Розробка двокаскадної моделі розмноження з багатомірною функцією відгуку середовища. Статистика множинного народження заряджених частинок у непружних зіткненнях адронів високих енергій. Розподіли за множинністю заряджених часток у непружних взаємодія.
Аннотация к работе
Після виявлення тонкої структури розподілів за множинністю в непружних pp-та e e-зіткненнях проблема розподілів вторинних частинок за множинністю при зіткненні частинок високих енергій привертає сьогодні надзвичайну увагу як експериментаторів, так й теоретиків. Робота виконувалась у відповідності з держбюджетною науково-дослідною роботою "Вивчення розподілу за множинністю вторинних частинок в адрон-ядерних та багатонуклонних взаємодіях при високих енергіях" (№ державної реєстрації 0197U008966) відповідно до програми науково-дослідних робіт Міністерства освіти і науки України "Взаємодія електромагнітного випромінювання та потоків заряджених частинок з речовиною"; науково-дослідною роботою "Розробка високороздільного просторово-часового індивідуального дозиметра-спектрометра нейтронного випромінювання на базі ЦМД-структур” Комплексної програми по науково-технічній підтримці експлуатації ЗАЕС рамкового договору № 69/183 і планами науково-дослідної роботи кафедри теоретичної та експериментальної ядерної фізики ОНПУ на 1997-2000 рр. При виконанні цих науково-дослідних робіт роль автора дисертації полягала в розробці узагальненої двокаскадної моделі розмноження вторинних частинок з багатомірною функцією відгуку середовища; експериментальній перевірці розробленої моделі множинного народження заряджених частинок у непружних зіткненнях адронів високих енергій, проведенні розрахунків проходження важких заряджених часток через тонкі магнітні плівки. розробити модель статистики множинного народження заряджених частинок у непружних зіткненнях адронів високих енергій, у якій процес реєстрації кінцевих адронів описується двома генетично звязаними йомовірнісними каскадами, що відповідають стадіям стохастичного народження партонів та адронів; проаналізувати експериментальні розподіли за множинністю заряджених часток у непружнихрр-й pp-взаємодіях у всьому діапазоні ISR-і-енергій аж до доступних зараз енергій Fermilab Tevatron Collider (Os=1800 ГЕВ) і фітувати їх за допомогою розробленої моделі статистики множинного народження заряджених частинок;При цьому теоретичний опис множинного народження діаграмною мовою виявляється різним для лептонних й адронних взаємодій, наприклад, для е е-і hh-процесів. Розподіли частинок за множинністю в цих моделях найчастіше не зводяться до якого-небудь розподілу відомого типу, а є своєрідним “накладенням” таких розподілів. Тому що в стохастичній моделі центрів утворення адронів розподіл частинок за множинністю в одному центрі підпорядковується пуассонівському розподілу, то згортка двох пуассонівських розподілів приводить до складового розподілу Пуассона, або, що те ж саме, до розподілу Неймана типу А. B 469 (2001) 243), у якій результуючий розподіл кінцевих адронів представляється суперпозицією двох негативно біноміальних розподілів, ваги і параметри яких характеризують відповідно частки мякого і напівжорсткого процесів в формуванні кінцевого розподілу. Другий розділ присвячений побудові теоретичної моделі статистики множинного народження вторинних частинок у непружних hh-процесах, яка враховує те, що множинне народження адронів при зіткненні частинок високих енергій відбувається каскадно в дві стадії.Розроблена каскадно-стохастична модель множинного народження адронів з багатомірною функцією відгуку адронноутворюючого середовища, що характеризує пуассонівський процес виникнення адронноутворюючих центрів (партони, струни, померони, файрболи, клани і т.п.) з наступним пуассонівським розпадом цих джерел у n-мірному просторі (адронізація). Вперше показано, що вся сукупність відомих тепер експериментальних даних, що стосуються розподілів за множинністю вторинних частинок в адронних взаємодіях у діапазоні енергій Os = 20?1800 ГЕВ, і, що особливо важливо, тонка структура цих розподілів, виявлена в UA5, CDF і Е735-експериментах, з високою точністю параметризується каскадно-стохастичним розподілом вторинних частинок за множинністю. Показано, що гіпотеза асимптотичної масштабної інваріантості для нормованого каскадно-стохастичного розподілу вторинних частинок за множинністю або, іншими словами, КНО-скейлінг виконується в області ISR-енергій і завжди буде порушуватися при енергіях вище ISR-енергій.
План
2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
Вывод
1. Розроблена каскадно-стохастична модель множинного народження адронів з багатомірною функцією відгуку адронноутворюючого середовища, що характеризує пуассонівський процес виникнення адронноутворюючих центрів (партони, струни, померони, файрболи, клани і т.п.) з наступним пуассонівським розпадом цих джерел у n-мірному просторі (адронізація). Як наслідок, отриманий каскадно-стохастичний розподіл множинного народження адронів з одномірною експоненціальною функцією відгуку в просторі прицільних параметрів.
2. Вперше показано, що вся сукупність відомих тепер експериментальних даних, що стосуються розподілів за множинністю вторинних частинок в адронних взаємодіях у діапазоні енергій Os = 20?1800 ГЕВ, і, що особливо важливо, тонка структура цих розподілів, виявлена в UA5, CDF і Е735-експериментах, з високою точністю параметризується каскадно-стохастичним розподілом вторинних частинок за множинністю.
Цьому результату сприяли знайдені закономірності, що характеризують тип, структуру і властивості розподілу за множинністю заряджених частинок, які утворюються в адронних зіткненнях у всьому діапазоні ISR-енергій та -енергій аж до енергії Fermilab Tevatron Collider Os =1800 ГЕВ.
3. Показано, що гіпотеза асимптотичної масштабної інваріантості для нормованого каскадно-стохастичного розподілу вторинних частинок за множинністю або, іншими словами, КНО-скейлінг виконується в області ISR-енергій і завжди буде порушуватися при енергіях вище ISR-енергій.
4. Вперше зроблено прогноз якісної і кількісної поведінки статистики множинного народження кінцевих адронів в експериментах по непружному зіткненню адронів при ультрависоких енергіях (с.ц.м. Os=14 Тев), проведення яких заплановано в 2005 р. (ЦЕРН, Женева).
5. Вперше теоретично показана можливість створення детектора важких заряджених частинок на основі інтегральних схем на циліндричних магнітних доменах. Результати проведених розрахунків можуть бути використані при розробці нового класу просторово-часового детекторів важких заряджених частинок.
Список литературы
1. Русов В.Д., Зеленцова Т.Н., Косенко С.І., Овсянко М.М., Шарф І.В. Каскадна параметризація розподілу за множинністю у непружних pp- та -взаємодіях в інтервалі енергій в с.ц.м. Os=20-1800 ГЕВ // Доповіді НАН України.- 2001.- №5.- C. 61-66.
2. Rusov V.D., Zelentsova T.N, Kosenko S.I., Ovsyanko M.M., Sharf I.V. Detection of phase transition signal ‘hadron-???’ in inelastic -collisions in track UA5 and CDF experiments // Radiat. Measurements.- 2001.- Vol. 34.- P.309-313.
3. Rusov V.D., Zelentsova T.N, Kosenko S.I., Ovsyanko M.M., Sharf I.V. Cascade parametrization of multiplicity distributions in inelastic pp- and -interactions of energy interval in c.m.s. Os=20-1800 GEV // Phys. Lett.- 2001.- Vol. B504.- P.213-217.
4. Rusov V.D., Zelentsova T.N, Kosenko S.I. The cascade mechanism of fluctuations and fine structure of charges particles multiplicity distributions. Detection of phase transition signal from quark-gluon plasma in hadrons in inelastic -collisions in UA5 and CDF experiments // Preprint of Odessa Polytechnic University OPU-98-1-ENIN.-1998.-26 p.
5. Русов В.Д., Зеленцова Т.Н., Косенко С.И. О механизме регистрации и динамических характеристиках пороговых детекторов тяжелых заряженных частиц на цилиндрических магнитных доменах // Ядерн. и радиац. безопасность.- 1998. - Т.1, вып. 1. - С.180-188.
6. Rusov V., Zelentsova T., Kosenko S. Proposal for new class of SSNTDS - magnetic bubble domain detectors // Radiat. Measurements.- 1999. -Vol. 31. - P.37-44.
7. Rusov V., Zelentsova T., Kosenko S. The mechanism of failure of memory elements of information carriers on basic magnetic bubble domains in flows of heavy ions of cosmic space. // Proc. 32nd COSPAR Scientific Assembly.- Nagoya (Japan). - 1998.- P.252-253.
8. Rusov V.D., Zelentsova T.N., Kosenko S.I., Ovsyanko M.M. Nature of fluctuations in inelastic hh-processes caused by multipomeron exchange and detection of anomalous KNO-scaling behavior at high energies. // Proc. of XXIX Intern. Symp. on Multiparticle Dynamics. - Providence (USA). - 1999. - P. 64-65.
9. Rusov V.D., Zelentsova T.N., Kosenko S.I., Ovsyanko M.M., Sharf I.V. The cascade-stochastic model of multiple hadron in inelastic - and -interaction at superhigh energies // Proc. Intern. Conf. “Suppersymmetry and Quantum Field Theory”. - Kharkov (Ukraine). - 2000. - P. 74-75.
10. Rusov V.D., Zelentsova T.N., Kosenko S.I., Ovsyanko M.M., Sharf I.V. KNO and Polyakovs multiplicity scaling in inelastic - and -collisions at superhigh energies // Proc. Intern. Conf. "Quantum Electrodynamics and Statistical Physics" - Kharkov (Ukraine). -2001. -Р. 134.