Тема : Применение метода ядерных фотоэмульсий к изучению реакций фрагментации в релятивистских ядрах (стр. 4 из 5)
Величины (X/,Y/,H/) –значения из Таб.1, (X/в,Y/в,H/в) – значения для вершины.
Таб.3 Результаты расчета координат в системе координат, связанной с эмульсией.
| № | X, мкм | Y, мкм | Z, мкм |
| первичный трек 9Be | |||
| 1 | -2000 | 0.2 | 25.9 |
| 2 | -1500 | 0.3 | 19.7 |
| 3 | -1000 | 0 | 13.7 |
| 4 | -500 | 0.1 | 7.5 |
| 5 | 0 | 0 | 0 |
| a-частица №1 | |||
| 1 | 500 | -1.0 | -7.5 |
| 2 | 1000 | -2.2 | -15.6 |
| 3 | 1500 | -3.5 | -24.0 |
| 4 | 2000 | -4.6 | -31.2 |
| 5 | 2500 | -5.7 | -38.7 |
| a-частица №2 | |||
| 1 | 500 | -2.7 | -8.9 |
| 2 | 1000 | -5.3 | -19.4 |
| 3 | 1500 | -7.7 | -29.0 |
| 4 | 2000 | -10.2 | -39.9 |
| 5 | 2500 | -12.6 | -51.5 |
Используя формулы (12), рассчитываем a0, f0, q0, y0 (углы для первичного трека).
a0= (-1.4±0.08)×10-2((-8.0±0.6) ×10-1°);
f0= (-1.6±0.4)×10-4((-9±2)×10-3°);
q0= (1.4±0.08) ×10-2 ((8.0±0.5)×10-1°);
y0=4.701±0.003(269.3°±0.2°).
По формуле(1) переходим в систему координат, связанную с первичной частицей. Для того чтобы ось O/Z/, в системе координат связанной с первичной частицей, была также направлена от стекла к поверхности, необходимо еще одно преобразование координат точек треков образовавшихся частиц - поворот, матрица которого представлена в (16).
Используя формулы (12), рассчитываем значения a, f,q, y для каждого трека. В таб.4, приведены значения для углов a, f, q, y вычисленные для данного события.
Таб.4 Значения углов
| a, mrad | j, mrad | q, mrad | y, rad |
| a-частица №1 | |||
| -1.9±0.3 | -2.0±0.12 | 2.8±0.3 | 3.87±0.07 |
| a-частица №2 | |||
| -5.8±0.9 | -5.0±0.14 | 7.7±0.6 | 4.0±0.11 |
Полученные значения координат и углов позволяют совместно с методами идентификации треков частиц (заряда, массы) получить пространственную картину события. Описанный вариант измерения углов не является единственно правильным, и наилучшим. Универсального метода измерения углов в эмульсии пригодного для любой задачи не существует [7]. Выбор методики зависит от конкретной задачи и имеющихся ресурсов.
Условия эксперимента. Поиск и отбор событий
Сеанс состоялся на Нуклотроне ЛВЭ, Дубна 22-23.03.2004 г. Вторичный пучок релятивистских ядер 9Be с энергией 1.2 А ГэВ был сформирован в реакции фрагментации 10B. Настройку пучка проводил П.А. Рукояткин. Пучок, используемый для облучения ядерных фотографических эмульсий, имел следующий состав: 9Be (»80%), 7Li и 6He (в сумме »20%). Общее число ядер пучка (интеграл по счетчику) составил »8×104. Положение кассеты во время облучения и направления пучка показаны на рисунке (2).
Рис. 2 Положение кассеты во время облучения. Нумерация слоев идет справа, налево смотря по ходу пучка
Поиск событий осуществлялся сотрудниками сектора №4 НЭОРЯФ ЛВЭ. На данный момент найдено »200 взаимодействий 9Be, в которых в узком конусе (до 5°) образуется два фрагмента (Nf=2), каждый с зарядом Zf=2. Отбор событий осуществлялся по критерию: заряд частиц в узком конусе (до 5°) – Zf=2; число частиц в узком конусе Nf=2; в широком конусе допускается до » 5 – 7 частиц различных типов. Число событий, для которых проведены на данный момент измерения 50. Вид событий в эмульсии представлен на рисунках.  |
 |
Спектр полярных углов гелиевых фрагментов в реакции.
В работе непосредственно проводилось измерение углов альфа фрагментов образующихся в реакции фрагментации релятивистских ядер 9Be в эмульсии, идущих через образование промежуточного ядра 8Be. Далее на рисунке приведено полученное угловое распределение по полярному углу q (угол между направлением движения первичной частицы и треком альфа фрагмента). Спектр полярных углов альфа фрагментов измеренных событий приведен на рисунке (3).
Рис.3 Спектр полярных углов гелиевых фрагментов в эксперименте
Спектр парных углов и инвариантных масса двух альфа фрагментов
В работе получены спектры парных углов двух гелиевых фрагментов, рисунок (4). Рассматривались только события, в которых в конусе фрагментации только два гелиевых трека. Суммарный заряд треков в конусе фрагментации равен заряду первичного трека.
Рис.4 Распределение по углу между парой гелиевых фрагментов
Для оценки масштабов энергий возбуждения приведено распределение по разности (M*-2m(a)) эффективной инвариантной массы двух, образующихся в реакции, альфа фрагментов (M*) и удвоенной массы альфа частицы (2m(a)). Вычисление эффективной инвариантной массы двух альфа фрагментов производится по формуле (17).
Где f - угол между парой альфа фрагментов, Ea, pa, ma соответственно энергия импульс масса альфа частицы. Распределение приведено на рисунке (5).
Рис.5 Распределение событий по (M*-2m(a)), разности эффективной инвариантной масс М* и удвоенной массы покоя альфа частицы 2m(a)
Представление данных в релятивистски-инвариантной переменной bik. Спектр по bik образующихся в реакции пар альфа фрагментов
При описании многочастичных процессов в релятивистской ядерной физике используется пространство 4-скоростей. Существует, предложенная академиком А.М. Балдиным [2], классификация ядерных взаимодействий по переменной bik. Физический смысл bik – расстояние между частицами в пространстве 4- мерных скоростей. Задание всех bik для всех частиц содержит полную информацию о процессе для каждого события. Вычисление переменной bik в реакции производится по формуле (18).
Для всех пар частиц с индексами i, k участвующих в реакции, ui, uk - 4-скорости, Ei, Ek, pi, pk, mi, mk, - соответственно энергии, 3-импульсы, массы частиц, f - угол пары частиц. Классификация, предложенная в работах [2] [8] заключается в следующем.
· bik <10-2 область классической ядерной физики соответствует взаимодействию ядер как слабосвязанных систем, состоящих из нуклонов.
· 0,1< bik <1 промежуточная (переходная) область. Кварковые степени свободы начинают играть существенную роль
· bik >> 1 адроны утрачивают значение квазичастиц ядерной материи и ядра следует рассматривать как кварк-глюонные системы
На основе данной классификации, рассмотрев распределение по bik рисунок (6), для альфа фрагментов, образующихся в реакции, можно утверждать, что при данных энергиях достаточно классической ядерной физики, без учета кварк-глюонных степеней свободы.