ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΗΠΙΩΝ E+E- ΖΕΥΓΩΝ ΣΕ ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ Π-P ΣΤΑ 280GEV/C ΣΤΟ ΦΑΣΜΑΤΟΜΕΤΡΟ OMEGA ΤΟΥ CERN

Abstract

Η ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΒΑΣΙΖΕΤΑΙ ΣΤΗΝ ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΤΟΥ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ WA83/SOPHIE, ΠΟΥΕΓΙΝΕ ΣΤΟΝ ΕΠΙΤΑΧΥΝΤΗ SPS/CERN, ΜΕ ΣΚΟΠΟ ΤΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΗΠΙΩΝ ΦΩΤΟΝΙΩΝ ΣΕ ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ Π-P ΣΤΑ 280GEV/C. Η ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΔΙΑΤΑΞΗ ΠΕΡΙΛΑΜΒΑΝΕΙ ΤΟΦΑΣΜΑΤΟΜΕΤΡΟ OMEGA ΣΕ ΣΥΝΔΥΑΣΜΟ ΜΕ ΕΝΑ ΣΤΟΧΟ ΥΓΡΟΥ ΥΔΡΟΓΟΝΟΥ ΚΑΙ ΔΥΟ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΚΑΛΟΡΙΜΕΤΡΑ. ΤΟ ΠΕΙΡΑΜΑ ΕΧΕΙ ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΕΙ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΑΠΟ ΤΗΝ ΑΝΑΛΥΣΗΤΩΝ ΦΩΤΟΝΙΩΝ ΠΟΥ ΜΕΤΡΗΣΕ ΜΕ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΚΑΛΟΡΙΜΕΤΡΟ, ΠΟΥ ΚΑΛΥΠΤΕ ΓΩΝΙΑ 20MRAD ΓΥΡΩ ΑΠΟ ΤΗΝ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΤΗΣ ΔΕΣΜΗΣ. ΜΕΤΡΗΘΗΚΕ ΜΙΑ ΠΕΡΙΣΣΕΙΑ ΦΩΤΟΝΙΩΝ ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ 0.2< =ΕΓ<=1GEV ΚΑΙ PΤ<=10MEV/C 7.9+-1.4 ΦΟΡΕΣ ΠΑΝΩ ΑΠΟ ΤΟ ΑΔΡΟΝΙΚΟBREMSSTRAHLUNG, ΠΟΥ ΕΙΝΑΙ Ο ΜΟΝΟΣ ΓΝΩΣΤΟΣ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΦΩΤΟΝΙΩΝ ΣΤΗΝΠΕΡΙΟΧΗ ΑΥΤΗ. Η ΠΑΡΟΥΣΑ ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΕΧΕΙ ΣΑ ΣΚΟΠΟ ΤΗ ΜΕΛΕΤΗ ΦΩΤΟΝΙΩΝ ΠΟΥ ΕΧΟΥΝ ΥΛΟΠΟΙΗΘΕΙ ΚΑΙ ΑΝΑΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΤΕΙ ΣΑΝ ΖΕΥΓΗ E+E- ΣΤΟ ΑΝΙΧΝΕΥΤΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ OMEGA. ΤΟ ΔΕΙΓΜΑ ΚΑΛΥΠΤΕΙ ΤΗΝ ΙΔΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΚΑΙ ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΗ ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕ ΤΑ ΦΩΤΟΝΙΑ ΤΟΥ ΚΑΛΟΡΙΜΕΤΡΟΥ, ΕΧΕΙ ΟΜΩΣ ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΙΚΑ ΣΦΑΛΜΑΤΑ. ΤΑ ΕΠΙΛΕΓΜΕΝΑ E+E- ΕΧΟΥΝ ΜΟΛΥΝΣΗ ΜΙΚΡΟΤΕΡΗ ΑΠΟ 5%. Η ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΤΟΥΣ ΕΛΕΓΧΘΗΚΕ ΜΕ ΔΥΟ ΔΥΝΑΤΟΥΣ ΤΡΟΠΟΥΣ. ΓΙΑ ΤΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΟΥ ΥΠΟΒΑΘΡΟΥ (ΦΩΤΟΝΙΑ ΑΠΟ ΑΔΡΟΝΙΚΕΣ ΔΙΑΣΠΑΣΕΙΣ) ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΘΗΚΕ ΤΟ MONTE CARLO FRITIOF. ΒΡΕΘΗΚΕ ΠΕΡΙΣΣΕΙΑ E+E- ΠΑΝΩ ΑΠΟ ΤΟ ΥΠΟΒΑΘΡΟ, ΠΟΥ ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΝΕΤΑΙ ΣΕ PΤ<20MEV /C ΚΑΙ 1<=ΕΓ<=10GEV. ΤΟ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑ ΑΥΤΟ ΕΠΙΒΕΒΑΙΩΝΕΙ ΤΗΝ ΜΕΤΡΗΣΗ ΤΟΥ ΚΑΛΟΡΙΜΕΤΡΟΥ ΣΕ (ΠΕΡΙΚΟΠΗ ΠΕΡΙΛΗΨΗΣ)

THE RESULTS OF THIS THESIS ARE BASED ON THE ANALYSIS OF THE WA83/SOPHIE EXPERIMENT, WHOSE AIM WAS TO INVESTIGATE THE PRODUCTION OF SOFT PHOTONS IN HARDONIC COLLISIONS Π-P AΤ 280GEV/C. IT HAS BEEN REFORMED AT THE CERN - SPS ACCELERATOR,USING THE OMEGA SPECTROMETER EQUIPPED WITH AN ONE METER LONG HYDROGEN TARGETAND TWO ELECTROMAGNETIC CALORIMETERS. THE EXPERIMENT HAS PUBLISHED RESULTS FROM THE ANALYSIS OF PHOTONS MEASURED BY THE PLUG FORWARD ELECTROMAGNETIC CALORIMETER, INSIDE A CONE OF 20MRAD HALF ANGLE AROUND THE BEAM DIRECTION. AN EXCESS OF DIRECTLY PRODUCED SOFT PHOTONS BY A FACTOR 7.9+-1.4 OVER THE QED BREMSSTRAHLUNG PREDICTION HAS BEEN MEASURED IN THE LOW ENERGY (0.2<=EΓ<=1GEV) AND LOW PΤ(<10MEV/C) KINEMATIC REGION. THE PRESENT ANALYSIS IS BASED ON THE SAMPLE OF PHOTONS MATERIALISED TO E+E- PAIRS INSIDE THE 1 METER LONG HYDROGEN TARGET AND MEASURED AS VS BY THE SPECTROMETER. THIS SAMPLE COVERS THE SAME KINEMATIC REGION AS THE PHOTONS FROM THE CALORIMETER AND HAS DIFFERENT SYSTEMETIC ERRORS. THE RECONSTRUCTED E+E- PAIRS HAVE A CONTAMINATION LESS THAN 5%. THEIR QUALITY HAS BEEN CHECKED WITH TWO DIFFERENT WAYS. THE FRITIOF MONTE CARLO HAS BEEN USED TO PRODUCE THE BACKGROUND PHOTONS FROM HARDONIC DECAYS. AN EXCESS OF E+E- PAIRS OVER THE BACKGROUND IS PRESENT AT 1<=EΓ<=20GEV AND PΤ<20MEV/C, WHICH CONFIRMS THE CALORIMETER MEASUREMENT. THE EXCESS OF PHOTONS IS 3.84+-0.6 TIMES OVER THE HARDONIC (ABSTRACT TRUNCATED)