WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||

Полученные на основе - спектров, выход частиц /, параметры наклона и средние значения поперечной массы < >-, представлены в таблице 5. Выход частиц /, получен интегрированием параметризованного представления функций фитирования во всем интервале поперечной массы. При определении величины < >-, усредненной по всей кинематической области, осуществлялась небольшая экстраполяция спектров при больших, находящихся за пределами измерения. Для этого использовалась формула (7). Экстраполируемая часть спектра составила не более 10% от полного числа частиц в спектре.

Среди основных источников систематических ошибок при анализе полученных результатов рассматриваются неопределенности в величине коррекций на неэффективность регистрации при отборе одиночных заряженных треков в сцинтилляционных счетчиках TOF детектора, а также коррекций, связанных с процедурой идентификации частиц (обрезание по / и ) и вычитанием фона. Дополнительная систематическая ошибка привносится коррекцией, учитывающей протоны (антипротоны) от распадов странных барионов (антибарионов). Кроме того, при вычислении выхода частиц / производится экстраполяция спектров за пределами области измерения, предполагая определенную форму описания - распределения, что также может внести вклад в систематическую ошибку измерения.

--t t t t (1/m ) d n/dm dy (GeV c ) (1/m ) d n/dm dy (GeV c ) Таблица 5. Выход частиц /, параметр наклона и средняя поперечная масса < >- для антипротонов и протонов (2.4 < < 2.8) при различных центральностях в столкновениях Pb+Pb при 158 ГэВ. Ошибки приведены статистические.

Частица Центральность / < >- (% от ) (МэВ) (МэВ) 0-5 1.66 ± 0.17 291 ± 15 384 ± 5-12 1.27 ± 0.11 299 ± 15 393 ± 12-23 1.05 ± 0.08 274 ± 22 370 ± 23-33 0.76 ± 0.06 269 ± 29 320 ± 33-43 0.55 ± 0.05 255 ± 28 309 ± 43-100 0.33 ± 0.04 236 ± 26 284 ± 0-5 29.6 ± 0.9 308 ± 9 413 ± 5-12 22.2 ± 0.6 308 ± 9 415 ± 12-23 14.5 ± 0.4 276 ± 9 362 ± 23-33 9.8 ± 0.3 273 ± 10 355 ± 33-43 5.7 ± 0.2 245 ± 10 315 ± 43-100 2.9 ± 0.1 216 ± 10 259 ± Суммарная неопределенность в протонных данных складывается из приблизительно одинаковых по величине систематических и статистических ошибок и составляет около 15 МэВ для наклона, а для выхода частиц / варьируется от 5 до 10% в случае, соответственно, для центральных и периферических столкновений. Для выхода антипротонов оценка систематической ошибки составила около 10%, а для параметра наклона около 5% при слабой зависимости этих величин от степени центральности.

Из рассмотрения распределений по поперечной массе во взаимодействий Pb+Pb при энергии 158 ГэВ (рис. 10) и результатов фитирования (таблица 5), следует, что распределения становятся более ”жесткими” по мере продвижения от периферических столкновений к центральным.

Значения параметра наклона и средней поперечной массы < > - увеличиваются в центральных столкновениях, хотя следует отметить, что такое поведение несколько отличается для антипротонов и протонов, а именно, протонный наклон растет чуть быстрее, чем наклон антипротонов (рис. 11). Отклонение от экспоненциального распределения при малых значениях является другой характерной особенностью спектров, которая сильнее выражена в центральных столкновениях ядер. Такое поведение спектров в зависимости от центральности столкновений объясняется в рамках современных гидродинамических моделей коллективным расширением (радиальными потоками) как следствие давления, возникающего на начальной стадии взаимодействия релятивистских ядер и рассматривается в качестве еще p -p 100 200 300 < Npart > Рис 11. Зависимость средней поперечной массы < > - для антипротонов и протонов от числа нуклонов, участвующих в Pb+Pb столкновениях при энергии 158 ГэВ.

одного признака коллективного движения, возникающего при столкновении ядер в дополнение к тем, которые были отмечены в предыдущей главе при обсуждении систематики параметров наклона поперечных спектров частиц.

Интересно отметить, что в пределах ошибок форма поперечных спектров для и мало отличаются несмотря на то, что большая часть протонов является носителями барионных зарядов первоначальных сталкивающихся ядер, в то время как антипротоны образуются, главным образом, в результате парного рождения. Это может указывать на схожесть динамики, которой подвержены обе частицы при столкновении ядер, включающей в себя, главным образом, термальное движение и коллективные радиальные потоки, формирующие поперечные спектры частиц.

Существенная разница между антипротонами и протонами обнаружена в характере зависимости выхода частиц (множественности) от центральности столкновений ядер Pb+Pb при энергии пучка 158 ГэВ [6, 7]. Обе эти величины растут с увеличением центральности, но при этом выход протонов растет примерно в 2 раза быстрее. Это показано на рис. 12, где представлено отношение выхода частиц / для и к числу нуклонов, участвующих во взаимодействии в зависимости от для шести групп событий по центральности. Рост отношения ( / )/ с увеличением центральности для очевиден, в то время как для это отношение остается почти постоянным.

Образование антипротонов во взаимодействиях Pb+Pb при максимальной энергии SPS изучалось с использованием микроскопической транспортной модели UrQMD. Оно показало, что присутствуем аннигиляции (поглощения) t -m (MeV/c ) 0.p 0.– 0.p x0.0.0.0.100 200 300 Рис 12. Выход частиц / для антипротнов и протонов, нормированный на число участвующих во взаимодействии нуклонов и отношение выходов / в зависимости от в столкновении ядер Pb+Pb при энергии 158 ГэВ.

антипротонов можно объяснить близкую к постоянной величину отношения ( / )/ при изменении центральности, наблюдаемую в эксперименте.

В то же время, при исключении из рассмотрения аннигиляции, а это опция, при которой модель дает разумное описание большинства реакций в центральных столкновениях Pb+Pb при максимальной энергии SPS, расчеты показывают примерно двухкратный рост отношения при переходе от периферических к центральным столкновениям, именно то, что наблюдается в данном эксперименте для протонов, которые не подвержены аннигиляции.

Существенное замечание в этих работах сводится к тому, что в адронной физике, основанной на теории струн, заложенной в модели UrQMD, имеет место повышенный выход антипротонов в центральных взаимодействиях ядер и процесс аннигиляций компенсирует повышенный выход и приводит к почти постоянной зависимости отношения выхода к от центральности столкновения.

Указанные выше свойства выход протонов и антипротонов приводят к существенной зависимости отношения / от центральности, которая показана на рис. 12. Непрерывно возрастая при переходе от центральных столкновений к периферическим, это отношение достигает значения, примерно равного двум. Этот результат находится в хорошем количественном согласии с данными для Au+Au взаимодействии при 11.7 ГэВ на ускорителе AGS. Более того, данные подтверждают наблюдаемую тенденцию, демонстрируя еще более резкий рост отношения / при переходе к малым системам, и это видно также из результатов, приведенных в предыдущей part (dn/dy) / – p/p ratio главе для реакций p+p и p+Pb. В противоположность этому, отношение /, измеренное на ускорителе RHIC, показывает слабую зависимость от центральности столкновения при энергии = 130 ГэВ и, практически, отсутствие её при = 200 ГэВ. Таким образом, барионная плотность при взаимодействии ядер, значительная при низких энергиях, существенно влияет на выход антипротонов посредством аннигиляции барион-антибарионных пар в центральных столкновениях на AGS и SPS, но не на RHIC, где плотность барионов, образующаяся в процессе взаимодействия ядер, существенно меньше.

Что касается характера поведения протонов, важно отметить, что по мере перехода от периферических к центральным столкновениям ядер изменяется быстротное распределение протонов так, что протоны все больше смещаются в область центральных быстрот. Последнее происходит из-за увеличения числа бинарных столкновений в центральных взаимодействиях ядер и это то, что называется усилением стоппинга, которым также объясняется наблюденные зависимости от центральности выхода протонов и антипротонов, и отношения /, представленные на рис 12.

В заключении сформулированы основные выводы диссертации:

1. Выполнена обработка экспериментальных данных, которая включает в себя калибровку времяпролетной информации, идентификацию заряженных частиц по измерениям времени пролета в TOF детекторе и ионизационным потерям частиц в трековых камерах TPC, коррекцию данных для определения выхода частиц, построения инклюзивных спектров частиц и проведения физического анализа на основе этих спектров.

± ± 2. Впервые измерены инклюзивные спектры частиц,, и в условиях одной экспериментальной установки (адронный детектор NA49 на ускорителе SPS в ЦЕРН), позволившие провести сравнительный анализ их характеристик во взаимодействиях p+p, p+Pb и центральных столкновениях ядер Pb+Pb при энергии 158 ГэВ/нуклон. Выполнены исследования образования частиц и в широкой области центральности взаимодействующих ядер Pb+Pb при энергии 158 ГэВ/нуклон.

3. Для широкого спектра частиц выполнен анализ зависимости параметров наклона распределений по поперечной массе (поперечному импульсу ). Показано, что значения параметров наклона возрастают с ростом массы частиц и размером сталкивающихся ядер, но остаются, практически, постоянными во взаимодействиях p+p и p+Pb.

4. Показана сильная зависимость формы и параметров поперечных спектров и от степени центральности в столкновениях ядер Pb+Pb. Параметры наклона и средние значения поперечных масс спектров и увеличиваются при переходе от периферических взаимодействий к центральным взаимодействиям ядер. В центральных столкновениях ядер при малых значениях поперечных масс в спектрах наблюдается заметное отклонение от экспоненциального Больцмановского распределения.

5. Полученные результаты (пп. 3 и 4) подтверждают предсказанные свойства инклюзивных поперечных спектров частиц, полученных в рамках современного представления о том, что в центральных ядроядерных взаимодействиях наряду с термальным движением частиц возникает сильное гидродинамическое расширение и коллективные радиальные потоки.

6. Показано, что выход протонов, нормированный на число взаимодействующих нуклонов в сталкивающихся ядрах Pb+Pb, увеличивается с ростом центральности столкновений, а выход антипротонов остается почти постоянным. Такое различие в выходах частиц может быть следствием двух доминирующих процессов - усилением стоппинга (торможения) нуклонов и аннигиляцией антипротонов в плотной ядерной среде по мере продвижения от периферических к центральным столкновениям ядер Pb+Pb.

Основные результаты диссертации опубликованы в работах:

1. M. van Leeuwen, T.Anticic, B.Baatar et al., Recent results on spectra and yields from NA49. Nucl.Phys. A 715 (2003) 161.

2. C.Hohne, S.V.Afanasiev, T.Anticic, B.Baatar et al., System size dependence of strangeness production at 158 GeV. Nucl.Phys. A 715 (2003) 474.

3. V.Friese, C.Alt, T.Anticic, B.Baatar et al., Strangeness from 20 GeV to 158 GeV. J.Phys. G: Nucl.Part.Phys. 30 (2004) 119–128.

4. I.Kraus, S.V.Afanasiev, T.Anticic, B.Baatar et al., System size dependence of strangeness production at 158 GeV. J.Phys. G: Nucl.Part.Phys. 30 (2004) 583–588.

5. T.Anticic, B.Baatar et al., Energy and centrality dependence of deuteron and proton production in Pb+Pb collisions at relativistic energies. Phys.Rev. C 69, 024902 (2004).

6. C.Hohne, C.Alt, T.Anticic, B.Baatar et al., Results from NA49. Nucl.Phys. A 774 (2006) 35.

7. C.Alt, T.Anticic, B.Baatar et al., Energy and centrality dependence of and production and the / ratio in Pb+Pb collisions between 20 GeV and 158 GeV. Phys.Rev. C 73, 044910 (2006).

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»