеты показывают, что для переданной энергии О < 200 ГэВ параметр А умеренно зависит от О , для 0 ~ 10 ГэВ А1 = 0.36 ГэВ2 и мало меняется с изменением i) . На графике показана зависимость суммарного фото-нуклонного поперечного сечения от квадрата передаваемого четырехмерного импульса. Сплошные линии соответствуют расчетным данным согласно вышеуказанной модели для бт . Пунктирные линии представляют расчеты согласно формуле (6). Крестики - экспериментальные данные, полученные в работе /7/. 8. - отношение потока продольно и поперечно поляризованных виртуальных фотонов.
В случае полюсного приближения это отношение стремится к нулю и во многих экспериментальных работах этим отношением пренебрегают.
Исследование неупрутого взаимодействия мюонов для энергии в несколько ТэВ было выполнено на установке MUTftON t для это го был использован магнитный спектрометр и калиброванный калориметр. Два магнитных спектрометра и большой калориметр расположены горизонтально, образуя единую систему. MATRON управляется двумя триггерами. Одиночный мюон проходит через два спектрометра и одновременно генерирует ливень в калориметре при взаимодействии с веществом калориметра. Интервал зенитных углов 87 - 90°. Доля передаваемой энергии составляет величину 0 > 50 ГэВ. Эта энергия отдельно измерялась калориметром и в отдельных случаях составляла величину немногим больше I ТэВ.
Отделение электромагнитных каскадов от ядерных проводилось по методу JC (по предложению Ворога и Петрухина). Энергетический спектр мюонов был измерен с помощью магнитного спектрометра MUTR.0N для указанных выше зенитных углов (от 87 до 90°). На рис. 6 и 7 показана энергетическая зависимость поперечного сечения для случая ядерных каскадов, когда величина передаваемой энергии в первом случае (см. рис. 6) составляла величину i) 50 ГэВ, а во втором случае (рис. 7) - величину 0 > 200 ГэВ. Сплошные линии соответствуют экспериментальным данным Бреси, которые находятся в хорошем согласии с ускорительным интервалом энергий. Прерывистые линии - данные Безрукова, который использовал значение вместо 6^= const., т.е. сечение, возрастающее с ростом переданной энергии. Возрастающее поперечное сечение для 6jp недавно было наблюдено Келдвиллом и др. /8/ для реальных фотонов от 18 до 185 ГэВ. Авторы замечают, что данный эксперимент не дает возможности решить, какую аппроксимацию следовало бы принять, хотя число зарегистрированных ядерных каскадов составило 1184, а время работы установки 2,984.I05 минут. Кроме того, авторы дают распределение передаваемой энергии, переданной во взаимодействие для случаев ядерных каскадов. На графиках приводятся данные Безрукова и Бреси. Отдельно приводятся интенсивности распределения по переданной энергии электромагнитных и ядерных каскадов. Как видно из графиков 6 и 7, имеется значительный рост сечения в районе энергий от 0.1 до 10 ТэВ, но число зарегистрированных случаев слишком мало для того, чтобы сделать определенные выводы.
Энергии ускорительных yU-мезонов, очевидно, Ю11 эВ- В связи с этим изучение при значительно больших энергиях хотя бы ряда свойств сечений доминирующих процессов с JL -мезонами представляет значительный интерес. Ясно, что в настоящее время это возможно лишь с привлечением космических лучей. Наша цель состояла в изучении ядерного взаимодействия -мезонов, причем, в то наших возможностях было достигнуть энергий порядка 10 эВ. Для этого мы использовали ионизационный калориметр, оснащенный нейтронным монитором. Установка находится под землей на глубине 150 м.в.э. Поскольку наша система не обладает возможностью выделять ядерные взаимодействия -мезонов с заданным передаваемым четырехмерным импульсом С| , то, очевидно, что существенны лишь ма-/ лые С|=К-К в наблюдаемом нами процессе уМк) + ядро —jbu (к') + остальное .
Так как установка выделяет именно неупругие взаимодействия, то переданные импульсы (\ не очень малы. Отсюда следует, что многофотонные обмены подавлены. Поэтому, наша система выделяет лишь процессы типа; представленного на рисЛ8. Поскольку, тем не менее, существенные Cj достаточно малы, то мы фактически изучали сечения фотопроцессов с Eq вплоть до 10*® эВ. Отметим, что (энергия X ) входила в триггер нашей системы.
Используя нашу установку, можно надеяться изучить следующего рода явления, связанные с высокоэнергичными фотопроцессами: а) экспериментальную зависимость неупругих сечений "почти реальных" У -квантов на нуклонах и ядрах; б) ряд свойств конечного состояния X ; с) ядерные эффекты экранировки (явление теневого эффекта).
Можно также надеяться получить ограничения на величины аномальных взаимодействий Д -мезонов, либо обнаружить их (например, перенормируемого, растущего с энергией типа). Мы, конечно, не имеем в виду взаимодействие с хиггсовскими мезонами, которые в схеме Вайнберга-Салама "различает" £ , , Т и которое, вероятно, не может быть изучено нашими методами из-за малости соответствующих сечений.
Диссертация состоит из четырех глав, введения и заключения. В первой главе дается описание ионизационного калориметра и мо-ниторной части комплексной установки с изложением принципа работы ее составных частей и отдельных узлов. Вторая глава посвящена вопросу энергетических потерь высокоэнергичных мюонов в веществе и, в частности, поглотителе калориметра. В третьей главе обсуждаются: определение энергии электромагнитных и ядерных каскадов, связь спектра каскадов со спектром мюонов, энергетический спектр мюонов на данной глубине, интегральный спектр зарегистрированных ядерных каскадов, а также влияние ошибок измерения на полученный результат. В конце главы приводится систематизация полученных результатов. В четвертой главе излагается вопрос отличия ядерных каскадов от электромагнитных событий, обсуждается проблема практического отделения ядерных каскадов от электромагнитных событий введением дополнительного критерия отбора. Второй и третий параграфы посвящены вопросам аномального роста сечения неупругого взаимодействия мюонов и сравнению полученных данных с результатами других работ. Затем следует заключение и список использованной литературы.
На защиту выносятся:
1. Экспериментально полученные значения основных параметров мюонной компоненты космического излучения с энергией (0.6 * 10) ТэВ в интервале зенитных углов (0 * 90)°.
2. Методика исследования неупругого взаимодействия высокоэнергичных мюонов, основанная на использовании ионизационного калориметра и нейтронного монитора в едином комплексе.
3. Конструкция и геометрия комплексной установки.
4. Развитые методы отделения ядерных каскадов от чисто электромагнитных событий.
5. Метод и результаты расчета выхода нейтронов электромагнитных каскадов в поглотителе калориметра (железе) в зависимости от энергии каскада.
6. Интегральный энергетический спектр ядерных каскадов для энергий (0.3 * 2.5) ТэВ в интервале зенитных углов (0 * 90)°.
7. Экспериментально установленные закономерности поведения сечения неупругого взаимодействия мюонов в интервале энергий
0.6 * 10) ТэВ.
Материалы диссертации докладывались на всесоюзных конференциях по физике космических лучей (1972, 1976, 1978, 1980), международных конференциях 13-ой (Денвер, 1973), 18-ой по физике высоких энергий (Тбилиси, 1977), 15-ой (Пловдив, 1977), 16-ой (Киото, 1979), 17-ой (Париж, 1981), 7-ом Европейском симпозиуме по космическим лучам (Ленинград, 1980), а также на конференциях Тбилисского государственного университета, на семинарах кафедры ядерной физики и лаборатории космических лучей ТГУ.
Основные результаты диссертации опубликованы в 16 печатных работах /II,12,19,76,89,90,99,116,119,120,121,122,123,124,125, 126/.
Диссертация состоит из четырех глав, введения и заключения, приложения и списка цитированной литературы. Все рисунки и таблицы вынесены в приложение.
Похожие диссертационные работы по специальности «Физика атомного ядра и элементарных частиц», 01.04.16 шифр ВАК
Симуляции ядерных реакций в модели Кирального фазового объёма2008 год, доктор физико-математических наук Косов, Михаил Владимирович
Свойства неупругих взаимодействий адронов с ядрами атомов воздуха и свинца в области энергий 20-1000 ТэВ: По данным глубоких свинцовых рентгеноэмульсионных камер эксперимента "Памир"2001 год, доктор физико-математических наук Свешникова, Любовь Георгиевна
Механизмы генерации атмосферных мюонов и нейтрино высоких энергий1999 год, кандидат физико-математических наук Синеговская, Татьяна Сергеевна
Нейтринная астрофизика высоких и сверхвысоких энергий: элементарные взаимодействия1984 год, кандидат физико-математических наук Газизов, Асхат Зуфарович
Исследование характеристик потока и взаимодействия первичных космических лучей с энергиями выше 10^15 эВ по мюонной компоненте наклонных ШАЛ2010 год, доктор физико-математических наук Яшин, Игорь Иванович
Заключение диссертации по теме «Физика атомного ядра и элементарных частиц», Хазарадзе, Нодар Григорьевич
Основные результаты, полученные в диссертации, можно сформулировать следующим образом:
1. Разработана, собрана и отлажена комплексная установка, состоящая из ионизационного калориметра и нейтронного монитора.
2. Разработана методика совместной работы ионизационного калориметра и нейтронного монитора, предназначенного, в основном, для регистрации нейтронов, возникающих в акте неупругого взаимодействия высокоэнергичных мюонов с железным поглотителем калориметра.
3. Впервые осуществлена совместная работа ионизационного калориметра и нейтронного монитора, предназначенного для регистрации электромагнитных и ядерных каскадов, создаваемых высокоэнергичными мюонами.
4. Осуществлена оригинальная пространственная ориентация установки, дающая возможность, во-первых, с одинаковой геометрией регистрировать мюоны в интервале зенитных углов (0 * 90)°, что важно для методической точности измерения углового распределения мюонов, а, во-вторых, приводящая к повышенной эффективности регистрации мюонов сверхвысоких энергий.
5. Развит и практически применен дополнительный метод отделения ядерных каскадов от электромагнитных событий в установках калориметрического типа, основанный на принципе регистрации нейтронного сопровождения.
6. С помощью комплексной установки измерен интегральный энергетический спектр ядерных каскадов для энергий (0.3 * 2.5) ТэВ в интервале зенитных углов (0 * 90)°. Для показателя спектра ядерных каскадов получено значение ?ГЙ = I.8I - 0.25 в интервале энергий (0.8 * 2.5) ТэВ.
7. На основе всестороннего анализа электромагнитных и ядерных каскадов установлено, что сечение неупругого взаимодействия мюонов для энергий Е^~(0.6 -г 10) ТэВ носит степенной (ано-мальный)характер. ^ ^ £ ± 0,05
В заключение автор считает своим приятным долгом выразить глубокую благодарность научным руководителям кандидатам физико-математических наук И.И.Сакварелидзе и Л.Д.Гедеванишвили, сотрудникам лаборатории космических лучей: кандидату физико-математических наук В.А.Агламазову за большую помощь при написании диссертации, З.П.Робакидзе, В.Д.Гокиели, А.Г.Кобулашвили, 1.С. Жгенти, Н.О.Лобжанидзе за сотрудничество и большую помощь в получении и обработке экспериментальных данных. Автор выражает глубокую признательность доктору физико-математических наук О.В.Канчели за постоянный интерес и внимание к работе. прило: 3 Азфф=
АгФф!=56
Борог и др.(1975) О
100
1000 к, гэв
Рис. I. Энергетическая зависимость сечения фотоядерного взаимодействия :
Келдвил и др. (1973), —Белоусов и др. (1974), д —Безруков и др. (1972),
Чин и др. (1974), ф—Ерлыкин и др. (1973), р—Христиансен и др. (1971).
Grv(K)
0.5
1. PCO=i/Cl+Vi) д. з. P(o=i/a+</a4) и ^8.3 ГэВ ^puj^i/a+Vwp)2
5.PW=i/a+i/0365)!
ГэВ
Рис. 2. Структурные форм-факторы. a. v о ♦ ш fr
К ♦
Г» л
5 1,0 05
-/Г— РВ Ерлыкин и др. (1973) v-j- — yjfi Хенд^и^р. А—— Mace Безруков и др. (1972) CuJ ▼-/f —/1
NaCe Безруков и др.(1972) Fe Чин и др.(1973) 0 —у—Си")
Fe Борог.Петрухин (1975) аурв[
1971)
Кедцвил и др.(1973)
ЧТ W ю
100
1000 кЛэВ
Рис. 3. Энергетическая зависимость экранирования различных ядер. i
5 6 г- n
ГэВ.
Рис. 4. Зависимость сечения суммарного фотоядерного взаимодействия от величины переданной энергии. и
Ъ юо
R о
-Я
10 .
0.01 г—1— ' 1 1 ■ 1 ■ 1 1 ■■ ' Т-1 1 1 1 1 1-1-1-1—1 1 1 1 1 -ГГ^* ;- ^X^^IOCQOOQ ГэВ
DB 1 1 » 1 1 ■ 111-1— \ \ \ \\ \ \ \\ ■ \\-Л ч 1-1-11 1 «.Ж 1 J. i. « .11.»
IU
1 й(г»вд
Рис. 5. Зависимость суммарного фотоядерного сечения от
Рис. 6. Зависимость сечения от энергии для ядерных каскадов 50 ГэВ. (ТэВ)
Рис. 7. Зависимость сечения от энергии для ядерных каскадов при 0 > 200 ГэВ.
- 103 -
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Хазарадзе, Нодар Григорьевич, 1984 год
1. Weinberg S. Phys.Rev.Lett., 1967, v.19, No.20, p.1264-1266.
2. Salam A. Proc. of 8th Nobel Symposium, Stockholm, 1968.
3. Toner W.T. SLAC PUB - 693, 1969.
4. Зацепин Г.Т., Ряжская О.Г. Изв. АН СССР. Сер. физ., 1966, т.29, МО, с.1946-1948.
5. Безруков А.Б., Береснев В.И., Зацепин Г.Т. и др. Ядерная физика, 1972, т.15, вып.2, с.313-324.
6. Fraas И. et al. Nucl. Phys., 1975, V.B86, p.346-349.
7. Gabathuler E. Proc. 19th I. conf. on High-Energy Phys., Tokyo, 1978. Rapporteurs Talk.
8. Caldwell D.O. et al. Phys. Rev. Lett., 1978, v.40,p.1222-26.
9. Христиансен Г.Б. Изв. АН СССР. Сер. физ., 1969, т.33, №9, с.1482-1493.
10. Kirillov-Ugryumov V.G., Petrukhin А.А., Shestakov V.V. Proc. of 14th ICRC, 1975, Miinchen, v.6, p. 1843-1948.
11. Aglamazov V.A., Gedevanishvili L.D., Robakidae Z.P., Sakvare-lidze I.I., Khasaradze N.G. Proc. of 13th ICRC, Denver, 1973, v.4, p.2987-2991.
12. Агламазов В.А., Гедеванишвили Л.Д., Куридзе Р.В., Робакидзе З.П., Сакварелидзе И.И., Хазарадзе Н.Г. Изв. АН СССР. Сер. физ., 1972, т.38, с.1801-1802.
13. Григоров Н.Л., Мурзин B.C., Рапопорт И.Д. ЖЭТФ, 1958, т.34, вып. 2, с.506-509.
14. Борог В.В., Кириллов-Угркмов В.Г., Петрухин А.А., Черняшин В.К. Изв. АН СССР. Сер. физ., 1972, т.36, №8, с.1761-1766.
15. Вернов С.Н., Дмитриев В.А., Христиансен Г.Б., Гулям Садык Мухби. Изв. АН СССР. Сер. физ., 1962, т.26, №5, с.661-667.
16. Беленький С.З. Лавинные процессы в космических лучах. М.: ГИТЛ, 1948, с.128-139.
17. Ерлыкин А.Д., Куличенко А.К. Изв. АН СССР. Сер. физ., 1968, т.32, №3, с.502-504.
18. Pinkan X. Phys. Rev., 1964, v.139, N0.6B, p.548-550.
19. Агламазов В.А., Гедеванишвили Л.Д., Гокиели В.Д., Жгенти Ж.С., Кобулашвили А.Г., Лобжанидзе Н.О., Робакидзе З.П., Сакварелидзе И.И., Хазарадзе Н.Г. Изв. АН СССР. Сер. физ., 1980, т.44, №3, с.597-598.
20. Зацепин Г.Т., Кузьмин В.А. ЖЭТФ, I960, т.39, вып. 6(12), с.1677-1684.
21. Горюнов Н.Н., Зацепин Г.Т. ЖЭТФ, I960, т.39, вып.2(8), с.271-274.
22. Wolfendale A.W. Proc. 8th ICRC, Jaipur, 1963,v.6,p.72-76.
23. Simpson J. Phys. Rev., 1948, v.73, p.1389-1394.
24. Векслер В.И., Грошев А.В., Исаев Б.М. Ионизационные методы исследования излучений. Ленинград: Гостехиздат, 1949, с. 381-383.
25. Cocconi G., longiorgi V. Phys. Rev., 1949,v.4, p517-521.
26. Erlykin A.D., Kulichenko A.K. et al. Preprint FIAN, USSR, 1978, No. 056.
27. Erlykin A.D., Kulichenko A.K. Proc. of 13th ICRC, Denver, 1973, v.3, p.2057-2065.
28. Болотов B.H., Девишев В.В., Филатов В.В., Шмелева А.П. ПТЭ, 1962, №2, с.66-70.
29. Григоров НЛ., Мурзин B.C., Рапопорт И.Д. и др. ПТЭ, 1958,с.109-110.
30. Кириллов-Угрюмов В.Г., Петрухин А.А., Шестаков В.В. ПТЭ, 1965, М, с.59-62.
31. Царев Б.М. Расчет и конструирование электронных ламп. М.: Энергия, 1967, с.207-265.
32. Цитович А.П. Ядерная электроника. М.: Наука, 1967, с.104-106.
33. Bethe Н.А. Ann. Phys., 1930, v.5, р.325-331.
34. Bloch J. Zn. f. Phys, 1933, v.8X, p.363-368.
35. Sternheimer R.M. Phys. Rev., 1953, v.9X, p.256-261.
36. Люк К.Л., Юан и By Цзян-Сунь. Принципы и методы регистрации элементарных частиц. М.: ИЛ, 1963, с.18-25.
37. Sternheimer R.M. Phys. Rev., 1956, v.109, p.511-513.
38. Cousins J.В., Wach W.P. Advanced Phys., 1962, v.11, Ho.44, p.349-360.
39. Schonberg H. Nuovo Cim., 1951, v.8, p.159-166.
40. Bethe H.A., Heitler W. Proc.Roy.Soc., l934,v.A146,p.83-86.
41. Розенталь И.Л., Стрельцов B.H. ЖЭТФ, 1958, т.35, вып. 6, с.1440-1446.
42. Christy R.F., Kusaka S. Phys.Rev., 1941, v.59,p.405-409.
43. Петрухин А.А., Шестаков В.В. Изв. АН СССР. Сер. физ., 1968, т.32, №3, с.517-521.
44. Котов Ю.Д., Розенталь И.Л. Изв. АН СССР. Сер. физ., 1964, т.28, Ml, с.1866-1869.
45. Petrukhin А.А., Kotov U.D., Rosental I.L. Proc. of 8th ICRC, Jaipur, 1963, v.6, p.219-226.
46. Olsen B. Phys. Rev., 1958, V.XX2, p.1679-1681.
47. Fano U., Koch H.W. et al. Phys. Rev.,1960,v.112,p.1679-83.
48. Sorenssen A. Nuovo Cim., 1965, v.38, Fo.2, p.745-755.
49. Гуревич И.И. Сб. Некоторые вопросы физики элементарных частиц и атомного ядра. М.: Госатомиздат, 1962, с.72-80.
50. Mork К., Olsen Н. Phys. Rev., 1965, v.140, p.1661-1671.
51. Кельнер С.П. Кандидатская диссертация. МИФИ, 1968.
52. Калашникова В.И., Козодоева Н.С. Детекторы элементарных частиц. М.: Наука, 1966, с.23-25.
53. Люк К.Л., By Цзянь-Сунь. Принципы и методы регистрации элементарных частиц. М.: ИЛ, 1963, с.18-29.
54. Кельнер С.Р., Котов Ю.Д. Изв. АН СССР. Сер. физ., 1968, т. 32, №3, с.511-523.
55. Кельнер С.Р., Котов Ю.Д. Ядерная физика, 1962, вып. 7, №2, с. 360-366.
56. Landau L.D., Lifshiz Е.М. Sov. Phys., 1934, v.б, p.244-249.
57. Zanaka H. Proc. Roy. Soc., 1935, V.A152, p.599-607.
58. Racah N. Huovo Cim., 1935, V.A152, p244-249.
59. Murota Т., Ueda A., Tanaka H. Theor. progr. phys., 1956, v•16, p.482-496.
60. Терентьев H.B. ЖЭТФ, 1962, т.43, вып.2(8), с.619-636.
61. Erlykin A.D. Proc. of 9th IGRG, London,1965,v.2,p.999-1006.
62. Кельнер С.P. Ядерная физика, 1967, вып.5, №6, с.102-108.
63. Гайтлер В. Квантовая теория излучения. М.: ИЛ, 1956, с.470-480.
64. Терновский Ф.Ф. ЖЭТФ, 1959, т.37, вып.4(Ю), C.I0I0-I0I6.
65. Kesler D., Kesler P. Huovo Cim., 1956, A 60X.
66. Бугаев Э.В., Котов Ю.Д., Розенталь И.Л. Космические мюоны и нейтрино. М.: Атомиздат, 1970, с.48-50.
67. Довженко О.И., Пошанский А.А. Труды ФИАН. М.: Наука, 1964, с.166-168.
68. Росси Б. Частицы больших энергий. М.: ГИТЛ, 1965, с.348-349.
69. Петрухин А.А. Сб. Физика элементарных частиц. М.: Атомиздат, 1966, с.96-100.
70. Иваненко И.П., Самосудов Б.Е. Изв. АН СССР. Сер. физ., 1966, т.30, №10, с.1651-1653.
71. Иваненко И.П., Самосудов Б.Е. ЖЭТФ, 1968, т.35, с.1265-1269.
72. Борог В.В., Кириллов-Угрюмов В.Г. Изв. АН СССР. Сер. Физ., 1972, т.36, №8, с.1764-1765.
73. Рак W., Ozaki S, et al. Phys. Rev., 1961, v.121, p.905-912.
74. Hayman W.J., Wolfendale Phys. Soc., 1962,V.80,515,P.710-717.
75. Bull R.M. at al. Huovo Cim., 1965, v.40A, No.2,p.348-350.
76. Aglamazov V.A., Gedevanishvili L.D., Gokieli V.D., Petrosy-an J.S., Kohulashvili A.G., Robakidze Z.P., Sakvarelidze I.I. Khasaradze N.G.Proc.of 15th IGRC,Plovdiv,1977,v.6,p.134-136.
77. Borog V.V., Petrukhin A.A. Proc. of 14th ICRC, Mimchen, 1975, v.6, p.1949-1954.
78. Krasilnikov D.D. Jorn.Phys.Soc.Suppl.,1962,v.A111,p.335-338.
79. Иваненко И.П., Самосудов B.E. Изв. АН СССР. Сер. физ., 1966, т.30, №10, с.1651-1653.
80. Мурзин B.C. Изв. АН СССР. Сер. физ., 1965, т.22, 167, с. 1644-1646.
81. Герасимова Н.М. Труды ФИАН. М.: Наука, 1964, т.26, с.1964-1969.
82. Демьянов А.И., Мурзин B.C., Сарычева Л.И. Ядерно-каскадный процесс в плотном веществе. М.: Наука, 1977, с.17-20.
83. Бабаев М.К., Байгубеков А.С., Деникаев Р.З. и др. Изв. АН СССР. Сер. физ., 1966, т.30, №8, с.1604-1609.
84. Петрухин А.А., Кокоулин Р.П. Изв. АН СССР. Сер. физ.,1978, т.42, №7, C.I47I-I473.
85. Демьянов А.И., Мурзин B.C., Сарычева Л.И. Ядерно-каскадный процесс в плотном веществе. М.: Наука, 1977, с.108-109.
86. Гужавин В.В., Иваненко И.П., Самосудов Б.Е. Изв. АН СССР. Сер. физ., 1968, т.32, №3, с.492-494.
87. Демьянов А.И., Мурзин B.C., Сарычева Л.И. Ядерно-каскадный процесс в плотном веществе. М.: Наука, 1977, с.83-84.
88. Демьянов А.И., Мурзин B.C., Сарычева Л.И. Ядерно-каскадный процесс в плотном веществе. М.: Наука, 1977, с.85-86.
89. Aglamazov V.A., Gedevanishvili L.D., Gokieli V.D., Zhgenti J.S., Kobulashvili A.G., Lobzhanidze N.O., Robakidze Z.P., Sakvarelidze I.I., Khasaradze N.G. Proc. of 17th ICRC, Paris, 1981, v.7, p.86-87.
90. Aglamazov V.A., Gedevanishvili L.D., Gokieli V.D., Zhgenti J.S., Kobulashvili A.G., Lobzhanidze И.О., Robakidze Z.P., Sakvarelidze I.I., Khasaradze N.G. Proc. of 7th European CRC, Leningrad, 1980, p.347-350.
91. Борог В.В., Кириллов-Угрюмов В.Г., Петрухин А.А., Черняшин В.К. Изв. АН СССР. Сер. физ., 1972, т.36, №8, с.1762-1776.
92. Демьянов А.И., Мурзин B.C., Сарычева Л.И. Ядерно-каскадный процесс в плотном веществе. М.: Наука, 1977, с.104-105.
93. Erlikin A.D., Kulichenko А.К. Proc. of 13th ICRC, Denver, 1973, v.3, p.2059-2065.
94. Besrukov L.B., Enikeyev R.I., Ryazhskaya O.G., Zatsepin G.T. Proc. of 14th ICRC, Munchen, 1975, v.6, p.1993-1997.
95. Betman R.G., Gedalin E.V. Proc. of 14th ICRC, Munchen, 1975, v.7, p.2603-2610.
96. Иваненко И.П., Самосудов B.E. Ядерная физика, 1966, т.4, вып. 4, с.807-811.
97. Montaibett R., Katz L., Goldenberg L. Phys. Rev., 1953, v.91, p.659-665.
98. Jones L.W., Terviliger K.H. Phys.Rev.,1953, v.91,p.699-708.
99. Aglamazov V.A., Gedevanishvili L.D., Gokieli V.D., Zhgenti J.S., Kobulashvili A.G., Lobzhanidze A.G., Robakidze Z.P., Sakvarelidze I.I., Khasaradze N.G. Proc. of the 16th ICRC, Kyoto, 1979, v.10, p.203-206.
100. Борог В.В., Кириллов-Угрюмов В.Г., Петрухин А.А., Шестаков
101. B.В. Изв. АН СССР. Сер. физ., 1967, т.31, №9, с. 1533-1535.
102. Борог В.В., Исаков В.В., Петрухин А.А. Труды Всесоюзной конференции по космическим лучам. 4.1, вып.З, Ташкент, 1968, ФИАН, 1969, с.58-60.
103. George Е.Р., Evans J. Proc. Phys. Soc., 1950, v.63, 371 A, p.1248-1268.
104. Физика элементарных частиц и космических лучей. М.: ИЛ,1. C.III-II7.
105. Higashi S. et al. Nuovo Cinu, 1957, v.5, p.1540-1542.
106. Kesler D., Maze R. Nuovo Cira., 1957, v.5, p.1542-1546.
107. Бадалян A.H. ЖЭТФ, 1961, т.41, вып.4, c.1315-1323.
108. Hand L.H. Phys. Rev., 1963, v.129, p.184-188.
109. Perl M.L., Branstein Т., Cox J. et. al. Phys. Rev. Lett., 1969, v.23, p.1191-1198.
110. Hand L.H. Phys. Rev., 1863, v.129, p. 1834-1839.
111. Crosh В., Choshdastidar M.R. et al. Proc. of 17th ICRC, Paris, 1981, v.7, p.82-85.
112. Lue C.S., Fairbank W.H., Hebard A.P. Phys. Rev. Lett., 1977, v.38, p.1011-1015.
113. Игнатьев А.В. и др. ТМФ, 1982, т.53, с.181-188.
114. Вернов С.Н., Христиансен Г.Б., Веденеев О.В. Труды Всесоюзной конф. по физике космических лучей. Ташкент. Изд-во ФИАН СССР. 4.1, вып.2, с.1968-1972.
115. Христиансен Г.Б., Веденеев О.В., Нечин Ю.А. Ядерная физика, 1972, т.15, вып.5, с.966-973.
116. Агламазов В.А., Гедеванишвили Л.Д., Гокиели В.Д., Жгенти Ж.С., Кобулашвили А.Г., Робакидзе З.П., Сакварелидзе И.И., Хазарадзе Н.Г. Изв. АН СССР. Сер. физ., 1978, т.42, вып.7, с.1466-1465.
117. Нага Т., Kawaguchi S. et al. Proc. of 11th ICRC, Budapest, 1969, EAS-22, p.125-131.
118. Matano Т., Uagano M., Shibata S. et al. Canadian Journal of Physics, 1968, v.46, p.S370-S372.
119. Bashiera В., Bergamascol L., Castagnoli C. Nuovo Cim., 1971, v.1, No.23, p.961-966.
120. Агламазов В.А., Гедеванишвили Л.Д., Петросян Ж.С., Робакидзе З.П., Сакварелидзе И.И., Хазарадзе Н.Г. Сообщения АН ГССР, 1973, т.72, М, с.62-64.
121. Агламазов В.А., Гедеванишвили Л.Д., Петросян Ж.С., Робакидзе З.П., Сакварелидзе И.И., Хазарадзе Н.Г. Сообщения АН ГССР, 1974, т.76, №3, с.597-600.
122. Агламазов В.А., Гедеванишвили Л.Д., Сакварелидзе И.И., Гокиели В.Д., Кобулашвили А.Г., Петросян Ж.С., Робакидзе З.П., Хазарадзе Н.Г. Изв. АН СССР. Сер. физ., 1976, т.40, №5,с.889-891.
123. Aglamazov V.A., Gedevanishvili L.D., Gokieli V.D., Petro-syan J.S., Kobulashvili A.G., Robakidze Z.P., Sakvarelidze I.I., Khasaradze N.G. Proc. of 18th Int. conf. on high energy physics, Tbilisi, 1977, v.2, p.22-24.
124. Агламазов В.А., Гедеванишвили Л.Д., Гокиели В.Д., Петросян Ж.С., Кобулашвили А.Г., Робакидзе З.П., Сакварелидзе И.И., Хазарадзе Н.Г. Изв. АН СССР. Сер. физ., 1978, т.42, №7,с.1465-1466.
125. Агламазов В.А., Гедеванишвили Л.Д., Гокиели В.Д., Жгенти Ж.С., Кобулашвили А.Г., Лобжанидзе И.О., Робакидзе З.П., Сакварелидзе И.И., Хазарадзе Н.Г. Изд-во ТГУ, 1980, с.115-116.
126. Агламазов В.А., Гедеванишвили Л.Д., Гокиели В.Д., Жгенти Ж.С., Кобулашвили А.Г., Лобжанидзе Н.О., Робакидзе З.П., Сакварелидзе И.И., Хазарадзе Н.Г. Изв. АН СССР. Сер. физ., 1980, т.44, №3, с.587-598.
127. Aglamazov Y.A., Gedevanishvili L.D., Gokieli V.D., Zhgenti J.S., Kobulashvili A.G., bobzhanidze И.О., Robakidze Z.P., Sakvarelidze I.I., Khasaradze N.G. Proc. of 17th IGRC, Paris, 1981, v.7, p.76-77.
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.