Суммирование парциальных сечений
Выход парциальной реакции, интегрированный по всему телесному углу, можно представить в виде:
| Ypart(Eγ)
= Np·Nγ·σpart | (13.4) |
где ![]()
γp
→ π+n,
π0p,
π+π-p,
π+π0n,
π0π0p,
p
→ 2γp
Выход
для двухчастичных парциальных реакций определялся с помощью кинематического отбора
в соответствии с законами сохранения энергии и импульса. Алгоритмы такого отбора
для реакций (γp →
π0p, γp →
π+n и др.) были описаны в
предыдущей главе. Для оценки эффективности Ω
Результаты модельных расчетов для доминирующих парциальных каналов представлены
в табл. 13.2. Порог для сигнала с каждого кристалла BGO устанавливался равным
10 МэВ, что соответствовало условиям эксперимента. Порог в триггере BGO был задан
на уровне 160 МэВ.
Таблица 13.2. Моделированные эффективности регистрации парциальных каналов (в скобках отдельно указаны кинематические эффективности).
| Eγ | π+n | π0p | π+π-p | π+π0n | π0π0p | ηp → 2γp |
| 0.55 | 0.122(0.68) | 0.441(0.72) | 0.133(0.33) | 0.031(0.29) | 0.10(0.24) | |
| 0.65 | 0.131(0.64) | 0.419(0.71) | 0.158(0.34) | 0.037(0.29) | 0.10(0.24) | |
| 0.75 | 0.121(0.59) | 0.352(0.64) | 0.162(0.34) | 0.038(0.29) | 0.10(0.23) | 0.008(0.00) |
| 0.85 | 0.113(0.55) | 0.253(0.56) | 0.167(0.33) | 0.034(0.28) | 0.10(0.23) | 0.038(0.10) |
| 0.95 | 0.106(0.54) | 0.191(0.52) | 0.154(0.31) | 0.031(0.26) | 0.10(0.22) | 0.060(0.14) |
| 1.05 | 0.100(0.49) | 0.131(0.50) | 0.151(0.29) | 0.027(0.25) | 0.10(0.22) | 0.058(0.14 |
| 1.15 | 0.090(0.44) | 0.090(0.46) | 0.160(0.28 | 0.022(0.23) | 0.09(0.21) | 0.058(0.14) |
| 1.25 | 0.081(0.41) | 0.062(0.41) | 0.167(0.26) | 0.019(0.21) | 0.09(0.21) | 0.051(0.13) |
| 1.35 | 0.072(0.40) | 0.049(0.38) | 0.169(0.24) | 0.017(0.19) | 0.10(0.20) | 0.044(0.12) |
| 1.45 | 0.064(0.38) | 0.041(0.36) | 0.171(0.22) | 0.016(0.17) | 0.09(0.18) | 0.034(0.11) |
Следует отметить, что результаты моделирования зависят от многих факторов, поэтому очень важно точное соответствие условий моделирования и эксперимента. Алгоритм идентификации парциальной реакции может включать в себя дополнительные специфические условия. Например, для фоторождения нейтральных пионов следует учитывать наложения нейтральных кластеров, поскольку их регистрация производится через распад на два гамма — кванта. В случае парциальной реакции с рождением положительных мезонов, следует учитывать появление вторичных нейтральных кластеров от рассеянного в BGO нейтрона отдачи. Корректный анализ этих деталей позволил минимизировать систематические ошибки на уровне 5%. Эти оценки подтверждаются сравнением результатов, полученных для перекрывающихся энергетических диапазонов с использованием разных длин волн аргонового лазера.
![]() Рис. 13.2. Парциальные сечения фотопоглощения на протоне и их сумма (сплошные кружки); ромбы соответствуют данным, полученным методом вычитания фона. |
Результаты измерений, полученные методом суммирования
парциальных реакций, показаны на рис. 13.2. Как видно, данные полученные двумя
разными методами, отличаются не более, чем на 5% при энергии гамма–квантов Eγ
Использование поляризованного пучка
гамма-квантов даёт дополнительную информацию о процессах фоторождения мезонов,
в частности, так называемую пучковую асимметрию
С учетом поляризации
дифференциальное сечение определяется выражением:
| | (13.5) |
где dσ/dΩ
- дифференциальное сечение фоторождения мезонов неполяризованным гамма-квантом,
| | (13.6) |
|
Рис. 13.3. Отношение нормированных на поток выходов реакции в зависимости от азимутального угла φ для фиксированной области ΔEγ и Δθ
|
где
и
— количество отобранных событий, которые соответствуют изучаемой реакции при параллельной
и перпендикулярной поляризации падающего гамма-квантов, F — соответствующие им
потоки гамма-квантов. Учитывая, что степень поляризации гамма-квантов Р известна,
величина асимметрии Σ для каждого из
диапазонов ΔEγ
и Δθ
определяется из наилучшей аппроксимации распределения. На рисунке 13.3 представлено
типичное экспериментальное распределение для выражения 13.5 и результат его аппроксимации
функцией
| На главную сайта Dvoika.net |