PRODUCCION INCLUSIVA DE PARTJCULAS EXTRANAS EN INTERACCIONES pp A 360 GeV I c

UNIVERSIDAO AUTONOMA OE MADRID FACULTAO OE CIENCIAS FISICAS - PRODUCCION INCLUSIVA DE PARTJCULAS EXTRANAS EN INTERACCIONES pp A 360 GeV I c CERN LI

1 downloads 122 Views 9MB Size

Story Transcript

UNIVERSIDAO AUTONOMA OE MADRID FACULTAO OE CIENCIAS FISICAS

-

PRODUCCION INCLUSIVA DE PARTJCULAS EXTRANAS EN INTERACCIONES pp A 360 GeV I c

CERN LIBRARIES, GENEY A

l~i 1111111111111111111111~11111III~111~

I

CM-P00098972

Mzmoria presentada por 0 g Teresa Rodrigo Anoro para optar al grade de Ooctora en Ciencias Ffsicas Madrid 1985

AGRADECIMIENTOS

Quiero personas

han

expresar

desde

contribuido

aqui

directa

mi o

agradecimiento

a

cuantas

la

realiza-

Cientifico y

Director

indirectamente

a

cion de este trabajo y en particulars Al del Area

Dr. de

Juan

Antonio

Rubio,

Director

Investigacion Basica de la Junta de

Energia Nuclear,

por su acogida en el grupo de sus colaboradores.

Al

Dr.

Manuel

Aguilar-Benitez,

sica de Particulas de la J.E.N.,

Jefe

de

la

Division

de

Fi-

por el interes constante que ha

demostrado sobre la marcha del trabajo. A Jesus Salicio por su inestimable ayuda en cuestiones

re-

lativas a Erasme. A _ 1 os J.E.N.,

componen tes

en su totalidad,

del por

Grupo las

de

Al ta s

Ener gias

constantes muestras

de

de

1a

animo

y

afecto. Me han resultado de gran utilidad las das

con

los

Hernandez ,

Drs. Ra fa e 1

Marcos L1 o s a

Cerrada, y

Jo s e

M.

discusiones

Carmen

Sa 1 i c i o

de

sosteni-

Fernandez, 1a

J . E . N. ,

J.

Jose

as i

co mo

las que hube con los profesores Lucien Montanet y Carlo Caso del C.E.R.N.

Agradezco

al

Institute

de

Estudios

Nucleares

el

soporte

financiero que me viene otorgando desde 1983.

Deseo poner

de

relieve

la

buena

acogida

que

se

me

pensado en el Grupo EHS de la Division EP del C.E.R.N.,

a

dis-

dirigido

por

el

Dr.

Steve Reucroft,

en

las

diversas

cho en aquel laboratorio en diferentes

estancias que

fases

he

he-

de la producci6n

de

datos y analisis.

En la mecanograf 1a he sido ayudada eficazmente por Conchita Brana,

M.

Isabel Diez,

Dolores

Torr as

y

Fernanda

equipo de delineaci6n es tambien objeto de mi

Vazquez.

El

agradecimiento por

su esmero en la preparaci6n de las figuras. Del personal del Centro de Calculo de la J.E.N.

he

recibi-

do una colaboraci6n valiosisima.

Agradezco a mis

padres

lo que

les

toca en

su parte

de

so-

porte financiero y moral.

El Madrid

ha

Profesor accedido

Cayetano a

Lopez

ejercer

de

de

la

Universidad

ponente

del

Aut6noma

presente

de

trabajo.

Deseo que encuentre en estas 11neas mi profundo reconocimiento.

Por

ultimo pero no al

que

menos,

rrando que me haya dirigido el trabajo.

agradezco

a

Antonio

Fe-

INDICE

PAG. CAPITULO I INTRODUCCION •

1

CAPITULO II

DISPOSITIVO EXPERIMENTAL .

7

II. 1.- Introducci6n1 El Espectr6metro Hibrido Europeo. II.

II.

8

2.- La Camara de burbujas.

10

2.1.- Generalidades.

10

2.2.- Disefio de la camara.

12

2.3.- El sistema 6ptico.

14

3.- El iman Ml

.

15

II. 4.- Camaras proporcionales multihilos.

16

II.

18

5.- Camaras de deriva.

II. 6.- Identificaci6n de particulas

.

6.1.- SAD (Silica Aerogel Detector).

20 20

6.2.- ISIS (Identification of Secundaries by Ionization Sampling) II.

7.- El iman M2

II.

8.- Detectores de gammas

II.

22 24



25

8.1.- IGD (Intermediate Gamma Detector).

26

8.2.- FGD (Forward Gamma Detector)

27

9.- El

trigger de interacci6n.

II.10.- El haz



28 30

REFERENCIAS.

32

DESCRIPCION DE FIGURAS .

34

FIGURAS.

36

CAPITULO III

ESCRUTINIO Y MEDIDA.

47

III.1.- Introducci6n .

48

III.2.- Escrutinio .

48

Me di das •

54

III.4.- ERASME .

54

I I I. 3. -

4.1.- Introducci6n •

54

4.2.- Breve descripci6n.

55

2.1.- El canal de proyecci6n .

56

2.2.- El canal de medida

57

2.3.- Medo de operaci6n.

58

III.5.- Comparaciones de la calidad de nuestras medidas con las de otros laboratories.

59

REFERENCIAS.

62

DESCRIPCION DE TABLAS.

63

TABLAS •

64

DESCRIPCION DE FIGURAS •

70

FIGURAS.

71

CAPITULO IV

REDUCCION DE DATOS .

77

IV.1.- Introducci6n.

78

IV.2.- Calibraci6n y alineamiento de los detectores

81

IV.3.- Reconstrucci6n de los sucesos 3.1.- La reconstrucci6n geometrica.

85 86

3.2.- Reconstrucci6n en los calor1metros electromagneticos

89

3.3.- Reconstrucci6n en ISIS y

SAD.

91

3.4.- Ajuste cinematico •

94

IV.4.- Calidad de los dates.

96

REFERENCIAS.

99

DESCRIPCION DE TABLAS.

100

TABLAS •

101

DESCRIPCION DE FIGURAS .

102

FIGURAS.

104

CAPITULO V

SELECCION DE LA MUESTRA EXPERIMENTAL .

114

V.1.- Introducci6n

115

.

v.2.- Elecci6n de INVOL,

INLITE y LMIN •

115

V.3.- Tratamiento de las ambiguedades.

120

3.1.- Tratamiento de las ambigliedades en el calculo de las secciones eficaces



121

3.2.- Tratamiento de las ambigliedades para el estudio de las distribuciories f1sicas



122

V.4.- Depuraci6n de la muestra a utilizar.

126

REFERENCIAS.

128

DESCRIPCION DE TABLAS.

129

TABLAS •

130

DESCRIPCION DE FIGURAS •

132

. ..

134

FIGURAS. CAPITULO VI

0

SECCIONES EFICACES DE PRODUCCION DE K

s

1

A

y

~

149

VI.1.- Introducci6n.

150

VI.2.- Secciones eficaces de producci6n inclusiva.

150

2.1.- Correcciones por perdidas y cortes.

150

2.2.- Secci6n eficaz de producci6n inclusio va de Ks

155

2.2.1.- Ejernplo de calculo para una 156

rnuestra de sucesos. 2.2.2.- Calculo de la secci6n eficaz . ,. de produccion para d e K0 s para la rnuestra total

159

2.3.- Secci6n eficaz de producci6n inclusi159

va de /\. . 2.4.- Secci6n eficaz de producci6n inclusi-

160

va de J\ • VI.3.- Secciones eficaces topol6gicas.

160

3.1.- Secciones eficaces topol6gicas de 0

-

K,/\y s

/\

•.

161

3.2.- Nurneros medics de producci6n de K

0 8

,

VI.4.- Secciones

/\

y

-

/\

162

efiqa~es

de producci6n difractiva .

4.1.- Elecci6n de la rnuestra difractiva



165 165

4.2.- Calculo de secciones eficaces de pro168

ducci6n difractiva. VI.5.- Cornparaci6n de la producci6n inclusiva de particulas extrafias con la producci6n de particulas encantadas

169

..

REFERENCIAS.

171

DESCRIPCION DE TABLAS.

172

TABLAS •

173

•.

~ESCRIPCION

DE FIGURAS .

176

FI GU RAS.

178

CAPITULO VII 0

PRODUCCION INCLUSIVA DE Ks'

A y A

191

VII.1.- Introducci6n • VII.~.-

192

Distribuciones inclusivas.

195 0

2.1.- Distribuciones inclusivas de K • s 2.2.- Distribuciones inclusivas de /\ .

195 197

2.3.- Distribuciones inclusivas de A.

200

VII.3.- Modelos de partones para procesos hadr6nicos suaves

.

201 201

3.1.- Introducci6n • 3.2.- Reglas de cuenta de quarks

(QCR)

210

3.2.1.- comparaci6n con las distribuciones experimentales 3.3.- Modelos de fragmentaci6nr

212 el modelo de

Lund .

215

3.3.1.- Comparaci6n con las distribuciones experimentales

224

-

VII.4.- Polarizaciones de /\ y

225

/\

4.1.- El modelo de Lund.

.







.









.







226

4.2.- El modelo de DeGrand y Mieetinen

.



• •





228

4.3.- Resultados obtenidos en la muestra experimental REFERENCIAS.





.

.

• •





.







.

.









.



.



.

232

.



.

.

.

.

• •

.



.

.











234

DESCRIPCION DE TABLAS.















.



.







.







.

237

TABLAS .

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

2 38

DESCRIPCION DE FIGURAS •











.





.













.



241

F I GU RA S •

























.









24 4

.







.



.



.



.



.





CAPITULO VIII

PRODUCCION INCLUSIVA DE RESONANCIAS EXTRANAS MESO" NICAS Y BARIONICAS .

270

VIII.1.- Introducci6n.

271

VIII.2.- M&todo de an&lisis.

272

VIII.3~-

Producci6n inclusiva de K * .

277

3.1.- Secciones eficaces.

277

3.2.- Secciones eficaces diferenciales de . *+ *producci6n de K (892) y K (892)

282

VIII.4.- Producci6n inclusiva de !. * . 4.1.- Secciones eficaces.

285 285

4.2.- Secciones eficaces diferenciales de producci6n de f..+(1385) y

TABLAS



286 289

REFERENCIAS. DESCRIPCION DE TABLAS.

i:.. -(1385).

.•

290 291

DESCRIPCION DE FIGURAS •

295

FIGURAS.

298

CAPITULO IX

CONCLUSIONES •

315

NOI:::>:::>DGOCI.LNI

I

O'lD.Lid'V:::>

2

CAPITULO I

INTRODUCCION.

En la presente memoria hacemos un estudio de de

part1culas

Gev/c

de

vieron

y

resonancias

impulsion

lugar

rellena

en

con

del

una

proton

Camara

hidrogeno

extranas

en

colisiones

incidente.

de

Las

Burbujas

ll:quido,

la produccion

de

situada

a

360

interacciones

tu-

Ciclo en

pp

Rapido

( RCBC)

Espectrometro

el

Hibrido Europeo (EHS) del CERN. El

experimento

(NA23),

de

cuyos

datos

analizamos

correspondientes a la produccion de partl:culas

aqul:

extranas,

los

hace

el

numero 23 de los realizados en el Area Norte del CERN y establece un nexo entre las dos energias mas estudiadass dientes a tados

VS

20 Gev y ~ =

=

encuentran

un

marco

50 Gev,

propicio

las

correspon-

con lo que nuestros

para

analisis

en

resul-

funcion

de

la energ1a centro de masas. La ces,

t iene

cuanto a res

camara una

de

aceptanc i a

la rapidez

electronicos,

que por

es

se

cubre

culas extranas.

el

a unque de

como

los

y por otra,

datos

ayuda datos.

a

la

reducir Ademas,

hemisferio hacia

detector

impone

una

co~pensado

por

al

tiempo ser

atras

los

una

verti-

el

de

en

detectohecho

utiles para

redundancia el

de

1 imi taci on

respecto a

la proporcion de sucesos

electronica

todo

4n y

en la toma

alta,

procesamiento de

utilizada

este aspecto se ve

una parte,

lisis f1sico optica y

burbujas,

el

de

ana-

informacion

necesario

en

el

camara

80

cm

(xF< O)

de

de

las

parti-

3

En cuanto a la ventaja en la utilizacion de un haz de protones cabe destacar que la simetria en el centre de masas de las interacciones pp puede

ser

fuente

de

entendimiento de

cualquier

limitacion geometrica y para bastantes estudios de tipo inclusive,

como e 1 ca so que nos ocupa,

mi te hacer un estudio de los

los

hemisferios.

datos

obtenidos

la

s imetr !a adelante-a tr as

complete basado en

Por en

otra

parte

nos

experimentos

los

datos

permitira

ISR,

de

per-

uno

solo

comparar

consiguiendo

con

as!

una

mejor comprension de los resultados. La fisica que vamos a estudiar se encuadra en el marco las

colisiones

hadronicas

pero tambien en ellas, puesto de manifiesto, de

suaves

o

de

baj o

memento

transverse,

como ocurre en los procesos duros, en multiples

la estructura de quarks

de

experimentos,

los hadrones

en

la

los

de

se ha

importancia procesos

con

estados finales de muchas particulas. El problema que se presenta es la imposibilidad, en el caso de procesos suaves, mo

lo

es

la

de poder acogerse a una teor1a solida co-

cromodinamica

Cuantica

(QCD).

En

efecto,

dado

que

QCD es una teoria asintoticamente libre, la constante de acopla2 miento o< (Q ) que aparece en el desarrollo de la amplitud de colision

como

una

suma

de

terminos

de

Born,

para valores altos del memento transferido,

tiende

hacia

cero

de forma que solo en

este caso es posible un desarrollo perturbativo. La fisica de colisiones hadronicas suaves ha de contentarse en los mementos actuales

con las

descripciones

dadas por mo-

delos que siguiendo la imagen quark-parton describen de una forma

semi-fenomenologica

y

con

relative

exito

el

conjunto

de

los

datos disponibles. La idea general subyacente en estos modelos que

a

partir

de

las

funciones

de

estructura

de partones es

iniciales

de

los

4

hadrones

y/o

diquarks

en

de

las

funciones

los .. hadrones

de

finales

fragmentaci6n

se

puede

de

deducir

quarks

la

forma

o de

los espectros de fragmentaci6n en procesos hadronicos suaves. Lo que que,

en

anima

efecto,

en

esta

11nea

este

tipo

de

de

trabajo

f1sica

es

aporta

la

una

constataci6n valida

infor-

macion sobre la estructura partonica de los hadrones. Por ello, contras tar,

en

a

lo largo de

cuantas

ocasiones

nes experimentales que se expectativas

de

los

la presente memoria sean

desprenden

modelos

posibles, de

partonicos

las

nuestros mas

trataremos

de

observacio-

datos,

comunmente

con

las

utiliza-

dos, poniendo de relieve concordancias y desacuerdos. La memoria se desarrollara de la siguiente manera:

El CAPITULO II esta destinado a la presentaci6n del sitivo

experimental,

miento del

donde

se

introducira

Espectr6metro H1brido Europeo

al

lector

(EHS),

al

conoci-

pasando

revista

a los diversos detectores que entran en su composicion, miten,

a

fin

de cuentas,

trabajar con unos

dispo-

datos

de

que per-

gran

fiabi-

1 idad. A la obtencion de los datos se dedicaran los siguientes.

En el CAPITULO III nos restringiremos a

dos

cap1tulos

lo que cons-

tituy6 la busqueda y selecci6n de sucesos con V-ceros en las tograf1as

tom~das

en la camara

de burbujas y a

fo-

su posterior me-

dida con diversos aparatos. La muestra correspondiente a

nuestro

laboratorio

ha

fue

medida

en

el

sistema

ERASME y

dado que

sido

el primer experimento en el que se ha utilizado este aparato para

la medida integral de los

sucesos,

la

descripci6n

a

del

sistema

y

la

dedicamos

comparaci6n

algun de

la

espacio a calidad de

las medidas con el obtenidas con las realizadas en otros tories

con sistemas iguales

o

distintos.

El

CAPITULO

labora-

IV combina

5

los

datos

en

camara

de

burbujas

con

los

obtenidos

en

el

resto

del espectr6metro y explica como se reduce tal cantidad de

datos

a algo abordable para el analizador.

Una- vez de

v

0

'

0

(K

s

I

reducidos

A)

A. y

los

que

es

que se quieren realizar, des

cinematicas

que

datos se trata id6nea

para

de

los

elegir tipos

abordar el problema de

y

inevitablemente

la muestra de

las

analisis

ambiglieda-

se presentan.

Esta tarea

al

las

es

descrita en el CAPITULO V.

El ef icaces con

los

CAPITULO de

VI

esta

producci6n

resultados

comportamiento

dedicado

obtenidos

topol6gico

y

a se

0

de

inclusiva

calculo Ks,

otras

A

y

de

reglas

se

nes eficaces inclusivas. raci6n

entre

tratando

de

la

el

su

sobre

Por primera

las tres seccio-

Y por ultimo se hace una pequena compa-

producci6n

obtener

estudia

generales

numeros medics de -producci6n de particulas extrafias. vez puede extraerse la componente difractiva de

comparan

Se

/\

energ.:las,

obtienen

secciones

de

particulas

factor

de

extranci.s

supresi6n

encantadas

y

relative

de

encanto

frente a extrafieza. Vari.as

dis tr ibuciones

mementos longitudinales y TULO

VI I

en

e1

que,

f is icas

relevan tes,

en tre

transverses son estudiados

tr as

pres entar

los

da tos,

que

mismos una idea del mecanismo de producci6n asociado de

las

particulas

tratadas,

con las expectativas hadr6nicos suaves. de con

dada~

se

interesantes

1 os

en el CAPIdan a

por

cada

si una

comparaciones

por modelos de partones para procesos

Por ultimo se dedica algun espacio al calculo

las polarizaciones · dei I\ y algunas

hacen

el las

predicciones

"i.

dadas

haciendo por

de

modelos

nuevo de

comparaciones

fragmentaci6n

y

recombinaci6n de quarks. El

CAPITULO

VIII .se

bari6nicas extrafias.

dedica

a

las

resonancias

En el se calculan las secciones

mes6nicas eficaces

y

de

6

producci6n

inclusiva

discutiendo

los

quarks.

espectros

Los

de

resultados

los en

el

inclusivos

longitudinales y transversas)

*+ K -(892)

meson es marco mas

son

del

modelo

relevantes

obtenidos,

Igual

r:,±(1385).

informaci6n

Finalmente

es

facilitada

veremos

c6mo

estudiados

para

en

la

nuestros

producci6n de hiperones de superior masa

aditivo

y

de

discu-

fragmen-

producci6n

datos

(Nl915)

de

( distribuciones

tidos en comparaci6n con las predicciones de modelos taci6n.

*+ K -(1430),

y

de

evidencian

desintegrandose

/\I\.

Es te

exper imen to,

NA2 3,

es

e1

res ul ta do

de

una

colabora-

c i6n entre los siguientes centres de investigaci6na

Tata Institute of Fundamental Research,

Bombay, India.

CERN, Ginebra, Suiza. Universita di Genova, Genova,

Italia.

Institut flir Experimentalphysik,

Innsbruck, Austria.

Tokyo Metropolitan University, Tokyo, Jap6n. Hiroshima University, Hiroshima, Jap6n. Junta de Energia Nuclear, Madrid, Universite de l'Etat, Mons,

Espana.

Belgica.

NIKHEF, Nijmegen, Holanda. Rutgers University, EEUU. Institute for High Energy Physics,

Serpukhov,

URSS.

University of Tennessee, EEUU. Institut flir Hochenergiephysik, Punjab University, Chandijarh,

Viena, Austria. India.

~V~N~Wia~dX~

II

OAI~ISOdSIO

o~n~IdV::>

8

CAPITULO II

DISPOSITIVO EXPERIMENTAL.

II.1.- Introduci6ni

El Esprect6metro Hfbrido Europeo.

Con objeto de minimizar los efectos sistematicos en el estudio

de

interacciones

muchas partl.culas, dos

aparatos

Europeo

de

(EHS) [l].

fundamentalmente

a

altas

energl.as

con

se han disenado en los

detecci6n, Este

es

de un

como un

lo

es

sistema

detector

6ptico'

finales

ultimas afios

el

de

estados

complica-

Espectr6metro

blanco camara

fijo de

a

Hfbrido

que

consta

burbujas

y

de

diversos detectores electr6nicos. El

EHS esta especialmente

teracciones fuertes tes

de 100 a

con una impulsion de

400 Gev/c

Protones-SPS-del

disenado para

CERN),

estudio

las partl.culas

(suministradas por el para .procesos

el

con

Super

de

in-

inciden-

Sincrot6n

secciones

de

eficaces

cuyo lfmite inferior se situe en el orden delJ.-.b.

Su finales

configuraci6n

permite

con alta multiplicidad,

Y angUlOS

de

laS

diverSaS

un

completo

analisis

con medidas precisas

partiCUlaS

I

pudiendOSe

de

estados

de momentos

llevar

a

CabO

una identificaci6n de las mismas en un amplio espectro de impulsiones.

En

el

presente

experimento,

que mostramos en Fig.l,

tiende

a

la

la

configuraci6n

consecuci6n

de

definitiva, tres

objeti-

vos que van a decidir los distintos componentes a utilizar: 1) detecci6n y medida de impulsion de partfculas cargadas. 2) identificaci6n de partl.culas cargadas.

9

3)

deteccion de fotones.

El primer objetivo se cubre mediante camara de burbujas una

camara

(Dl

-

Camara

medida

W2.

hilos

ciclo rapido

(RCBC),

proporcional

y

(W2)

utilizacion

dos

imanes

seis

de

(Ml y

camaras

de

una M2),

deriva

D6).

La la

de

de

la

de

Ademas

de

la

burbujas

impulsion

permite,

por

culas de ba j o memento

La

traza

(p

dejada

permite

de

la

aquellas

ionizacion, ~

deteccion trazas

la

del

que

vertice

no

pasan

identificacion

y

por

de

part1-

la

camara

1 Gev /c).

por

las

particulas

cargadas

en

0

de

burbuj a

S

y

SUS

deriva permiten, Ml

y

M2

hacer

espectrometro las

gracias

un en

necesarias

impactos

en

la

Camara

a

la

curvatura

analisis

de

SU

dos

brazos

dispersiones

de

una impulsion inferior a

impuesta

impulsion.

palanca

es

y

Ml

con

angulares

iman cubre la camara de burbujas

proporciona 1 por

los

los

M2

y

que

de

imanes

dividen se

curvaturas.

y

l aS

y

el

obtienen El

primer

eficaz para particulas

con

30 Gev/c.

A unos 17 m esta colocado el segundo iman que permitira el analisis

de

las

part1culas

cargadas

de

alta

impulsion

(

>

30

Gev/c).

Para la identificacion de part1culas en un impulsiones,

el

esprectrometro

renkov de aerogel de silicio t1culas

con

gran camara tivista

de

esta

(SAD)

impulsion

comprendida

de

(ISIS)

la

deriva

ionizacion

que

cubre

provisto

amplio rango

de

un

detector

capaz de separar en masa entre usando

este

l'

el

y

5

Gev /c,

y

objetivo

en

Cepar-

de

comportamiento

de

una

rela-

partl:culas

con

una impulsion entre 5 y 100 Gev/c.

El

estudio

de

sucesos

con

produccion

de

l\

0 IS

hacia

ade-

10

lante tambien es posible gracias a dos detectores de y

FGD)

que permiten

la

detecci6n

y medida

de

la

gammas

direcci6n

(IGD y

e-

nerg!a de los fotones. Una de las ventajas lidad

de

sus

del espectrometro es

componentes,

cion a las necesidades

lo que

permite

especificas

de los

la total

adecuar

su

distintos

flexibi-

configura-

experimentos

realizados. A su construcci6n han chen,

Bruselas,

Heidelberg, ford,

Madrid,

Estocolmo, Mons,

los

laboratories

Estrasburgo,

Oxford,

Padua,

Florencia,

Paris,

Roma,

de

Aa-

Genova, Ruther-

Serpukh.-.Gv, Trieste y Viena.

Exponemos las

CERN,

contribuido

a

continuaci6n

caracteristicas

de

los

el

funcionamiento

distintos

componentes

y

algunas

de

utilizados

en

nuestro experimento.

II.2.- La camara de burbujas.

II.2.1.- Generalidades. 2 RCBC [ ]

La

( RCBC,

es

, camara

una

Rapid Cycling Bubble

de

Chamber)

b ur b UJas .

de

que

las

hace

blanco de la interacci6n y detector de vertice. La

camara

contiene

280

litres

de

ciclo

rapido

funciones

de

Fig.2.

hidrogeno

l!quido

en

un

cilindro horizontal de 80 cm de diametro visible y 40 cm de profundidad.

La elecci6n del

hidr6geno

senta algunas particularidades ofrecer

la

posibilidad

del

come blanco

interesantes,

estudio

de

de

interaccion pre-

aparte del hecho de

procesos

simples

con

un

11

proton libre, nucleares,

sin las

la..

conservacion

ausencia

de

interacciones

las la

parte

o

interaccio~es

alta

una

impar

que

neutron es

en

una

hadronicas

multiplicidad

de

el

los

de en

las el

de

lugar

los

blanco sin

cargadas

respectivamente

que

dan

discriminacion

desintegraciones

puesto

y

de

carga,

y

del numero par otra

complicaciones a

a

permite

ambigliedad partir

trazas

de

secundarios

por

entre

unicamente

asociadas.

caracterl:sticas

rango

efectos

energias

Por

comunes

de

del

es

producidos,

la

SPS

posibi-

lidad de interacciones secundarias y conversion de gammas, pr6ximos con

al

otros

vertice

posibles

principal, blancos,

es

las

considerable.

longitudes

conversion en hidrogeno son altas, de 1

verti ce

principa 1

que da

de

de

forma

re la t i vamen te

En

comparacion

interaccion

que

la

libre

region

de

y

de

cerca

suces os

s e-

cundar i os.

Los parametros basicos para que un la camara pos

de

de burbujas,

sistemas

consideradas, necesar ia

espacial,

en

aconsejable

deteccion

quedan

para

reacciones

de

sea

fijados

obtener tiempos

requerida

una

para por1

la

con

de

a

otros

las

sensibilidad

de

observar

6ptico como es

respecto

estudio

es ta dl:sti ca

razonables para

el

detector

reacciones

del

detector,

s i gnif ica ti va

exposicion,

de

la

y

ti-

es tas

resolucion

desintegraciones

tl:picas

de

los procesos de interes.

La maxima de

RCBC

de

unos

30

esta Hz

I

disefiada

lo

que

100_ sucesos/f"b

para

permite en

operar la

periodos

con

un

realizacion razonables

ritmo de

de

de

ciclo

experimentos exposicion

al

haz suministrado por el SPS.

Por

otra

parte,

la

resolucci6n

espacial

es ta

referida

al

diametro de la burbuja detectable en el espacio de la camara.

En

este experimento el tamafio de la burbuja se estima en 150-180 ;..m, con

una

densidad de

lizacion de

burbujas

la traza a

de

12.6/cm que

garantiza

pesar del tamafio relativamente

la

visua-

pequefio

de

12

la burbuja.

Estas condiciones aseguran la utilidad de la tector

de

dUCCiOn

Vertice

debidO

I

de part1culas

a

que

extrafias

y

las

SeCCiOneS

sus

vidas

RCBC como de-

efiCaCeS

medias

son

de

pro-

relativa-

mente altas.

Ademas t1culas

la camara de

cargadas

con

un

N

burbujas 10 0%

permite

de

la

eficacia.

detecci6n

La

resoluci6n

cial es suficientemente alta como para permitir part1culas en la direcci6n hacia c idas

en

la

region

de

adelante.

fra gmen tac ion

parespa-

la separaci6n de

Las

de 1

de

part1culas produ-

blanco

son

detectadas

isotropicamente con un 100% de eficacia.

La precision en la medida de la impulsion de part1culas baja

energ1a

es

Ap/p ..,1%,

de

que

es

el

11mite

determinado

de por

la interaccion multiple en hidrogeno.

II.2.2.- Disefio de la camara.

El cuerpo de inoxidable con

la camara es

un

cilindro horizontal

la ventana, optica colocada en

el

lado

de

acero

opuesto al

piston de expansion.

Los

ciclos

adiabaticos,

en

que

mediante

presion en el 11quido sobrecalentado se permite las

burbujas,

que

dirigido

11quido fibra

de

tolerar

a

son por

traves vidrio

las

genera dos un de

sistema una

mediante

hidraulico

membrana

reforzado,

deformaciones

este

del

mismo

en las aceleraciones del piston.

por

reducci6n

de

la

formaci6n

de

piston

transmite

suficientemente producidas

la

de su

material resistente

los

golpes

expansion accion que

al

aquel,

como

para

originados

13

Tanto

el

piston

como

la

ventana

optica

biertos por blindajes que se mantienen a

estan

la misma

la camara para minimizar la entrada de calor al

ambos

recu-

temperatura de fluido

y

prote-

gerla de posibles ebulliciones locales. Con objeto de minimizar sultantes de la reacci6n a se ha recurrido a a

este

sobre

al la

las

vibraciones

las fuerzas

tiempo

camara.

Esta

que

a

las

de

bobinas

estructura

la

camara,

re-

del sistema de expansion,

una estructura inercial

mismo

de

sirve

hierro que

del

iman

tambien

soporta

Ml

colocado

para

proteger

magneticamente a los sistemas de expansion y optico.

forma

Las

ventanas

de

que

sean

delgadas

tan

entrada

salida

y

han

sido

como sea posible

y

diseffadas

tengan

una

de

ade-

cuada aceptancia. La ventana

de

entrada

es

de

acero

inoxidable

de

2

mm

de

espesor. La aceptancia para part!culas del haz es de ± 2.5 cm en profundidad y ± 10 cm en el plano de curvatura. La ventana de salida es de acero inoxidable de 2 mm de espesor,

soldada al cuerpo de la camara permitiendo una aceptancia

de 18° en profundidad y Las ventanas de

aluminio

ventanas

de

de

del

3 mm de

acero

30° en el plano de curvatura. tanque

de

espesor

vac!o que {Fig.3).

inoxidable-aluminio da

El

rodea

la

conjunto

una

camara ae·l par

longitud de

son de

radia-

ci6n de 14.74% y una longitud de colision de 3.13%.

Un

circuito

automatico

de

refrigeraci6n

encarga del enfriamiento necesario del fluido.

de

hidr6geno

se

14

II.2.3.- El sistema 6ptico.

El Sistema 6ptico es de campo brillante, bujas se observan por

contraste

sobre

fondo

men complete es fotografiado por 3 camaras

esto es,

las bur-

iluminado.

El volu-

de

lentes telecentri-

cas con sus ejes 6pticos paralelos. El

sistema

de

las

camaras

cuencia maxima de 15 Hz, mitad del

fotograficas

opera

a

una

fre-

es decir permite aprovechar al menos

ritmo de ciclo de

la camara de burbujas,

la

con una

foto

pun-

cada dos ciclos de esta. El volumen tual de luz flash

de

de

30 JA-S·

de

30

Esta

transmitida,

tanas

la

camara,

camara

de

J

rentes y de

la

es

iluminado

energfa electrica

luz

es

y

guiada por dos

por

una

fuente

con

una

duraci6n

espejos

semitranspa-

a traves del tanque de vacfo y al

hidr6geno

lfquido

de las ven-

finalmente

y

de

desde

la

pantalla de scotchlite pegada a la superficie interna de la membrana de expansi6n es

retrodirigida hacia las

calizan sabre un film de 50 mm de anchura, bestrante hexagonal. en

el

transporte

Para

de

conseguir

film

se

la

velocidad

un

transporta rotando el cabestrante hexagonal guiente buena trante

superficie en despues

de

cada

de

las

pos i ciones

rotaci6n

es

la

fo-

requerida

mecanismo

60°

y

la posici6n adecuada para

reproducti vi 1 i dad

que

colocado sabre un ca-

alta

desarroll6

lentes

que

coloca

la

si-

fotografiar.

an gulares

indispensable

de 1

para

lo La

ca bes -

producir

fotos bien focalizadas. En este experimento se han utilizado dos ra

Fl6

vista

y

1.

1. 75 ms.

una El

de apertura tiempo de

Fll,

corres.pondiente

retardo de

La profundidad de

lentes

los

campo que

flashes define

donde las burbujas estaran bien focalizadas

esta

de apertu-

ultima

vari6 entre la

capa

de

a

la

1. 0 y

lfquido

esta relacionado con

15

la

resolucion

Rayleigh

espacial

R= O. 61

metro de la

de

va;:,

la

donde

camara, R es

mediante

el

la resolucion

criteria

espacial

la longitud de onda de la luz

burbuja),~

de

( dia-

(550nm)

y d

la profundidad de campo que viene a ser de 10 a 16 mm.

II.3.- El iman Ml. Un campo magnetico acoplado

al

detector

de

vertice,

permite una dispersion angular adecuada de las particulas

RCBC, de ba-

ja y media energia para la medida con precision de su impulsion. 2 La calidad y precision es una funcion de HL I 25 Gev/c y el 90% de las de p) 55 Gev/c alcan-

za el sengundo brazo del espectr6metro. La

mejora

introducida

por

mento puede apreciarse en las corresponden a

las trazas

M2

en

Flgs.9a,

la

determinaci6n

b y c.

Las

secundarias producidas

del

curvas

me-

lfmite

respectivamente

al principio y final del volumen fiducial de la RCBC.

II.8.- Detectores de gammas.

Para concrete

la

para

reconstrucci6n conseguir

la

mas

completa

detecci6n

de

de

los

piones

sucesos neutros,

y

en

cuya

producci6n es en media de cuatro por suceso a estas energ1as,

se

necesita una buena eficacia en la determinaci6n de gammas. La

detecci6n ,

e 1 ectromagneticos

[ 9]

de ,

tuado a 14.00 m de la (Forward Gamma

gammas el

IGD

RCBC,

Detector)

a

es

realizada

(Intermediate

por

Gamma

justo delante del 39.25

m del

dos

centre

calorfmetros Detector)

iman M2, de

burbujas, y detras de al ultima camara de deriva D6.

la

s i-

y el FGD camara

de

26

Esta clase de detectores miden la energfa y la posicion

de

las particulas a traves de la total absorcion en estas unidades. En

los

que

procesos

reaccionan

de

dentro de

mayor parte

absorcion del

se producen particulas

detector,

la energia de

eventualmente,

pa~ticula

la

secundarias toda,

incidente

o

sera

la

con-

vertida.

mente

Los

electrones

y

con

el material

fotones

interaccionan

electromagnetica-

absorbente predominando

las

reacciones

de

bremsstrahlung, producci6n de pares y Compton. Ambos gammas las

en

detectores

cascadas

mismas [lO)

posici6n

es

ci6n

2.36

de

de

usan

para

electromagneticas

bloques 55% cm,

tanto

de

PbO una

y

cristal

la

como

de

conversion para

la

de

rayos

absorcion

plomo,

material

cuya

una

longitud

de

45%

Si0 , con 2 densidad de 4.08

gr/cm3

y

un

de

com-

radia-

indice

de

refracci6n de 1.67.

II.8.1.-

IGO.

Esta compuesto de 1122 10 ) , gun

cada una

uno

matriz

de de

dimensiones 39

y

32

de plomo

. d os or ganiza

filas

con

un

hueco

cargadas

al

segundo brazo

de 195xl60 2 dimensiones del hueco central son de 3Sx90 cm .

del

espectrometro.

Cubre

una

(Fig.-

E st an '

las particulas

..

cristal

cm 3 .

5x5x42

columnas

que permite el paso de

de

bloques

superficie

s e-

central 2

cm .

Las

Su diseffo esta optimizado para tener una buena ef icacia de reconstruccion Gev.

de r\

0

IS

con

Para energias superiores

XF) 0.05 las

y

cascadas

sultantes son solo parcialmente absorbidas.

energias

de

has ta

electromagneticas

20 re-

27

II.8.2.- FGO. Cubre

la

superficie

dio de gammas,

libre

del

hueco

del

detector

interme-

la superficie total es de 120 cm de ancho por 210

cm de alto.

El

FGO

consta

de

un

convertidor

compuesto

de

bloques

de

cristal de plomo de 15 cm de espesor donde se inicia la cascada1 un hodoscopio rientaci6n las

con

relativa

coordenadas

lectromagnetica cristal tral,

tres

de plomo

planos

de

entre

ellos

del

"centro

y,

z

y

un de

plastico

centelleo,

que

permite

grave dad"

de

absorbente dimensiones

45°,

de

de

que

cons ta

15xl5x60

cm

de

de 3

la 112

en

la

con

o-

determinar cascada

e-

bloques

de

region

dispuesto como una matriz 8x8,mientras que para las

cen-

regio-

nes superior e inferior el tamafio de los bloques de material ab3 sorbente es de 15xl5x40 cm (Fig.11). El disefio del FGO esta orientado a la detecci6n de los piones neutros muy energeticos.

Una

serie

de

test con haces

dan para ambos detectores

las

de

electrones

siguientes

monoenergeticos

caracteristicas

de fun-

cionamiento:

-resoluci6n en energia b.E/E

=

0.15/

VE

+0.02 (FWHM), tanto para

IGO como FGO, para electrones con una energfa entre 2 y 40 Gev.

-resoluci6n espacial

-

IGO (para e de 5 GeV)

± 3.5 mm ±

FGO (para e de 50 GeV)

2.5 mm

La separaci6n minima para que

las

cascadas

de

igual

ener-

gfa puedan ser separadas es de 25 mm. Al

FGO llega

alta energia. racci6n

la parte

Ademas,

de ha drones

en

del

espectro

de

un problema adicional las

1. 5

longitudes

particulas es

de

con

la posible absorci6n

mas

inte-

que

re-

28

presenta el material.

Por

miento en el hodoscopio,

ello el analisis

incluye un

que es poco afectado por

reconoci-

los

hadrones,

mas una posterior asociaci6n con los datos del convertidor y absorbente.

Si esta asociaci6n no

es

posible,

la

del

combinaci6n es

rechazada como esp6rea.

II.9.- El trigger de interacci6n. La toma de informaci6n de los distintos elementos . [ 11] en aque 11 os ca sos en que detector se activa

tema nados

contadores

de

respuesta

rapida

garantizan que

ci6n ocurrida dentro del volumen fiducial

del sisdetermi-

la

interac-

de la camara de burbu-

jas corresponde a un suceso de interes. Para discriminar entre trazas del haz que no interaccionan y

sucesos

una

elasticos

traza

mento

rapida

de

de

disociaci6n

hacia adelante

transverso,

Camara

o

se

burbujaS

colocan dOS

f

a

y

difractiva

producida

con

12. 5 m detras

hOdOSCOpiOS

que

del un

del

blanco

con

pequefi'.o

mo-

centro

prOdUCiran

de

Una

la

Sefi'.al

cuando las condiciones requeridas sean satisfechas. El sistema (Fig.13) esta compuesto de: 1)

Un

horizontales anchura

y

6

hodoscopio de de

horizontal

centelleador, 15

cm,

que

se

de

(ITH) las

compuesto

cuales

utiliza para

20

de

son

26

de

obtener una

bandas

2

cm

de

informa-

ci6n rapida sobre la multiplicidad del suceso producido.

Su res-

puesta sera positiva si el n6mero de impactos registrados

es ma-

yor o igual a dos.

2) j as,

Un hodoscopio vertical

una central de

cada una.

0. 6 cm y

(ITV)

que

cons ta

de

dos mas,

una

a

la do,

cada

tres de

fran5

cm

29

Las condiciones requeridas para tomar

los

datos

del suceso

sons

BEAM* [ ( ITH ( n Es dos

decir,

particulas

doscopio

~

2) 6

[ ITV ( n

la primera parte cargadas

horizontal.

que

1 ) e ITV ( 2 ) ] ] •

acepta

hayan

Mientras

~

reacciones

producido

que

la

impactos

segunda

reacciones siempre que haya una particula

con

al en

menos el

selecciona

holas

rapida hacia adelante,

y que esta no sea un haz 6 lo que es lo mismo que no ocurra ningun impacto en ITV(2).

El haz esta

focalizado

exactamente

en

la

mitad de la parte central de este hodoscopio. Con

el

fin

de

que

las

producido en el volumen de

reacciones

la camara

seleccionadas

de burbujas y

se

rechazar

las provenientes de posibles interacciones del haz antes gar a

la RCBC,

se

colocaron

cuatro hodoscopios

hayan asi

de lle-

(Tl,T2,Vl,V2)

en

la 11nea del hazy delante de la camara de burbujas. Asi,

la condici6n de haz antes sefialada se resume en obte-

ner una respuesta satifactoria a la condici6n1 Tl*T2*(Vl+V2)

BEAM donde los

sfmbolos

* y + indican la conjunci6n y

disyunci6n 16-

gicas respectivamente.

Las perdidas asociadas a ineficacias ciles

de

calcular.

reacciones

En base

a

una

del sistema son difi-

simulaci6n

Monte

Carlo

de

las

30

PP--+PP 0

pp~p(p

I"'\ )

pp--.(p r\

se

puede

concluir que

mitaciones

los

geometricas

0

)p

porcentajes

del

sistema

de

son

perdidas

del

28%

de

debidas

a

li-

sucesos

2

ra-

mas elasticas y del 14.5% de sucesos dos ramas inelasticos.

A pesar de

y

RCBC

burbujaS

de

en el

I

todo

y

general numerO

debido

en

de

el

a

interacciones

material

fOtOS

posterior

tomadaS

Sin

en

las

a

la

interaCCiOn

ventanas camara

de

dentrO

del

protones

de

volumen fiducial es del orden del 50%.

II.10.- El haz.

La

1.l:nea H2

alta

energfa.

EHS,

y

del

Este

diversos

SPS [l

es

2

focalizado

cuadrupolos

horizontal

de

2 mm

a

una

colocados

cha lfnea permiten que aquel tension

] _ suministra

en

un

haz

de

distancia el

de N70

ultimo

tramo

llegue al espectr6metro y

unos

pocos

cent.i'.met:ros

360

Gev/c 4 5xl0

con

.~on

de

m

del

de

di-

un~

ex-

anchura

en la d,irecci6n vertical • .' El memento del 1%.

El

flujo

intervalos mente

al

haz

incidente

de

tiempo

de

espectr6metro

es

es

de 2

N

de

s

unas en

(spill).

las

que

Estos

un

A p/p menor que

part!culas el

haz

intervalos

durante

llega

los

efectiva-

se

repiten

haz

fuera

a-

proximadamente cada 10 s.

Existe

un

blanco,

un iman,

durante

cortos

tipos

de

Sistema que

rapido

de

deflexi6n

interrumpe la llegada

intervalos

interrupciones,

de

tiempo.

la primera de

del

de

Este ellas

del

nuevos proyectiles

sistema

produce

impide que

dos

la cama-

31

ra

de

burbujas

sucesivas, segunda

lo

que

haz

de

protones

producir.l:a

un

moles to

interrupci6n

seleccionada bles

reciba

haces

por

que

el

el

se

produce

sistema

seguir.l:an

de

es

de

aproximadamente

ellas de 0 a

La cial para

al

la

forma

camara

ms

burbujas,

interacci6n

de

duraci6n

1. 5-2. 5

de

un

flujo

camaras

de

deriva

De rnanera especial to que

una

de

expansiones

de

con

que

no

los

sido posi-

dificulten

estas un

ha

la

la

interrupcio-

intervalo

entre

2 ms.

presencia las

La

dos

fondo

trigger,

entrando en

visibilidad de la interacci6n. nes

cuando

entre

reducir

de carga espacial.

cont.l:nuo de

que

consta

ISIS se ve beneficiada el

flujo

tambien

de part.l:culas

el

de este se

ser.l:a

perjudi-

espectr6metro. sistema,

reducen

los

pues-

efectos

32

REFERENCIAS

[l]

W.W.M.

Allison

et

al.,

CERN/SPSC/

76-43,

SPSC

42/Add.2

(1976), CERN/SPSC/77-44,

SPSC/P 42/Add.3 (1977)7

CERN/SPSC/78-91,

SPSC/P 42/Add.5 (1978)1

CERN/SPSC/80-50, SPSC/P 42/Add.7 (1980). M.

Aguilar-Benitez

et

al.,

Nucl.

Instr.

and

Meth.

205-

(1983)79. [2)

W.

Allison et al., CERN/SPSC/74-45, SPSC/Tl4,

(3)

F.

Sauli., CERN 77-09 (1977).

[4]

F.

Bruyant et al., Nucl.

[5]

R.S. Gilmore., SLAC-PUB-2606 (1980).

[6)

M.A.

Marquina

1

Instr. and Meth.

(1974).

176(1980)409.

Calibraci6n de un detector Cerenkov de ra-

diador s6lido para el Espectrometro Hfbrido Europeo. na. Universidad Complutense de Madrid

[7]

W.W.M.

Allison

and

J.H.Cobb.,

Tesi-

(1982)~

Ann.Rev.Nucl.Part.Sci.

30-

(1980)253.

(8)

W.W.M. Allison et al., Nucl.

Instr.

and Meth.

W.W.M. Allison et al., Submitted to Nucl. [9)

119(1974)499.

Instr. and Meth.

C.W. Fabjan and H.G. Fischer., CERN-EP/80-27

(1980).

B. Powell et al. Nucl Instr. and Meth., 198(1982)217.

33

(10]

G.A.

Akopjanov

et

al. /

CERN/SPSC/77-44,

SPSC/P

42/Add.3-

( 1977). (11]

A.

Bergier et al., CERN/EP/EH&/PH 81-14

K.E.

Johansson

and

B.

Pijlgroms.,

(1981). CERN/EP/EHS/PH

(1982). E. (12]

Epp et al., CERN/EP/EHS/PH 81-16

(1981).

P. Coet et al., CERN/SPS 81-25 (EBP).

82-4

34

DESCRIPCION DE FIGURAS

Fig. 1 ·- Configuraci6n

de

EHS

en

el

experimento

NA23.

Las

dis-

tancias vienen expresadas en centfmetros.

Fig.

2 -

Secci6n

transversal

de

la

camara

de

burbujas

de

ciclo

rapido ( RCBC).

Fig.

3 - Caracter1sticas

de

las

ventanas

de

entrada

salida

y

en

RCBC. Fig. 4 -

a) Configuraci6n

de

una

celda

camaras de deriva grandes b) Fig.

5 -

Fig. 6 -

deriva

en

una

de

las

en

una

(Dl-D3).

Geometrfa "en mariposa".

E.sque~a

a)

de

del detector de aerogel de silicio (SAD).

Dependencia de

h) Perdida mezcla

de de

l~

ionizaci6n en

energfa por argon

y

un

~i·

ionizaci6n para

20%

de

co 2

a

~/K/p

presi6n

atmosfe-

rica.

Fig.

7 -

Fig.

8

-

Secci6n vertical de ISIS.

a)

Ap/p en funci6n de p utilizando s6lamente Ml

h)

Ap/p en funci6n

de p utilizando

(RCBC).

RCBC + campo

en

el

de p utilizando RCBC + campo en

el

horde. c)

Ap/p en

funci6n

horde + M2. Fig. 9 -

El detector intermedio de gammas

(IGD).

35

Fig.10 - El detector de gammas hacia adelante (FGD). Fig.11 -

Disposici6n del trigger de interacci6n.

a

t "")

a N a

N

a:>

(,/) (,/)

-a

I/')

0



...;i

N

(,/)

~

u -i::c :l:u

0

a::



37

1. 2. 3. 4.

5. 6. 7. 8. 9.

Em bolo hidrciu lico Piston Volumen activo (280 l.) Ventana optica Camara de vacio Bobincis superconductoras Control de refrigeracion Estructura de acero Soportes

~::*----·

CAMARA Df BURBUJAS DE CICLO RAPIDO.

Fig.- 2

38

15° 1l5° I

i---

Haz

..

15°

Tanque de vacio

~

20.6

~ ": 24

I

I

v

•t. LR

•t. Le

tanqut de vacio Jmm Al

3.38

t : . .'

• camara 2mm A.inox.

11.36

1.' •)

hidrogeno liquido 7cm

0.70

u

Entrada

I I

l I

I

43

~-

15.44

4.

'1

Saligg

Salida del ha~ 31

tanquc dt vacio Jmm Al , camara 2 mm A. inox.

I

hidrogcno llquido 7.75 cm

Fig.-3

3.38

t. ,

11.36

1. !

0.78

1.~

15.52

-4.. i

soi 1 ~ lO soM>t14

'°U.lUJ9

• • • • • • • • • • • 0,, .. • • • • • • • • • 0

itOSNlS 01\~

04W'I)

iO 0"\1'4

\i

)Q

S -·6!.:i

;"I I I I

I I

I I I

I I

11

I

I I

I I

-;}

~~7"""'

017

qg-·6!.:J (~/!t•O)d 0001

oos

'°'

OS

01

I0

1·1

ZI

,.,

~

-• c

,.,

c ii

-

!"... 5I

A•)I 01 • "'"'J.

'o~ •J.OZ/J'I

D9

"JW/ d

OOOl

•·· ,..

O!P•W

XP/3P

- 'D!.:J : lt)

OOt

Ot

I

0 0 p

O~Ua!W!"JaJ"J

::i

O"J!W~)J050J

N l"I

g~

..., ~

i5" ....



noaro1d

fit

117

42

BLINOAJE

~

• IQQ kV ELECTROOO

~r

1 00 0 0

TUBOS OE CONFIGURACION OVOE CAMPO 00

0

00

00

00

00

00

00 00 VENTANA DOBLE oe MYLAR

00

00

00

00

00 00 0 00

g...... ----.. -,--. -. - .

oo

00

.

PLANO OE HILOS SENSIBLES

.

.

00

00 00 00

00

00 00

00

00 00 00

00 00

lgg __________ -100 kV

.O

ELECTROCO

Im. Fig.- 7

00,

:>9 -·5!.:I C•/Att>I Ol.NlfltOl'I 001

°'

oz



'

z

'o_ ~·

"'z >

lfi

Ji!

lf'I • llOatOI 11 NI

~



'i

~

,l~al

PJ t

I ...0z:

q B -·5!.:I •tA•O

0

n

3

Sv

.:c:. . c::::=====t:======~

gp

vaiaaw x

III

OINI~n~~sa

O'lil~IdV~

48

CAPITULO III

ESCRUTINIO Y MEDIDA.

III.1.- Introducci6n. Los

datos usados

en

este

estudio provienen

ci6n del Esprectr6rnetro Hibrido Europeo do con una carnara

de burbujas

de

(EHS),

ciclo rapido

la

utiliza-

del CERN, (RCBC)

equipa-

expuesta

inyect~do

un haz de protones de 360 Gev/c de impulsion, SPS

de

a

desde el

(Super Proton Synchrotron).

En septiernbre de 1981 se tomaron un total de 160.000

foto-

grafias, que con una proporci6n de 0.6 sucesos/foto dan un total de

aproxirnadarnente

dos

entre

los

100. 000

sucesos

laboratories

Japan UG., Madrid,

Mons,

de

utiles

Bombay,

Nijrnegen,

que

CERN,

Rutgers,

fueron

distribui-

Genova,

Innsbruck,

Serpukhov,

Tennessee

y Viena.

Nuestro

laboratorio

se

encarg6

de

un

rollo

de

unas

8.000

fotografias.

III.2.- Escrutinio.

En se han

el

realizado

tres vistas bl es entre

late

de

perdidas el

de dos

las y

primer

fotografias escrutinios

fotografias,

calcular y

el

tercero de cornparaci6n.

un

segundo

destinado

a

nuestro laboratorio

independientes, con el

factor

de

fin

de reducir

eficacia.

escrutinio

utilizando

se

Los

las

las

posi-

conflictos

resolvieron

con

un

49

La informaci6n sobre las caracter1sticas basada

en

los

siguientes

criterios

aplicados

de un suceso esta en

esta

fase

de

escrutinio, - La tarea tiene como base la "lista de predicciones" tenida

con

el programa

PRECIS).

Esta

lista

(ob-

contiene

to-

dos los numeros de foto con la distancia de la traza del haz de interes a

la cruz de referencia 108 situada en el

extreme de la camara,

(Fig.l).

La vista 1 es

la de refe-

rencia para cualquier escrutinio. Una traza incidente,

haz,

se admite como tal

siblemente paralela a la direcci6n

si

es

general del haz

sen(vis-

ta 1). -

El volumen fiducial de interacci6n tiene como ferior

la

linea

que

pasa

por

las

cruces

vista 1 y el superior el de la que une las

limite inen

101-108

la

cruces 104 y

105.

-

Clasificaci6n de vertices,

Cada vertice primario multiplicidad.

0

secundario se define por

SU

tipo Y

La multiplicidad es igual al numero de trazas vi-

sibles que salen del vertice

(en el caso de que no se pueda con-

tar exactamente se le suman 32). El caso de un par de

Dalitz,

principal, se considera como un mente igual a

cero.

Estos

dos

gamma

electrones en el vertice

de coordenadas aproximada-

electrones no son contados

en

la mul-

tiplicidad y su existencia se indica con una D.

Si

s6lamente

se

identifica

un

electron partiendo

del

ver-

50

tice de interacci6n este entra en el c6mputo de la multiplicidad del suceso, sefialandolo con la letra E.

- Clases de sucesos1 De se

a cu er do

define

cada

con

las

suceso

caracter i sti cas

con

un

numero

que

del

verti ce

representa

que pertenece seguido de su multiplicidad y

pr imar io,

la

clas-e

eventualmente de

a

las

letras E 6 D. Los tipos de vertices primarios son, O . - La

traza

incidente

propuesta

interacciona

dentro

del

unicamente

dos

volumen fiducial.

1

.- La

traza

propuesta

interacciona _y

ramas secundarias sin vertices dientes a

desintegraciones

da

secundarios,

de particulas

correspon-

neutras,

aso-

ciados al vertice principal. lo.- Existe ambigliedad entre los tipos O y 92. 11.- Existe ambigliedad entre los tipos 1 y 92.

91.- Cuando no existe predicci6n para la foto en cuesti6n.

92.- La predicci6n

corresponde a

alguna

interacci6n

que

ha

tenido lugar en la ventana de entrada. 93.- La interacci6n ocurre sobre

la

lfnea que

une

las

cru-

ces fiduciaies 104 y 105 en vista 1. 94. - La

traza

incidente

interaccionar s a li da) .

propuesta

atraviesa

la

camara

(lo hara probablernente en

la

ventana

sin de

51

95.- La predicci6n no pertenece a ninguna traza incidente.

96.- Cuando

la

interacci6n propuesta no es

jemplo, manchas,

demasiados haces,

visible

(por

e-

imposibilidad de me-

dida a la entrada en algunas de las vistas, etc.).

97.- La foto propuesta no existe o esta negra.

En

la

Fig. 2

pone mos

e j emplos

de

al gun as

de

las

cla ~es

de

sucesos citadas. Vertices secundarioss Los tipos de vertices secundarios son los siguientess

I•

Vertice

(interacciones) pal por medio

de

una

secundario

traza

cargada

unido con

al

un

princi-

numero

par

de trazas cargadas salientes.

D.

(desintegraciones)

-

Vertice secundario unido al prin-

cipal por medio de una traza cargada con un numero impar de trazas cargadas salientes.

v.

(V ceros)

-

Vertice

secundario unido

medio de una particula neutra

al principal por

(no visible)

y

un numero

par de trazas cargadas salientes. N.

(estrellas

neutras)

Interacci6n

de

una

particula

neutra (numero impar de trazas).

G.

(gammas)

-

En

el

casos

de

dos

trazas

cargadas

unidas

al vertice principal por una particula neutra que cumplan 1

52

- Apuntan al vertice principal o a algun secundario. Ambas trazas tienen ionizacion minima y no interaccionan.

-

El angulo de abertura es cero en todas las vistas.

-

Al menos una de las trazas espiraliza.

Estos

criterios

definen sin ambigliedad la materializa-

cion de un gamma en un par de electrones. X.

-

Vertice

secundario

en

una

region

van a parar una o mas trazas

y a

confusa

a

la

que

la que no es posible

asignar ninguno de los tipos anteriores. -

Identificaci6n de trazas secundariasa

De ellas

las

pue den

trazas s er

que

salen

i denti fi cadas

del ya

vertice en

es ta

principal* fas e

de

algunas

de

es cru tinio,

gracias a sus especiales caracteristicas,

E .- Electron. D .- Par de Dalitz.

P .- Proton, traza muy ionizante de curvatura positiva y que se para dentro del volumen de la camara.

S .- Traza muy ionizante, que sale de la camara y que no es posible identificarla como proton. La

identificacion de un proton

en

la

camara se

realiza

53

por

medio

de

la

medida

desde

el

final

visible

traza has.ta dos cruces situadas en las dos tas de la camara

de

burbujas.

Por

distancias sobre las tres vistas

de

la

caras opues-

comparaci6n

de

estas

se puede determinar si

la traza abandona la camara o no.

Si se para en ella es

obviamente un proton.

R .- Si se identifica un pion por su desintegraci6n en

N.-p.-e. Este conjunto de especificaciones permiten definir

la topo-

log!a de un suceso proporcionando toda la informaci6n referente a

el. En

base

a

estos

criterios

los

resultados

escrutinio de las fotos que correspondieron al

obtenidos

en

el

laboratorio de Ma-

drid se dan en las Tablas 1-3.

La

eficacia

de

escrutinio

en

funci6n

de

la

topolog!a de los sucesos se presentan en Tabla 4.

multiplidad

Estas eficacias

han sido calculadas de acuerdo a la expresi6n siguiente1

c 12

£·... =

t.. =

dondea munes

~

en

ef icacia

los

del

c12 + n.J

escrutinio

escrutinios

1

y

2,

n.

J

i, =

0 de sucesos coc12 = n n° de sucesos encontrados

s6lo en el escrutinio j.

La

eficacia

combinada

de

los

escrutinios

como1

E

=

fi.+~,.-£~*£1.

y

puede

escribirse

54

El

escrutinio

se

realiz6

en

las

mesas

Milady

Altas energias que cuentan con doble aumento

del

Grupo

de

(1,15.4 y 1,43.7).

III.3.- Medidas.

Terminado el 10 y 11

candidates

fueron premedidos en aparatos IEPS,

hicieron medidas ciones

escrutinio los

del

de

dos

vertice

de

cruces

fiduciales

interacci6n

y

de

O,

1,

de medida manual.

Se

asi

las

clases

como

diferentes

de

las

posi-

actividades

se-

cundarias.

Esta PDP-11, sirvi6

informaci6n,

una de

vez

procesada

base para

automatico

la

ERASME.

correspondientes

recogida

a

A

y

en

junto

discos

con

las

fase

de

medida,

ERASME

se

envi6

topologias

~

12

primer el

hacer

experimento

100%

de medidas

factorios,

resaltar en y

Espana

el

escrutinio

realizada

en

el· sistema

un

trazas

hecho

qu_~

remedidas,

calculadora

de

tienen al menos una desintegraci6n o tra en dos trazas cargadas, V •

de

una

listas

les 630

Hemes

de

de

total

de

2771

cargadas,

de

sucesos los

cua-

de una particula neu-

que

ha

utilizado

con

resultados

NA23 tal

ha

sido

tecnica

altamente

el

para

satis-

como podra comprobarse mas adelante.

III.4.- ERASME.

III.4.1.- Introducci6n.

ERASME la

fusion

tomatica

(Electron

Ray

Scanning

and

Measuring

Equipment)

es

de varias ideas para el escrutinio" manual y medida aude

fotografias

de camaras

de burbujas.

El

objetivo pri-

55

mario era el de construir un sist·ema de "un solo paso", un

aparato

miento dor,

tal

que

posterior.

las tareas

suceso.

la

foto

Erasme

a

analizar

realizaria,

de escrutinio,

no

con

necesitara la

ayuda

medida y en su caso

de

es to es, un

trata-

un

opera-

remedida

del

Todo combinado con una gran rapidez que asegurara un au-

mento en el numero de medidas correctas por unidad de tiempo. En nuestro caso, dido de otra manera, vencionales,

disponiendo de un solo equipo se ha procehac~endose

el

escrutinio

como vimos anteriormente,

con

de forma a

aparatos. condejar a

Erasme

la tarea de la medida de los sucesos.

III.4.2.- Breve descripcion. Informacion trarse en las

detallada

referencias

sistema del G.A.E.

sobre

el

[1-4].

de la J.E.N.

sisteme

Erasme

puede

encon-

Una presentacion exaustiva

se ha hecho en ref.[5]

ciones generales de las tecnicas de analisis

de

del

y aplica-

datos utilizando

tubos de rayos catodicos las puede encontrar el lector interesado en ref.[6-7]

La Fig.3 muestra el diagrama de bloques .,

del

sisteme Erasme

de la J.E.N. que consta esencialmente de las siguientes partes1 -

estructura mecanica.

- varies sistemas opticos. -

unidad

de

servosistemas

para

el

control

logico

del

transporte y posicionarniento de las fotografias. unidad

analogica

de

precision para

del tubo de rayos catodicos.

el

gobierno

del

haz

56

- procesador de la senal de traza.

- unidad de

digitalizaci6n y

control

de

las

bandas

de

es-

crutinio.

- unidad de mando bidireccional. - unidad de television.

-

ordenador PDP 11/34.

-

enlace paralelo rapido con el_ordenador Univac 1100/80.

El

esquema

de

la

estructura

central

del

sistema

Erasme

puede apreciarse en Fig.4.

El

carro de posicionamiento

tanas,

cuatro para

vistas

correspondientes

empleada para

las

peliculas a

la

la rejilla de

de

las

(pueden

camara

de

calibraci6n.

que calibrar cada ventana separadamente, es

de

gran precisi6n.-De hecho,

de

medida

se

reproducen

que permite una medida sin mas

con

un

los

la

error

rejilla

tiene

tratarse

cinco ven-

has ta

burbujas)

y

Con objeto

una

quinta tener

el movimiento del

carro

inferior

a

la unidad colocada

en

de

cuatro

no

desplazamientos

total calibraci6n de que medir

fotos

en

los de la

el

canal

15 14m,

lo

escrutinio y quinta

ven-

tana.

III.4.2.1.- El canal de proyecci6n.

La luz utilizada en el canal de proyecci6n esta facilitada por una lampara de hal6geno colocada en el punto focal flector parab6lico.

Esta luz paralela pasa a

traves

de un re-

de unas

len-

57

tes de Fresnel, proyeccion Tras

las

atraviesa el film y posteriorrnente las cuales

su reflexion en

mesa del operador. el

operador

mode no tos

de

sando

el

espejos

mover

la

come pueden

etc.,

boton

aurnentos 1

la

foto

observarla sine

interes'

sintegracion,

dos

dos

irnagen

sobre a

la

colocar

ser vertices

17

N

que

35

N

veces.

sobre

mesa

de

proyeccion

sobre

la

cruz

de

los

interacci6n'

servira

de

la

mediante una bola

de los que puede obtener una

correspondiente,

y

se proyecta

En esta hay una cruz fija y

puede

solo a

facilitan

lentes

de

pun-

de

de-

premedida,

pul-

posteriormen1;.e

de

referencia al pasar al canal de medida.

III.4.2.2.- El canal de medida.

La por

un

medida

tube

se

de

realiza

rayos

mediante

catodicos

desarrollado

especialmente

( Inglaterra)

en

por

colaboracion

la

del

tipo

la

con

detecci6n

casa el

de

Microspot

Tube

Ferrranti

CERN.

El

las

de

tamafio

trazas 7 5/AFJ,

Edimburgo del

pun to

luminoso se mantiene constante en todo el area de barrido con un diametro de 15±0. 7 /"'m.

La

imagen

del

punto

luminoso

film tras una disminucion de 110.8. se proyecta,

mediante

unas

lentes

del

CRT

se

focaliza

en

La luz que atraviesa el de

condensaci6n,

en

la

el

film

super-

f icie de un fotomultiplicador.

El area de la fotograf ia al alcance del barrido del CRT visualizada asimismo

en

un

monitor

aparece. una

de

cruz

television

que

puede

(Tecktronix

ser

611),

posicionada

es

donde

sobre

la

traza a medir.

Las

digitalizaciones

mediante

barridos

permiten

recibir

propiamente

paralelos gran

y

cantidad

dichas

perpendiculares de

sefiales

en

se a las

llevan la

a

traza

cabo que

inmediaciones

58

de

un punto que

un histograma

son

cuyo

utilizadas

centre da

de

las

forma

hardware

coordenadas

x,y

para del

realizar punto

con

un error en el film inferior a los 214m.

III.4.2.3.- Medo de operaci6n. En

nuestro

experimento

el

mode

de

operaci6n

t.ipico

es

el

siguientes El operador posiciona las en la lista de escrutinio, denadas tabla

vistas

de

proyecci6n

de

a

la que

in teres

(v

con se

0

respecto

a

encuentran

~'s,

•s,

de

la

foto

donde ademas tiene anotadas

x-y del vertice principal para el

distancia r i os

tres

la

de

codos,

i·ndicada las

coor-

aumento pequefio

cruz

esta

de

los

etc.)

de

la

y

la

referencia vertices

para

la

secunda-

vista

numero

1.

Se miden de forma aproximada todos los vertices anotados y se pasa al canal

de medida.

tamen te

con

alinea do

practicamente

la

siempre,

Normalmente si el film esta

ven tana

no

es

de

proyecci 6n,

necesaria

la

cos a

medida

correc-

que

manual

s uce de de

las

cruces fiduciales. Una vez pas ado al canal de medida, direcci6n de la operaci6n. en

brazes y

la del punto de intersecci6n.

es

de

cruz

de

de

las

cruces

fiduciales,

a

toman

la

partir de

la

la

cual

el

de

operador punteara

seran

localizadas

Seguidamente el programa localiza los

se miden y se pasa a

medida

sus

Si por cualquier causa no

locaiizarlas pedira ayuda y

referencia,

las demas. didos,

foto

programas

La primera tarea consiste en la loca-

lizaci6n

capaz

la

los

la

todas

vertices preme-

realizar el seguimiento y medida

las trazas que Salen de los vertices de forma automatica.

de

59

Completadas

las

medidas

de

las

tres

vistas

el

suceso

es

escrito en un fichero de la Univac para su posterior tratamiento. En cualquier memento a

la

informaci6n

cionar vertices

completa trazas'

0

del proceso el del

suceso,

affadir

operador

de

mode

qui tar

0

que

puntos'

tiene

acceso

puede

selec-

cambiar

eti-

quetas, etc.

III.5.- Comparaci6n de la calidad de nuestras medidas

con

las

de

otros laboratories. Dado que por primera vez nuestro e_quipo Erasme se empleaba operacionalmente

en

la

medida

de

un

experimento

comparar nuestras medidas con las de otros lizaban

aparatos

automaticos

de

diversos

esta forma realizamos ademas un control

hemes

querido

laboratories que utitipos

general

o manuales



De

de

la bondad de

nuestra

colaboraci6n

las medidas.

El

CERN

era

el

otro

laboratorio

en

que utilizaba un equipo Erasme para sus medidas. Los

centres

Sweepnik), IEP),

CERN

Nijmegen

escogidos

(CE, (NI,

rollo

han 14,

rollo 42,

side

Bombay

Erasme),

ABEL),

Tokyo

Genova

(BO,

rollo

12,

rollo

15,

(GE,

(TO, rollo 18,

Sweep-

nik) y Viena (VI, rollo 17, HAM).

La Tabla 5 muestra los valores medics de los residues en x e

y~

en centimetres en el film,

en la medida de cruces

fiducia-

les asi come la desviaci6n tipica de las distribuciones para las tres vistas. valor en

tv

medic 10

-6

En valor absolute se considera mas que aceptable un -5 del orden de 10 cm. Nuestros valores se situan

cm

de la muestra.

y,

en

genera 1,

son

muy

correctos para

e1

conj unto

60

Las Figs.5 y 6 muestran los valores medics lidades

de

ajuste

de

puntos

vertices

de

interacci6n

vamente.

La

entrada

cuando

los

en

de

y

la

reconstrucci6n

desintegraci6n

correspondiente

sucesos

procesados

metodo de Monte Carlo.

son

Puesto que

de las probabi-

a

MC

de

v

indica

previamente la

espacial 0

Is

para

respecti-

los

resultados

generados

por

el

generacion proporciona su-

cesos casi perfectos los valores dan una idea del 11mite de bondad

de

los

programas

de

reconstrucci6n. entr~

obtienen valores compatibles

Todos

los

laboratories

si y aceptables en general.

Otros parametros que dan cuenta de la calidad de

las medi-

d2. y n use dl es la distancia endl' tre el vertice de la interacci6n y el primer punto utilizado por das

el

de

trazas

programa

entre

el

son

de

reconstrucci6n

vertice

mero de puntos usados

d

2 utilizado y

ultimo punto

el

y

geometrica,

en el ajuste

de

la traza,

mero total de puntos medidos menos

el

de

contrarse muy separados buena medida buena nos

de

trazas

de termina ci6n

llevara al

de

la helice

que

del

dara

radio

4p/p deseado)

a

exige,

a

distancia nu-

el nupor

en-

principio una

residues

( que

estas

el

es use esto es, n

~n

bajos

curva tura

la

rechazados

ajustada.

lugar de

los

es

en

y

a

una

def ini ti va

energ1as,

medir

la

traza en la mayor longitud posible; utilizando en media un punto por centimetre recorrido en el espacio y cuyo primer punto usado se encuentre suficientemente alejado de la zona de confusion del vertice

primario

(

>1

cm).

La

Fig. 7 muestra

los

valor es

medics

para unas 1500 trazas primarias de dichos parametros para diversos

laboratories

Monte cm,

a1

Carlo n

~

use 3 cm

por cm. para

(aparatos)

(MC) . =

y

~

los

evidencia que

las

en

medidas

aparato

MC

media

laboratories. el

para

Las

d2-dl.

consiguen

En general

todos

entrada

La

19

y

de

los

sucesos

muestra

dl

trazas

de

utilizar aparecen

En

el

medidas

es

3

cm,

Madrid

entre

de

case

~

generados

15

y

por

d2 ~ 23 observan 17

puntos

nuevo satis factorias

de

manual

Genova y

en

simplemente el

de

Viena

61

que se podr1a haber medido mejor. Por ultimo damos en Fig.8

los valores

medios

de

los

res1-

duos en la reconstrucci6n de las trazas analizadas en Fig.7.

Los

c1rculos

abiertos

las

trazas y

los puntos al calculo del valor medio usando solo aque-

llas

que

<

corresponden

se - definen

d /d 3 3%). Va lores 1 2 talmente aceptables.

co mo

medios De

a

la

"mejor por

nuevo,

utilizacion medidas"

debajo las

de

medidas

los

de

todas

y cm ( dl > 1 70 ,..,._ m son to-

suministradas

por

nuestro laboratorio se situan correctamente en lo que cabe esperar de un buen sistema de medidas.

62

REFERENCIAS

[l]

D. Lord and E. Quercigh,

"The Erasme Project Summary",

CERN DD/DH/70-20, D.Ph.II/INST.

[2]

Proceedings

of

the

Second

70/7.

International

Colloquium

on

Suhupe

D.

PEPR, Cambridge, MIT-2098-660, May 1970.

[3]

H.

Anders,

Wiskott,

J.

Antonsen,

v.

Shkudenkov,

"Dynamic Astygmatism and Focus

Cathode Ray Tube of ERASME".

B.

corrections

and

of the

Oxford Conference on computer

Scanning, April 1974. [4]

H.

Anders and L.

film from the new

Sohet1

"Track detection in ERASME for

generation

of Bubble Chamber".

the

CERN DD-

-74-1, D.Ph.II/INST. 74-1, Jan.1974. [5]

M.

Aguilar-Benitez,

Ferrando, Oropesa,

J. J.

Gomez, A.

F.J. T.

Rubio,

Armada,

J.

Iglesias,

P.

J.

Salicio y

Casado, Ladr6n c.

I. de

Duran,

A.

Guevara,

J.

Willmott,

"ERASME"1

Energia Nuclear, Num'o, 126, Julio-Agosto 1980. [6]

Conference

on

Computer

Assisted

Scanning.

Padova,

April

1976.

[7]

David J.Zahniser.

"The Development of Fully Automatic Sys-

tem for the Prescreening of Cervical Smears,

"BIOPEPR".

Ph.D. Thesis. University of Nijmegen. November 1979.

63

DESCRIPCION DE TABLAS

TABLA 1.- Resultados

sabre

las

clases

de

sucesos

a

p~rtir

de

y

trazas

i-

7172 fotografias escrutadas.

TABLA 2.- Resultados

sobre

actividades

secundarias

dentificadas.

TABLA 3.- Resultdos sabre topologias. TABLA 4.- Eficacias de escrutinio por topologias. TABLA 5.- Residues en x e y en la medida de cruces fiduciales. Vt



de

vista,

Ra

valor

desviaci6n cuadratica media •

.'

central

del

residua,

RMSt

64

TABLA 1

Resultados sobre las clases de sucesos a partir de 7172 fotografias escrutadas.

CLASE DE SUCESO

0

1

10

11

91

92

93

962

470 2160

NUMERO DE SUCESOS

2843

473

88

12

137

PORCENTAJES

39.6

6.6

1.2

0.2

1.9 13.4

CLASE

0 +

94

95

96

97

TOTAL

25

2

0

7172

o.

o.

100.

6.6 30.l 0.3

1

CLASE 10 + 11 CLASE 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97

46.2 % 1.4

%

52.3 %

65

TABLA 2

Resultados tif icadas

sobre a

partir

actividades de

una

secundarias

muestra

de

trazas

y

3416

sucesos

idende

las

clase o, 1, 10 y 11 sobre el total de 7172 fotos.

NUMERO DE ACTIVIDADES

0

1

2

3

~4

TOTAL

SECUNDARIAS

NUMERO DE SUCESOS

1145

1370

553

225

123

3416

PORCENTAJES

33.5

40.l

16.2

6.6

3.6

100

66

TABLA 2 (Continuaci6n)

TIPO DE

NUMERO DE

ACT I VI DAD

ACTIVIDADES

v

890

%

DEL TIPO

23.7

%

DE SUCESOS

DE FOTOGRAFIAS

%

26.1

12.4

.

s

266

7. 2

7.8

D

107

2.8

3. 1

N

107

2.8

3.1

1. 5

I

1403

37.3

41.1

19.6

G

249

6.6

7.3

3.5

E

33

0.8

1. 0

0. 5

p

586

15.6

17.2

8.2

R

93

2. 5

2. 7 .

1. 3

x

28

0.7

0.8

0. 4

. 3762

100

TOTAL

*

110.2*

Un suceso puede tener mas de una actividad

3.7

.

1. 5

52.6

67

TABLA 3

Resultados

sobre

topologias

a

partir

de

3416

sucesos

clases 0,1, 10, 11 del total de 7172 fotografias.

TOPOLOGIA 2 (Elas. >

NUMERO DE SUCESOS

% DEL TOTAL

485

14.2

29

0.8

4

355

10.4

6

508

14.9

8

527

15.4

10

490

14.3

12

377

11.0

14

236

6.3

16

144

4.2

18

77

2. 3

20

35

1. 0

22

19

0.6

24

11

0•3

116

3.4

6

0.2

3416

100.

2 (Inel.)

-

Topologia+32 Impares TOTAL

de

68

TABLA 4

Resultados de la eficacia de escrutinio para las tas multiplicidades cargadas,

distin-

a partir de una muestra de

2080 sucesos correspondientes a 4300 fotograffas.

Multiplicidad o Topologfa

€1

f 2.

Eficacia Tota·l ( E.)

2

0.89

0.93

0.99

4

0.90

0.96

1. 0 0

6

0.90

0.95

1. 0 0

8

0.87

0.95

0.99

10

0.86

0.89

0.99

12

0.82

0.91

0.98

14

0.71

0.95

0.99

16

0.69

0.93

0.98

18

0.54

0.82

0.92

20

0.• 84

0.88

0.98

22

0.60

1. 00

1. 00

24

0.38

1. 00

1. 0 0

V 0 +X

0.92

0.89

0.99

2V 0 +X

0.84

0.92

0.99

3V +X

0

0.82

0.91

0.98

4V +X

0

1. 00

1. 0 0

1. 00

V4+X

0.75

0.75

0.94

V6+X

0.

1. 00

1. 0 0

V±+X

0.69

0.84

0.95

D3+X

0.67

0.67

0.89

69

TABLA 5

Residues en x e yen la medida de cruces fiduciales.

Residues en x

v

Residues en y

1

2

3

1

2

3

R

8xl0- 5

-2x10-4

-2x10-4

-2x10-4

-3xlo-4

-sx10-5

RMS

5xlo- 4

5xlo- 4

4xlo-4

5xlo-4

5xlo-4

5xlo-4

-2xlo- 5

lxlo-6

-5x10-6

2x10-4

2x10-6

lxlo-5

RMS

2xlo-4

3xlo-4

3xlo-4

2x10-4

2x10-4

3xlo-4

R

7xlo- 4

2xlo- 4

2xlo-4

2xlo-4

9xlo-5

3xlo-4

RMS

6xlo- 4

6xlo- 4

6xlo-4

7xio-4

6xlo-4

6xlo-4

-sx10- 7

lxlo-5

-lxlo-5

-6xlo-7

9xlo-6

4xlo-5

4xlo-4

4xlo-4

. 4xlo-4

5xio-4

4xlo-4

6x10-4

-sxio- 6

-9xlo- 6

-3xlo- 6

2x10-6

2x10-6

2x10-5

2xlo-4

3xlo-4

3xlo-4

3xlo-4

3xlo-4

3xlo-4

-1x10-.6

-3xl0- 6

lxlo-6

-2x10-7

-2x10-6

-2x10-6

RMS

5xlo- 4

4xlo-4

5xio-4

5xlo-4

4xlo-4

6xlo-4

R

3xlo-6

5xlo- 5

-6xlo-6

lxlo-5

-4xlo-5

5xlo-6

. RMS

sxio- 4

6xlo-4

6xlo-4

6xlo-4

sxio-4

6xlo-4

BOMBAY

R CERN

GENOVA

R MADRID

RMS R NIMEGA RMS R TOKYO

VI ENA

70

DESCRIPCION DE FIGURAS

Fig. 1 -

Vista

1

de

la

camara

RCBC

con

la

disposici6n

de

las

cruces fiduciales.

Fig. 2 -

Ejemplos de clases de sucesos.

Fig.

Diagrama de bloques del sistema ERASME.

3 -

Fig. 4 -

Esquema de la estructura central del sistema ERASME.

Fig. 5 -

Valores medics tos

en

la

de

las

probabilidades

reconstruci6n

espacial

de

de

ajuste

vertices

de punde

inte-

y

nuse'

racci6n. 0

Fig. 6 -

Lo mismo para las desintegraciones ee v •s.

Fig.

Valores

7 -

medics

de

los

parametros

al,

d2

descritos en el texto. Fig. 8 -

Valores trazas.•

medi9,,S

de

los

residues

en

la

reconstruci6n

de

\ .

/ ,./

--··

·-------

'

t

f

!





-

~

09

OJ r-

OS

Ol

OB

0

• •

06

OOl 17l

x

x

x

z x

x

.,

x x

x

9

8 0

m n

3

0

Zl

o .. :::J

lo

c.. ~

"C

.,l

-

c

-

:::J 0

Ill

0

9l 0 0

0

Sl





0

• •

oz







zz

0





asnu o ( W::>) Zp (W~) Ip

.,z

e X

SL

IA

01

IN

\1~

3~

3J

08

- 01

- oz - OE



- 0.,

• •



- OS

0



~

3

- 09 0

0

0

• 0



- Ol - 08

0

- 06 0

SDZDJl St>) SDPOl DJDd 0 s;uo1:>1puo:> s;Jof;w soi u; sop,p;w SDZDJl DJDd •

- 001

9l

so~va

AI

aa

NOI~~naa~

O'lD~IdV~

78

CAPITULO IV

REDUCCION DE DATOS.

IV.1.- Introducci6n. La reducci6n de los

datos recogidos por

los

distintos

com-

ponentes del espectr6metro EHS,

exije la utilizaci6n de una com-

pleja

realizara

cadena

necesarias hasta

SU

de

programas

para

el

que

procesamiento

de

los

espectro

sucesos

de

tareas

seleccionados

analisis fisico.

La informaci6n suministrada por el tipos,

el

la proporcionada por el

espectr6metro es

detecto~

6ptico,

de

dos

camara de burbu-

jas, que es tratada como se explic6 en el capitulo anterio~ y de la que se conseva

(en cintas magneticas

la informaci6n relevante formaci6n

electr6nica

utilizados y

qu~

.'

de

que

cada suceso. proviene

es recogida por los

ga dos

de 1 control

tipos

de

en

informaci6n,

la

6 en

to ma

de

de

El

los

ficheros otro

ti~o

distintos

de

disco)

es

la

detectores

ordenadores NORD-100

da tos

de 1

tn~

expectr6metro.

encarAmbos

previo procesamiento independiente,se com-

binaran para la reconstrucci6n completa de los sucesos. Este capitulo esta organizado de

forma que pueda dar

cuen-

ta de los diversos pasos seguidos en el tratamiento de los datos. Es

decir,

en

de pre-producci6n,

primer

proporcionando

citamos

los

llama dos

en los que se realizan las tareas

ci6n y alineamiento de los tro,

lugar

los

distintos

datos

que

componentes

permitiran

la

del

de

programas calibra-

espectr6me-

correcta

utili-

79

zaci6n de la infor.maci6n suministrada por cada uno de ellos.

A continuaci6n se describe un conjunto de programas dos

de producci6n,

los

cuales

tes

en el tratamiento de

los

realizan dates,

sincronizaci6n de la informaci6n, la reconstrucci6n en los

las

tareas

come soni

mas

el

de

gammas

y

importan-

ordenamiento y

la reconstrucci6n

detectores

llama-

geometrica y

en

aquellos

que

se ocupan de la identificaci6n de partfculas. Se hace en primer lugar la sincronizaci6n 6 combinaci6n de los

dos

tipos

resultado

de

de este

informaci6n proceso

es

a

los

la

que

nos

creaci6n

hemes

referido.

El

una

estructura

de

de

dates basica sobre la que trabajaran el resto de los progamas.

Un requerimiento esencial en cualquier experimento de esta complejidad es

el

almacenamiento

En

el

sistema

este

case,

al programador FORTRAN

la~

y

estructuraci6n

HYDRA[l],

elegido

facilidades

de

para

los

ello,

dates. ofrece

necesarias para el manejo

de una memoria dinamica sin mas que observar u~as pocas reglas. La

tarea

de

reconstrucci6n

se realiza a continuaci6n, en ,este capftulo,

geometrica

es quizas

la mas

de

eMtertsamente Co~o

debido a su complejidad.

~\.

que

t~atada

se verl mis

ade-

.

lant~

se trata basicamente de la reconstrucci6n espacial

ceso, es decir, ria

:i;os. suc.esos,

de

las

definir

partfculas

SU

del su-

vertice· de interaccion y. la trayecto-

producidas.

Se

utiliza

inicial la estructura de bancos HYDRA generada

come en

el

informaci6n proceso. de

sincronizaci6n.

La informaci6n de los caci6n

de partfculas

nientemente

procesada

y

las por

detectores que permiten la identifide sus

truc ci 6n, pue de .s er u ti 1 i zada en

la

fase

de

reconstrucci6n

los

detector es ·de

respectivos

gammas,

progamas

de

converecons-

tambi en come in formaci 6n a di ci ona 1 geometrica

6

bien

afiadida

poste-

80

riormente a la estructura general de datos. En este estadio del proceso de reducci6n de

datos,

se

indicatives

mente

utilizan

los

resultados

obtenidos

la calidad de procesos anteriores y j ora.

As l.,

en base

a

la

se tiene informaci6n de lo que se precede si es

la necesidad 6

reconstrucci6n la bondad

como

geometrica

normalde

n~

de su me-

de

un

suceso

no en la medida de este con

0

necesario a

su remedida

y

posterior re-

inf or mac i 6n

de 1

procesamiento. Por ultimo, expresada

en

las

y

una vez

magnitudes

que

la

ffsicas

adecuadas,

se

suces o

este

precede

a

la

introducci6n de las varias hip6tesis que permitiran llevar a

ca-

bo

las

los

ajustes

partf culas

cinema ti cos,

as oc iadas

a

que

ca da

daran

indicaciones

des in te graci6n

vertices principal o secundarios.

sobre

proveni en te

Esta tarea es

de

1 os

desarrollada por

el tercer grupo de programas descrito. La Fig.l muestra un diagrama de la cadena off-line

de tra-

tamiento de datos. En la ultima secci6n se presenta el

estudio realizado so-

bre la.calidad de los datos utilizados en el analisis ffsico. Pero antes de abordar la descripci6n de las tes

sefialadas,

programas tra

de

conviene

de sucesos

sirvieron

ciones

del de

para

programas

laci6n se realiza en dos jas

donde

la camara,

en base al

existencia cua 1 es,

optimizar

y

calcular de

un

conjunto de

una

de

etc.

las asl.

diversas y

comprobar

constantes de

mues-

configura-

geometrica.

como

de

el metodo Monte

primero en la camara

conocimiento

del campo magnetico,

por

aceptancias

reconstrucci6n

etapasi

de

par t 'ir

a

como generados

comparar

espectr6metro, los

la

1 os

(tanto reales

Carlo)

calidad

citar

. 1 acion . , [2] , simu

distintas par-

la

La

la

simu-

de burbu6pticas

de

descripci6n

81

del suceso dentro del volumen fiducial de la camara, SIMIN genera para cada traza un conjunto

de

puntos

el programa espaciales

a

lo largo de sus trayectorias.

A partir de los anteriores resultados, programas

SIMOUT

distintos

componentes

camara

burbuj as,

estos

de

se

programas

es

encarga del

de

generar

los

espectr6metro

producen

dichos

almacenada

de

un segundo grupo de impactos

situados

sucesos.

forma

que

miento directo por la cadena de programas

La

que

en

detras

los

de

la

informaci6n

de

permite

su pro.cesa-

de reconstrucci6n geo-

metr ica.

IV.2.- Calibraci6n y alineamiento de los detectores. De la calibraci6n y alineamiento de los pan los programas de pre-producci6n que, misi6n el determinar y/o cionamiento formaci6n el

del

comprobar

dispositivo

sobre

el

tiempo en que

estado

se

todos

en general, los

experimental

de

realize

sus

y

de

tienen como

parametros

de

proporcionar

distintos

la toma

detectores se ocu-

componentes

datos

fun-

la

in-

durante

( titulos),

lo que

posibilitara el uso de la informaci6n recogida en ellos. La

calibraci6n off-line

espectr6metro

requiere

excesivamente

tecnicos

el

de

los

desarrollo

para cada uno

diferentes de de

metodos los

componentes

del

complicados

detectores.

y

Algunos

de los trabajos realizados para el EHS se citan en Ref. [3]. Por su del

paquete

neamiento

y

interes de

nos

detenemos

programas,

calibraci6n

brevemente 3

SURVEY [ ] ,

off-line

de

que las

se

en

la

descripci6n

encarga

camaras

de

del

hilos

aliy

de

deriva del EHS. Este

paquete

de

progamas

engloba

dos

grupos

de

tareas,

82

las que se refieren al alineamiento de cos

con

respecto

al

sistema

de

los

detectores

referencia

del

electr6ni-

espectr6metro

aquellos que se encargan de la relaci6n entre el sistema ferencia de la Camara de burbujas y

de

y

re-

el Sistema de referencia del

espectr6metro. 1).-Alineamiento de los detectores electr6nicos. El p lanos

conocimiento preciso

que

componen 1 as

de

camaras

la de

posici6n hi los

de

de

y

los

diferentes

der i va es

un

re-

quis i to importante para la precision en la- determinaci6n del memento de

las particulas que

nocimi en to

de

1a

pos i ci 6n

las atraviesan.

de

estos

planes

Ademas,

el

permi te

buen

co-

resolver

1 as

ambigliedades en la reconstrucci6n de trazas. Asi pues la primera tarea es el alineamiento geometrico de laS

CamaraS

Y Una

t

Vez

realizadO

eSte

t

el

tambien los parametros operacionales de las

programa de deriva

CalCUlara (velocidad

de deriva, tiempo cero de deriva, etc.) El metodo utilizado hace USO de trazas del haz que no teraccionan y de las

el objetivo es

la posici6n camaras

del orden de tanto

los

de

los

situadas

planes antes

de la

de

lOO,.u.m para las

errores

obtener una precision en del

hi los camara

de

orden

burbujas

camaras de deriva.

estadisticos

come los

de

in-

la medida 50f--m para (Ul,

U3)

y

En este proceso

sistematicos

son

conve-

nientemente minimizados. Antes de iniciar la descripci6n de los sarrollados conviene sefialar que todos ci6n necesitan una

distintos pasos

los programas de calibra-

informaci6n inicial que convenientemente pre-

parada constituira los parametros de entrada a utilizar. caso,

de-

la informaci6n inicial consta de medidas

de

de algunos puntos de referencia sobre los planes

En este

las posiciones de

las camaras,

83

en el sistema

de coordenadas

del

SPS,

asi

como medidas

de

posi-

ci6n de los hilos con respecto a dichos puntos.

En primer lugar se que definen el haz, y

U3.

hilos

es

Para ello se

procede

decir,

determina

al

las un

alineamiento

situadas "eje

antes

cero"

de

las

de

la

camaras RCBC,

preliminar,

de los dos planos centrales de cada camara,

con

Ul los

mediante una

y

muestra seleccionada de trazas del haz se realiza un primer alineamiento aproximado de libre con todas

los

cuatro planos,

seguido

de

un

las trazas a traves de todos los planos.

ajuste Se ite-

ra este ajuste con muestras dB trazas cada vez mejor seleccionadas hasta que el criterio de convergencia impuesto para ci6n

radial

de

todos

los

planos

se

satisfaga.

l~

posi-

Por· ultimo,

los

resultados obtenidos se expresan en el sistema de referencia

del

espectr6metro. En el segundo paso del

proceso de

calibraci6n se pretende

el calculo de los parametros de las camaras de hilos y situadas

detras

de

la

Se utilizan

RCBC.

las

predicciones

pactos generados en estas camaras por la propagaci6n de zas,

desde Ul y

una de ellas1

a

traves

de

los

partir

con las de

los

posiciones datos.

precede de forma similar a

de

las

imtra-

campos magneticos hasta cada

estas predicciones en la posici6n

son comparadas lados

U3 a

de deriva

de

Para

los la

de

impactos

camara

los

impactos

reales

multihilos

la descrita para Ul y

U3.

calcuW2

se

En cuanto a

las camaras de deriva, ·se producen en primer lugar unas

graficas

que

traza

relacionan

la

posici6n predicha

del

impacto

cada plano con el tiempo de deriva registrado tura directa

de estas

figuras

permite

de

la

(V plot).

determinar

el

Una

en

lec-

tiempo cero

de deriva y la velocidad de deriva. Por realiza el

ultimo,

ajustes

de

y

en

la

orden

etapa

final

superior

del

(p.e.

tiempo de deriva que tengan en cuenta

proceso,

ajustes las

no

el

programa

cuadraticos

en

linealidades

de

84

la velocidad de deriva). teniendo

en .. cuenta

largo del hilo y

el

se

Se

calculan

tiempo

de

realizan

los

las

correcciones

propagaci6n

de

la

correspondientes

bre la precision de los resultados obtenidos.

a

aplicar

sefi'.al

a

controles

lo so-

Estos seran inser-

tados en el conjunto de parametros iniciales que

llamamos

"titu-

los".

2) .-Relacion entre

el

sistema

de

referencia

de

la

camara

de burbujas y el sistema del espectrometro. Tanto la camara de burbujas

como el

resto

de

los

detecto-

res de que consta el EHS pueden estar desplazados entre si, en

una

o

en

las

tres

dimensiones

del

espacio.

Cuando

se

comparar o combinar las medidas realizadas en varios de

bien

quiere

ellos,

y

ya que cada detector proporciona la informaci6n en su sistema de referencia propio,

es necesario realizar una transformaci6n a

un

unico Sistema de referencia. El

programa

FI TROT

[ 5]

del

la informaci6n procedente de

paquete

SURVEY

las medidas

de

calcula,

una muestra

usando de

tra-

zas del haz que no hayan interaccionado,

la transformaci6n desde

el Sistema de

Sistema

la Camara

de

burbujas

al

del

espectr6me-

tro, que viene dada por:

X espec.

=

R x X

+ T

cb

donde X S?n las coordenadas de las trazas RCBC)

I

R la

rotacion

de

matriz Euler

de en

rotaci6n las

tres

(en el espectr6metro y

(construida dimensiones

con del

los

angulos

espacio)

y

de

T

el

mediante

un

vector de traslacion. Los metodo

parametros

iterativo,

de

transformacion

consiguiendose

para los de traslacion y de

N

una

se

obtienen

precision

menor

de

30 /A-m

0.02 mrad para los de rotacion.

85

.

Para la obtenci6n de dichos parametros en el film estudiado en Madrid,

fueron medidos por Erasme

400

haces

repartidos

u-

niformemente entre las 8000 fotografias.

IV.3.- Reconstrucci6n de los sucesos. La cos

informaci6n

sabre

dates,

los

que

sucesos

es

proporcionan

los

recogida,

el momenta de

en

por una calculadora NORD-100

neticas.

El

~ormaci6n

programa

bajo

PRECIS

HYDRA,

se

creando

almacenada

y

encarga una

elec~r6ni­

detectores

de

en

la

cintas

reorganizar

estructura

de

toma

mag-

esta

dates

de in-

directa-

mente procesable por los programas de reconstrucci6n. PRECIS( de

2

]

se

encarga

predicciones

de

las

ci6n,

referidas a

zaran para

hacer

tambien

de

coordenadas

de

la cruz fiducial el. escrutinio

de

de

proporcionar los

vertices

referencia,

las

una de

que

fotografias

lista

interacse

utili-

obtenidas

en

la camara de burbujas. Un en tre

segun d o

l'as

programa,

medi das

de

los

S YNCHR 0

sucesos

en

(2] ,

h ace

la

., . . sincronizacion

1a

camara

de

burbuj as

y

la

programas

de

informaci6n electr6nica de estos. Pero

la

tarea

fundamental

producci6n se ref iere a EHS,

que requiere tres

tantos lisis

programas de

a's,

[ 2]

't(

01

particulas cargadas

la

de

este

reconstrucci6n

ni veles

de

y

0

yt •s

(PARTID).

(GAMIN)

un

suceso

soportados por

geometrica e

de

completa de

traba j o,

reconstrucci6n s

grupo

otros

(GEOHYB),

identificacion

de

analas

86

IV.3.1.- La reconstrucci6n geometrica. La reconstrucci6n geometrica se realiza a partir de formacion recogida por los detectores realizadas

sobre

espacial

de

rias

las

de

los

las

fotograf1as,

vertices

y

part1culas

a

la

y

la

afecta

a

proceso proviene principalmente del que pueden obtenerse en

electr6nicos y las medidas

estos.

de

dis tinguir

corresponden producto

a

de

reconstrucci6n

trazas

en tre

reales

de 1 a 1 gor i tmo de

la

todas y

reconstruccion

de

La

las

trayecto-

complejidad

del

gran numero de combinaciones

a partir de la informaci6n inicial y, s i dad

a

determinacion

asociadas

la in-

de

estas

trayectorias

por lo tanto, est as

cuales

la nece-

combinac ione s

en

reconstruc c i6n.

de

cambio El

son

cu al es

solamente

proce dimien to

uti-

1 i za do por el programa GEOHYB es descrito a continuaci6ri. La

primera

espectrometro, uno al

de

los

tarea

es

realizada

decir,

detector es,

periodo de

toma

de

los

es

la

para_metros

electronicos datos

lectura

de

los

y

y

la

optico,

sucesos

a

de

t1tulos

posicion

de

rotacion

y

traslaci6n

..

adecuadas

la informacjon de cada detector,

que

cada

correspondien tes procesar.

posiciones de los diferentes detectores se construyen ces

de

del

la~

permitiran

en el sistema de

Con

las

matri~

expresar

referencia co-

mun del espectrometro. Se dientes tro

leen a los

diversas

los

valores

de

los

campos

magneticos

correspon--

dos imanes Ml y M2 y se definen en el espectr6meregiones

de

intensidad

de

campo.

El

algoritmo

de

seguimiento de las trazas a traves del campo se aplica en intervalos de longitud fija en cada region,

de forma que el valor del

campo sea el valor medio de este en cada intervalo los problemas

de gradiente de campo en las

intensidad se define una region).

longitud maxima

de

regiones

(p~ra

evitar

de mas

alta

intervalo para

cada

87

Una vez que toda esta inforrnaci6n esta adecuadarnente organi zada en bancos

y

sea

accesible por

el

resto

del

prograrna,

se

precede a la reconstrucci6n propiarnente dicha del suceso. Se cornienza esta en la carnara de burbujas. rnedidas tes

de

las

cruces

transforrnaciones

fiduciales para

se

obtener

calculan una

las coordenadas espaciales de los

A partir de

las

primera

las

correspondienaproxirnaci6n

de

diferentes vertices rnedidos

en

cada una de las tres vistas. A continuaci6n y a

partir de

las rnedidas

de

las

trazas

a-

sociadas a cada vertice se realiza un nuevo ajuste de los vertices en cada una de las vistas. cuenta

ni

los

puntos

rnal

Para dicho ajuste no se tiene en

rnedidos

vertice principal, es decir,

ni

aqtiellos

mas

pr6xirnos

al

se define una cierta region alrede-

dor del vertice en la cual las rnedidas no son utilizadas do que estos puntos, flObre todo en sucesos

evitan-

con rnuchas particulas

cargadas producidas, puedan provocar arnbi~liedad en la deterrninaci6n de

de

la

traza.

Con

es ta

inforrnaci6n

los vertices en cada vista prirnero,

nuaci6n

las

coordenadas

espaciales

de

se

redefine

la

y se." recalculan estos

por

posici6n a

conti-

asociaci6n

de

las tres vistas. ~.

ii.

Mediante el analisis rnaras las

Ul

y

U3

fotografias

y

de· los

cornbinando estos de los

sucesos,

irnpactos con

las

recogidos

en

las

rnedidas · realizadas

se reconstruye el h.az que

ha

caen o-

riginado la interacci6n. La

reconstrucci6n

de

las

trazas

secundarias,

se

diante el analisis de la inforrnaci6n recogida por las deriva.

hace

carnaras

mede

Se analizan las sefiales dejadas por el paso de una traza

en los hilos de los cuatro planes de que constan. posiciones

de

las

sefiales

estan

relacionadas

Puesto que las

entre

si

por

la

88

(inclinacion de

geometrfa de la camara distancia

y

planos, la

hora

es

ya

bien,

en

tripletes,

traza. de

Ahora

hilOS)

los

entre

Unicamente

I

posible

la

COn

espaciamiento

SefialeS

reconstruccion

reconstruccion

la

traza

candidate a

elegir el

los planos,

la

se

en

del

treS

paso

priorizara

obtenci6n

de

de

a

la

sefiales

en

los cuatro planos, cuadrupletes. Este proceso se inicia en el segundo brazo del espectr6metro, en

se la

uti 1 i zan Camara

06 1

puesto que a y

por

tanto

menor.

en primer la

mas

1 ugar

los

alejada

mul tiplete s

del

vertice

ella solo llegan particulas el

numero

Oespues,

de

impactos

los multipletes

y

re cons truidos

de

interaccion,

con muy alta

combinaciones

obtenidos

en 06

a

se

impulsion tratar

combinan

es con

los de 05 y 04 con el fin de reconstruir el paso de una particula en el segundo brazo del espectrometro en base a

la consisten-

cia de estas combinaciones. Con el conocimiento del M2,

mapa

del

campo magnetico

del

iman

se extrapolan las trayectorias al primer brazo del espectro-

metro y

se seleccionan

los

impactos

de

las

camaras

03

02

y

Ol.

Ya bajo la influencia del iman Ml se combinan con la informacion que proporciona maras

la camara proporcional W2.

consecutivas

no se

consigue

la

en mas

Si

combinacion

de

la

union

(hibridizacion)

con

ca-

de multipletes

necesaria en la extrapolacion, se rechaza el candidate a Por ultimo se hace

dos

las

traza

trazas

re-

construidas sobre las tres vistas de la camara de burbujas. En cada paso del proceso se van marcando zados,

de

forma

que

no

intervengan

en

la

los

siguiente

hilos

utili-

reconstruc-

cion. Una

vez

finalizadas

las

posibles

segundo brazo de palanca se precede pactos

recogidos

en

las

de

reconstrucciones igual manera con

camaras situadas

en

el

en

el

los

im-

primer brazo

del

89

espectr6metro,

correspondientes

en

esencia

a

partfculas

que

no

atraviesan M2.

Si maci6n

alguna

las

electr6nica

primario,

se

trazas

no

trazas

la

reconstruidas

ajusta

intentan

Finalmente las na

de

con

ajustes

a

las

que

posibles

cuya hibridizaci6n

de

las

de

Camara de

tes",

que

normalmente

burbujaS

provienen

base

a

provienen vertices

es

COmO

la

del

vertice

con

trazaS

interacciones

infor-

secundarios.

imposible

quedan

I

de

en

en

11

el

ninguCOlgan-

material

o bien son producto de desintegraciones, por ejemplo de K~'s.

En trazas

de

ninguna que

esta la

de

etapa

se

recoge

camara

de

burbujas

las

reconstruidas

corresponden

aceptancia

en

en

general

geometrica y

a

tambien

a

las

que

la

no

los

han

sido

detectores

aquellas de

informaci6n

baja

que

sabre

las

combinadas

con

electr6nicos

quedan

fuera

impulsion que no

de

y la

llegan

a

salir de la camara.

Por

ultimo

diferentes permite

trazas

rechazar

y

con se

de

los

mementos

realiza entre

un

todas

y

angulos

ajuste las

obtenidos

global

del

trayectorias

de

las

suceso,

que

reconstruidas

aquellas con baja probabilidad de ajuste.

En de

nuestro

hibridizaci6n

experimento para

se

partl:culas

ha

calculado cargadas

que

con

el

xF

>

porcentaje 0. 7

es

del

orden de 88%.

IV. 3. 2 .- Reconstrucci6n

en

los

calorfmetros

electromagne-

ticos.

La

informaci6n

procesada ci6n de

por

el

de

los

programa

las cascadas

detectores GAMIN

en estos

dos

[ 2]

que

de

gammas .

realiza

detectores.

( IGD, la

FGD)

es

reconstruc-

Dicho programa ha-

90

ce un primer analisis sici6n y El FGO, jo:

la energia de los debido a

se

de los

buscan

su estructura,

separadamente

informaci6n

de

la

del

IGO,

determinando

fotones que han golpeado el

elementos que lo componen, dando

datos

requiere

las

un

sefiales

energia

detector.

estudio mas

producidas

convertidor,

la po-

en

hodoscopio y

depositada

en

el

complelos

tres

absorbente,

convertidor

y

absorbente. El metodo que registradas en el en matrices

se

[4 ]

sigue

en

IGO se basa en

de 5x5 contadores,

el

analisis

separar

de

las que

fo~ma

de

las

sefiales producidas el

elemento central

de la matriz sea el contador que registr6 la maxima sefial.

Sabre estas matrices

se

realizan

una

cascadas

serie

amplitud de de

tests· con

objeto de comprobar efectivamente-que contienen una unica cascada,

lo que permite excluir los contadores que forman

esta matriz

del proceso iterative de busqueda de nuevas cascadas. Para

cada

una

de

ellas

se

calculan

energfa de la particula incidente. te

en

una

impacto,

parametrizaci6n

g ia y

la

exponencial,

en

funci6n

del

pun to

de

Este metodo permite

separar cascadas de

de

2 5 mm.

igual La

e-

ener-

las coordenadas obtenidas se combinan para obtener las pomasas

0

'1

rt

y

Basicamente el metodo consis-

con una s eparac ion minima en tre el las

sibles de

coordenadas

de los cocientes entre amplitudes medidas en dos conta-

dores vecinos. nergf a

las

I

$

Y

invariantes 0 I

$

desintegraciones

a

correspondientes

o

Una baja probabilidad de estas combinaciones puede ser indicaci6n

de

Recordemos

la

que

existencia una

traza

de

de

una

hadron

posible dentro

"cascada de

la

hadr6nica".

aceptancia

del

IGO tiene una probabilidad del 63% de producir una cascada. Para

el

FGO

el

algoritmo

para

el

reconocimiento

cascadas esta basado en la busqueda inicial de grupos

de

las

de sefiales

91

sobre

cada

uno

de ,..

combinan entre s 1.

los

tres

aquellas

esta asociaci6n.

que

convertidor y

combinaciones para

luego

se

las

que

absorbente,

no

sea posible

La energfa de la cascada se cilcula mediante un

tos dos ultimos elementos, las

hodoscopio

elementos,

ajuste de las seffales depositadas de

del

Estas combinaciones se asocian con la energia



depositada en los otros dos rechazandose

planos

cascadas

y

una

en el cristal de plomo

usando en este ajuste las

parametrizaci6n

empirica

es-

d~

coordenadas

del

desa_rrollo

lateral de estas. En el FGD es posibre separar cascadas si estas tas

al menos

en un plano

del

hodoscopio.

Mientras

cascadas en un mismo plano se requiere

una

3 cm para su singularizaci6n.

permite

nes

que

provengan

de

Esto nos

desintegraciones

de

son distin-

que

para

dos

separaci6n minima

t'\

0

distinguir 's

de

de

foto-

hasta

300

para

to-

Gev.

El programa das

GAMIN suministra

las particulas

cargadas

y

neutras

cascada electromagnetica en estos ademas

un

analisis

de

todas

informaci6n

las

dos

que

han

similar dado

detectores,

combinaciones

bilidad de ajuste le a La

Fig.2

muestra

rt

y

yt

a

una

proporciona

posibles

efectiva, energia y vector memento del sistema, 0

y

lugar de

masa

dando una proba-

0

distribuciones

de

masas

efectivas

¥'6

Los datos corresponden al experimento cuyo estudio nos ocupa.

IV.3.3.- Reconstrucci6n en ISIS y SAD.

El procedimiento

utilizado para

la

ticulas en ISIS esta en relaci6n con las de este detector.

reconstrucci6n

de

par-

caracteristicas propias

Recordemos que por su estructura no proporcio-

na informaci6n en la coordenada z, y es simetrica con respecto a

92

la coordenada y, por tanto la reconstrucci6n espacial de la trayector~a

de la part1cula se realiza con la ayuda

de

las

carnaras

de deriva proximas a esta, Dl y D2. La inforrnaci6n proporcionada por riva,

el nurnero de hilo,

hilo,

y _la arnplitud de

ISIS es

el

tiempo

de

de-

el nurnero de sefiales registradas en ese la sefial.

A partir de

la relaci6n tiernpo

de deriva-n° de hilo y conociendo la velocidad de deriva, tiene la relaci6n entre las distancias y se precede a

se ob-

la recons-

trucci6n espacial de las trayectorias de las part1culas. SPIRES es

el programa

que

se

encarga

de

la

reconstrucci6n

de los segmentos de traza dejados por estas partfculas a su paso por la carnara y del calculo de dichas trayectorias.

las

magnitudes

correspodientes

Este proceso se realiza en tres

etapas,

a

que

describiremos brevemente. Se

la

parte

mas alejada del detector y en el sentido contrario al haz

inci-

dente.

comienza

Los

sefiales

la

reconstrucci6n

distintos

de hilos

candidates

consecutivos,

de

a

de

la

traza forrna

trazas

se que

por

obtienen en

cada

las sefiales registradas en el deberan corresponder a tos

de traza definidos.

Se

tienen en ·cuenta

asociando hilo

los

finalmente

todas

segmenaquellos

segmentos definidos en una longitud m1nima y estos son recogidos y almacenados para las siguientes etapas •

. Seguidamente y haciendo uso de esta a la reconstrucci6n,

inforrnaci6n se precede

en sentido contrario al anterior y de forma

analoga con el fin de mejorar los pararnetros que definen a

estos

candidates a trazas. Por pl it Ud un

de

estudio

ultimo las de

S

para

efial es

la

cada

traza

de j adas

ionizaci6n

en

reconstruida los

producida

hi 1 OS al

que paso

se

recoge

per mi ti ra de

la

la

am-

hacer

part1cula

93

cargada por la camara de deriva y determinar su velocidad •

.. Conocidas las impulsiones

de

las

particulas,

reconstrucci6n en el resto del espectr6metro, y programa

asigna

diferentes

probabilidades

a

a

su

la velocidad,

el

las

en base

distintas

hip6-

tesis de masa p/K/"/e. Un estudio precise sabre una muestra de

trazas

reconstrui-

das y ajustadas cinematicamente a desintegraciones de /\ ~ /\ Ko y a conversion de t 's en la camara de burbujas permite s extra er importantes resultados sabre su funcionamiento. Practicamente todas las trazas identificadas por medidas se

distribuyen

Fig. 3a. menos

por

Tambien

de

160

se

todo

el

espacio

comprueba

seffales

que

tienen

de

la

un

deriva

mayoria

memento

de

come

de

las

inferior

ionizaci6n muestra trazas

a

3. 5

la con

GeV/c

mientras que las de memento superior tienen una media de seffales por

traza

de

260

tv

(Fig.3b).

El

espectro

de

probabilidades

de

ionizaci6n para hip6tesis de masa correctos presenta la esperada distribuci6n Se

pl~na

puede

(Fig.3c).

concluir

ISIS utilizada en este za

I

conservaci6n en

'f

terminos

Aplicando el metodo

en la resoluci6n de

ecuaciones,

las cantidades medidas,

de

las

variables

de multiplicadores obtenemos

corregidas,

los

nuevos

cinem-aticas de

Lagrange

val ores

para satisfacer las

d'e

ecuacio-

nes de conservaci6n, as1 como la probabilidad del ajuste, calcu2 lada en funci6n del valor del X para el m1niino encontrado. Es decir, se trata de hacer m1nima la funci6n siguiente1

x. 2 (m

IX IO{)

o

(m - m )

T

o

G (m - m ) + 2 m

~

T

f(x,m)

95

donde m

0

en

forma

matricial

m representa

las

cantidades

medidas

y

los valores iniciales de estas cantidades antes de ser varia-

dos

en

las

diferentes

las

cantidades

medidas,

dependientes de m y ~

de ajuste, y La

iteraciones.

T

f(x,m)

de x,

Gm es

la matriz

de

error

las

ecuacion_es

de

ligadura

son

magnitudes

desconocidas

en

de

el proceso

son los multiplicadores de Lagrange.

minimizaci6n

de

esta

expresi6n

resolv~r

requiere

el

sistema de ecuaciones:

d ~2 o

=

(m-m )

=

0(

T

G + m

dm d "X2

0(

df(x,m)

T

=

dm

0

df(x,m)

T

=

0

dx

dx

x 2_

d

=

f(x,m)

=

·-

0

dO(

La selecci6n del ajuste cul a hace ...,

0

Ks / A/ A finalmente en base extrafia

o al

a a·

X

la la 2

.

(corte en vidas medias,

etc.

lidad

resolver

permiten

tambien

)

desintegraci6n de mat~rializ~ci6n

y

a

la

una parti-

de

·aceptabilidad

Determinados

cortes

ambigliedades

J se

un

fisica

en probabi-

entre

diferentes

hip6tesis ajustadas. El programa realiza ajustes con

diferente~

el trimomento de las trazas medidas y estan

bien

angulos

que

definidos definen

(4 la

ligaduras direcci6n

la direcci6n .de

para de

eficacia

experimento.

de

ajuste

en ambos

casos

los

la

como variables a ajustar en el proceso La

ligaduras,

gammas)

partl.cula

y

3 si

la neutra 1

neutra

si

los

entran

(2 en el caso de gammas). es

de

un 80% para nuestro

96

El resultado del proceso es una cinta magnetica o GST (Ge1 nera 1 Summary Tape) , que en re gistros FQT [ ] , con tiene toda la informaci6n

del

suceso,

a

partir

mini-DST (Data Summary Tape)

de

la

cual

se

que contendran la

vante para el tipo de analisis a

efectuar.

construyen

informaci6n rele-

Esta ultima reducci6n

es necesaria para un manejo "c6modo" de los dates. ejemplo,

v

01

s

que

la

requiere

6

informaci6n cintas

GST

correspondiente de

2400

las

pies

y

a

Sefialemos por

8000

1600

sucesos

b.p.i.,

con

de

im-

posible manejo, que se reducen a una s6la mini-DST.

IV.4.- Calidad de los dates. A parte del estudio hecho sobre la en

I I I. 5,

pueden

una ve z

hacer

obtenidos

otras

v01 s

angulos

del haz. del 1

~00 ,

de

de

interes

la y

las

medidas

cinema tic a

ya

como son el estudio del haz,

clasicas

se en

las masa e-

y las distribuciones de los "pulls".

La Fig.5 muestra las los

re sul ta dos

comprobaciones

este tipo de analisis, fectivas de los

los

calidad de

azimutal

(

~

distribuciones

de

) y de profundidad

impulsion

(p)

y

de

>. ) para las trazas

Como puede verse nuestro conocimiento

del

haz

es

mejor

lo que posibilita imponerlo en aquellos sucesos en que

la medida no haya side posible

(haces superpuestos)

o deficiente

(haces cortos 6 zonas confusas). Los valores medios encontrados son:

p = 359.984 ± 0.019 )

= -0.0000720

~

=

Gev/c

± 0.0000008 rad.

0.002198 ± 0.000024

Puesto que se conocen perfectamente

rad.

las

masas

de

las

par-

97

t1culas cuyo estudio hacemos,

la observaci6n de las distribucio-

nes

los

de

masas

efectivas

para

candidatos

cinematico es una buena

comprobaci6n

la

campo magnetico

camara y

el mapa

de

de

que

introducidos.

se

muestra

superior

a

La

masa

en

efectiva

las

(que

terminaci6n de la impulsion de ·las trazas) te

salidos

+

del

ajuste

distorsiones

influyen

en

la

de de-

han sido correctamen-

n >,


Y

(

P

n+ >

0

en Fig. 6 para los V 's con probabilidad de aj uste -4 10 y para aquellos que dieron un unico ajuste. En

la Fig.7 mostramos

los

sucesos unicos a

mayor

escala.

Los

valo-

res medias de las distribuciones soni 0

= = A> =

m(K

2

s m ( /\ )

0.49767 ± 0.00029

Gev/c

1.11586 ± 0.00013

Gev/c

me

1.11658 ± 0.00052

Gev/c 2

)

en perfecto acuerdo con , 1 as [7] • bl as de particu

La

tercera

investigada

los

que

comprobaci6n

me di ante

la

de

2

se pueden

bondad

observaci6n

encontrar

de

de

los

unas

en

datos

ciertas

las

ta-

puede

ser

funciones,

llamadas "pulls", de las cantidades medidas y ajustadas. Para ~' ~

cad a

traza

donde a

V

0

y

cada

uno

de

SUS

parametros

(p

I

) el pull se define comos

(Cm -

a

del

c representa p,

Ca)/[('CJ"Cm)2 -

~

o

~

(ere

a

)2]1/2

, m se refiere a la cantidad medida,

la cantidad ajustada por la cinematica y

~

a

los errores en

dichas cantidades. Los errores de

las

cantidades medidas

se

toman

de

la

geo-

98

metrfa y los errores en las ajustadas de la cinematica. rador

del

ajustada7

pull

es

la

diferencia

cantidad

medida

y

la

El signo menos que aparece en el denominador viene

de la correlaci6n entre indican

hasta

que

ajustar

las

ecuaciones

sis

dada.

normal,

la

el denominador es una medida del error esperado en di-

cha cantidad. pulls

entre

El nume-

En

las

que

trazas de

las

cantidades

punto

el

medidas

de

medidas

programa un

v

0

de

de

las

distribuciones

ajustadas.

cinematica

forma

conservaci6n momento-energia

principio

y

a

para

deben

Los

tiene

cumplir una

seguir

lo que se traduce en que deben estar centradas

con

hip6teuna en

ley

cero,

con una anchura unidad. Las Figs.a,

9 y 10 dan dichas 0

zas de los ajustes 3C de K s Los

valores

,

centrales

A y y

distribuciones para ·las

tra-

A respectivamente.

las

anchuras

se

encuentran

en

la

Tabla 1.

Como puede apreciarse tanto la

forma

de

como los valores tabulados son satisfactorios.

las

distribuciones

99

REFERENCIAS

[lJ

R.

Bock, E.

Pagiola and J. Zoll, HYDRA Topical manual.

[2J

EHS Software notes.

[3]

The forward Cherenkov calibration for the different experiments in EHS.

CERN/EP/EHS 84-Draft (29,January,1984)

Alignment and Calibration of the EHS Wire Chambers. A.

Bergier,

CERN/EP/EHS/ P4 81-82

[4J

B. Powell "et al., Nucl.

[5 J

Data

processing

for

(24, August,1981).

Inst. and Meth.

Hybrid

Si stems

198 (1982)

of

217.

detectors.

Bergier,Geneva 1981. [6J

M.

Benot at al.,"The proposal of the European Hybrid

Spectrometer". Part. Ba Charged particle identification, Addendums of 26 July 1978 and 8 june 1979.

[7J

Rev.

of Mod.

Phys.

Vol 56, No 2, PART II, April 1984.

A.

100

DESCRIPCION DE TABLAS

TABLA 1. -

Va lores pulls

centrales

para

las

y

anchuras

can t i dad es

Vo en los ajustes

-

A , A

y

de

p, ). 0

K • s

las

distribuciones

Y '(' de

las

trazas

de de

101

TABLA 1

Valores centrales y las

A

cantidades

anchuras de las distribuciones de pulls para

p, ~

'f

y

de

las

trazas

del

v

0

en

los

ajustes

0

y Ks•

p

A. XMEAN

4' XRMS

XMEAN

XRMS

XMEAN

XRMS

Traza pos.

0.0485

1.0515 -0.0240 0.9480

0.1074

1.0829

Traza neg.

-0.4839

1.0288 -0.0895 0.7364

0.0658

0.9217

Traza pos.

-0.2816

1.0409 -0.1436 0.7470

-0.0290 0.9724

Traza neg.

-0.1491

1.1268 -0.0423 1.0481

0.0763

Traza pos.

-0.2108

1.0522 -0.0740 0.8847

-0.0408 1.0334

Traza neg.

-0.3130

1.0875 -0.0491 0.9138

0.1136

-

/\

-

/\

Ko

1.1197

s

1.0787

AJ

102

DESCRIPCION DE FIGURAS

Fig. 1 -

Diagrama de la cadena off-line de tratamiento de datos EHS.

Fig.

2 -

Distribuciones de masa efectiva de parejas de fotones detectados eni a)

IGD

b) FGD c) un fot6n en IGD y otro en FGD. Fig.

3 -

ISIS. a)

Distancias medias de deriva para la muestra. discutida en el texto.

b) Numero de medidas de ionizaci6n utilizados por traza para aquellas_ cinematicarnente identificadas. c)

Distribuci6n de la probabilidad d.e ionizaci6n.

Fig. 4 -

Rango de identificaci6n de kaones y protones.

F~g.

p,

5 -

~

y

f

reconstruidos para las traias del haz.

··\

Fig. 6 - Masa efectiva de los sisnemas y

(

(p

+ .

n ), (p n )

n+ n-).La 11nea continua se refiere a todos .

0

los sucesos. La parte rayada se refiere a los V 's con una unica hip6tesis Fig.

7 -

0

0

K respect1vamente). s

Distribuci6n de masas efectivas para unica hip6tesis

Fig. 8 -

(A, A

( /\ , f\ y K0

s

0

Pulls .para la hip6tesis K • s

v0 •s con una

respectfvamente).

£01

r-l

0

'

0

~

-<

-<

p

w 0

-

en

l.:111N301

LOT

( pDJ )

ch

s -·5!.::J ( pDJ )

zzoo·o

°X

·o

I

-

-

- 00'1

- OSE

- 009l

- OO'll

- OOZl

-osm

- 008

- OOl

- OSll

CJ>

- oooz

c:

n

B VI

- OOlZ - OS'TZ

-00'7Z

0

VI

...... 0 0 0

.

-

- ooez

- ooez - OOZE

- 00'1.,

- 058£

- 000'1

- OOS£

-009£

- 0Sl£

CJ>

c: n

B VI

0

VI

...... 0

0

0

- 008'7

-

- OOZ47

s9·ss£

66'66£

6Z'09£

OSl 00£ OS'l 009 OSl

CJ> c: n

B VI

0

VI

...... 0

OSOL

0 0 N

006

OOZl

B

< ......

n

05£1

4

0'09£

801

109

/\

1100 I-

440

-

400 ~ N

-

todas las hipotesis unicos

..

10001.. ~

360

N

U

u

I



9001-

>v

320

~ 0001-

ti

280

0

C!)

'l

·o

·l-

rr~~.,.,i--------TT"~----,....---~--__; r1

1I I

LJ I

ss· :::; .e so:> 7 so· ss·-7.e so:> 7os·-

Ll

r

I

Cf)

J

s

I

c

n

~

In

I I Ir"

Ol

LJ

'>'./V --so:>1un . I

0

In

Sl

v

( :>

( d V).e SO:> .l t

·o

·l -

.---~~---:------i-----------~--~

Cf)

c

n

oz

·o> .e so:>

~

In

0

In

'>'./V- -so:>tun • I

v(q

(.u ''>'.) .e so:> · L,--,-~~~~~--,-~~~~~--___; ·o 'l-

oz

01

Cf)

c

n

1

~

I

"'

I

0

I I

In

09

I I

L1

Ir

1'

,. ,, ,1 I I

A;o- > .e SO:>> .,_ .e 1·1 =?."

VI'>'.

09

1'

so=>>s·o V/'>'J--so:>•un . / o'>'t-

1'

,1

1I

u

OOL

(D 1171

0

U1

0

PT (MeV/c)

0

0

U1

0

N

0 0

I

.,, co I

"

.,,

<

0

II

N

,,

Ci)

~ n

-

I

• •

I

I



• I



+

• •

••





• • .. . .. . ••• ..• •• .

• • ••

• •• • • • • • • •• • • •

•• • •• ••

• •• •• ••• •• • • •• • • • • •• • • • •• •• •

. •• •••• .••• . •. . •• •• • .• .• •• .• .• .• .•• .••• .. •

I

I ...J

+

I

a..

CL

+ ...J

+...J

a.. a..

. .. .

II

'tj

d

co

-

0

en

·-

LL

..••• .•• •

••• •• • • •

• • •• •• •• • •• • •• •• • • • •

•• ..• . . ..

• • .• . • • . . • .• . . . . .. .•• • . ....... ••• • •





•• ••



• ••••••• ••••••••



• •

l

I





••



I

I

-

N

d

0

-

0

I

-

0

I

0 N

I

I

,, (C

o--









•• •

.

s:l II

,...""'O ,...""'O + + + I ,...""'O ,...""'O I

• • •• • • •• • • • • •• • ••• • •• • • •• ••• • •• •• •• • • •• •• •• •• • •• •• • • • • • • • • •• ••• ••• ••• • • •• ••• • •s •• • •• • •• •• •• • • • •• •• •• • • • • •• •• • •• •• •• ••• •• •• •• •• • • • •• • • • •• •

I

. >

17171

t<

I

..J

a.: a.....J I

+

+ ..J

a.: +a.....J II

d

u

co

-o

en LL

• ••••• ••••• • ••• •• •

••



••

• •• • • •• • •••• I N

0



••

• •

I

I

I

.

-:

0

( t\a8) 1d

St71

-

0

0 .

-

.. . .

p N

.. • ...... . ... • . . . . . •• . . . . . . .. .. . .. •

• •• • •• •• • •• • • •• • • • • • • • • • •• •••

• •• •• • • • ••

. ..

•• •• ••• ••

.... • •4 • •• ••

7'

0 I

• •• •



II

r-U

+ +

....-u

+

I

••• •• ••• ••• •

.. .• • ••• . ..• • • : .... • .• .• .• .•

....-uI ....-uI •• •

+



• •





••





917t

OOL

01 -·6 !.:l ('/,) qOJd

(fl

~

01

c: n ro

s

Ill

-....





('/,) qOJd

06

08

Ol

09

OS

0'1

OE

oz

Ol

01 (fl

oz OE

c:

n ro

Ill 0 Ill

0

0'1

V S!S•~9d!H

(q

0

OS

( '/,) qoJd

OOl 06

08

Ol

09

OS

0'1

OE

oz

Ol Ol

oz OE (fl

0'1 c: n ro

OS

Ill 0

Ill

-

09 ••

Ol 08 0

06

)f S!S•~9d!H

(D

L17T

,oz.....

0 ( / 0 )

d /dV

001 08 09 0.,

0

I

-1-

I

I

I

I

oz

0

09 0.,

oz

0

I

.. oz

oz

oz

I•

08

08

09

09

09

0.,

0.,

...,-f

OS -f ...,

-f ...,

Q

Q

Q

N

N

N

--

VI

VI

OOl ~

v

I•

0

OOl

(,11

OOl

o>f

(,11 0

;;--

0

..



Q

Q

Q

VI

-

-v

0

OZl

OZl

OZl

I•

047l

• o•n

O'l

..

- 091

09l

I•

......... ,....

.. .

- oooz

- oooz

..[ OOOl

- OOOl

0001

oooz

( q)

( ')

( t))

OOOE

8171

V h

V

I

s Q)l

150

CAPITULO VI

SECCIONES EFICACES DE PRODUCCION DE 0

K,/\y/\

-S""------

VI.1.- Introducci6n.

En

este

calculo de

cap1tulo

las

describimos

secciones

eficaces

el de

procedimiento producci6n

de

extrafi'.as

tres hip6tesis,

las

0

K , /\ y A , la determinaci6n de s correspondientes correcciones aplicadas para cada las

usado

asi como su comparaci6n con los

en

el

part1cu-

perdidas una

datos

de

y

las

existentes

a otras energias.

Incluimos

a

continuaci6n

el

calculo

de

secciones

eficaces

topol6gicas y su comportamiento en funci6n de la multiplicidad.

Presentamos los resultados

concernientes al

calculo de

las

correspondientes secciones eficaces de producci6n difractiva. Por

ultimo

hacemos

una

comparaci6n

de

la

producci6n

de

particulas extrafias con la de particulas con encanto.

VI.2.- Secciones eficaces de producci6n inclusiva. VI.2.1.- Correcciones por perdidas y cortes.

El calculo de las secciones eficaces para

las

tres hip6te-

151

sis

seleccionadas

muestras

se

analizadas

raci6n. · Dicho

ha

en

calculo

realizado

los es ta

distintos

laboratorios

basado

la

ajustes cinematicos unicos a correcciones terior,

y

independientemente en

muestra

de de

la

las

colabo-

sucesos

con

los que se les ha aplicado diversas

(algunas de ellas ya mencionadas en el

otras,

para

aplicadas con el objeto

de

cap1tulo an-

asegurar

la

calidad

de la muestra) que pasamos a enumerars ,, . . . . visib. A.- Correcc1on por v1s1b1l1dad. Calculo de C •

Esta correcci6n tiene en cuenta las ·p&rdidas desintegraci6n de

los

ci6n

de

sucesos.

se _aplica

part1culas

Como ya

se

asignando

neutras,

describi6

a

la

en

la

de v&rtices

fase

de

anteriormente

muestra

un

peso

de

escrutinio

esta

correc-

medio ( WL)

cal-

culado en base al peso de visibilidads

1

wL

=

e

-Lo/L

correspondiente a cada visib. pues C = WL) ·

<

-

e

-L/L .

suceso.

La

,, B.- Corecc1on por corte en xF.

Puesto

que

la

mayor

parte

de

correcci6n por

visibilidad es

Cal cu 1 o d e C sim. •

las

part1culas

consideradas

con un alto momento longitudinal en el sistema laboratorio y por tanto

con

x~)

O

decaen

fundamentalmente

fuera

del

volumen

de

la Camara de burbujas, hemos seleccionado unicamente sucesos con 0 x (v ) < O. Por simetrl.a en las interacciones pp s6lo es neF . . . cesar10 ap 1 1car un f actor C s1m. = 2 a la muestra para corregir el hemisferio no visto.

152

c.-

Correcci6n

por

de

probabilidad

de

Calculo

ajuste.

cprob.

Los

sucesos

con

una probabilidad de excluidos

de

la

errores ajuste

muestra

subestimados

cinematico

menor

experimental.

dad supone eliminar el pico que dicha valores bajos de esta. (Capftulo v. . prob. g1da por el factor C = 1/0.98.

que

y

corresponden

que

Este

el

corte

2%

en

han

a

sido

probabili-

distribuci6n presenta para

Fig.10)

La muestra es

corre-

·" · ·· d a d • Ca' l cu 1 o de Camb · . D.- Correccion por am b 1gue Los cortes aplicados

distribuciones angulares (coseno del angulo entre la line a de vuelo del Vo y uno de los productos de desintegraci6n, en el sitema en reposo del Vo) con el

fin

de eliminar las

pftulo anterior, para camb. /\

tr es amb. = 2.00 y ch E. -

de

zonas

de ambiguedad,

descritos

factores de correcci6n . amb. hip6tesis consideradas 1 CK~

s upon en

las

en las

1 os

en

el

ca-

siguientes, 1.25,

=

= 1.60.

Correcciones a

los

cortes

por

error

de

medida.

Calculo

C Ap/p

Los

0

V 's

con

al

menos

sido tambien elimina¢ios corte

en

~

p/p ..S 20%.

de

El

una la

de

las

muestra.

factor

trazas Esta

mal

medidas

exclusion

de correcci6n se

han

supone

calcula

en

un

base

a la siguiente expresi6ns C AP I P

n° de sucesos antes de aplicar el corte =

n° de sucesos despues de aplicado

F.-

c

Correcci6n

por

modos

de

desintegraci6n.

Calculo

de

dee.

Usando la probabilidad del modo de

desintegraci6n estudia-

153

(Ko--+ n+ n - , /\---+ p n s /\ ___,, p I"\ ) , utilizaremos los siguientes factores de correcci6n 1 dee. dee. dee. CK 0 = 1/0.6861, CA = 1/0.642 y C A = 1/0.642. do -

para +

las

particulas

diferentes

$

Correcci6n

G.-

cint •

por

interacci6n

del

v0 .

debida

a

de

Calculo

. Existe

una

perdida

de

sucesos

0

/\p~X, /\p~X En efecto, la s 0 interacci6n v p puede escribirse en la formaa

bora tor io,

el

mv o

valor

su mas a,

*

mvo

medio

de

c ?..,

(p)

donde (p) es

procesos

probabilidad

Kp~X,

P.l. =

los

del

c 'f.o la

IL v

0

memento

de

los

longi tud

de

des in te graci6n



s

en

el

lae

IL

la lopgitud de interacci6n.

La longitud de interacci6n se define comoa

ducci6n

el para

leyes

de

proceso las

de

estas

de

calculo

particulas

comportamiento

particulas

de

las

0

K,Ay/\. s de la sec-

extrafias

en

fun-

ci6n de la multiplicidad.

0

VI.3.1.- Secciones eficaces topol6gicas de Ks, /\ y /\ • Como en el caso de cribimos tados

las secciones

el metodo utilizado en el

obtenidos

para

cada

una

de

eficaces

calculo, las

inclusivas,

asi

como

particulas

los

des-

resul-

extrafias

estu-

diadas.

Obtenemos (V

a

0

0

's

Ks' I\

secciones

A )

en

producci6n

de

v0

multiplicidad,

en

base

eficaces

funci6n

de

de

la

•s

la expresi6n siguientea

er n

n

las

representa

sos

0

con

V.

Nn (V

la

0

=

)

*

,N2-12(10)

topologia

encontrados

del en

.1O.85

(para

hipotesis

de

mas a

proton)

es del 88%. Por otra parte,

esta primera seleccion contiene

mos un fondo de sucesos correspondientes a tiva, que

~equiere

como vere-

producci6n no difrac-

dos diferentes correcciones:

+

i)- Contaminacion den rapidos.

Las sucesos

distribuciones 0

con

x(V )

<

de

0

x para

rnuestran

para las hipotesis de masa proton efecto es mas ferentes

las

trazas

un

cornportamiento

(Fig.10)

apreciable para valores

hip6tesis

de masa

de

influyen mas

primarias,

y pion x

en

diferente

(Fig.11).

0

hemisferio

dado

para

0

K una correcci6n s la definici6n de difracci6n elegida introduce un sesgo en

sucesos

introduciremos

que

hacia

s6lo

atras.

despreciable para los sucesos con/\ o/\ 0

sucesos con Ks dada De fractivos

las

los

hemos

Esta

tornado

correcci6n

con-

que

podria no serlo para

es los

. , su pro d uccion extremadamente central.

distribuciones

de

x

para

los

sucesos

unicos

deducimos que la perdida para estos ultimas es

den del 6.3%.

en

y

di-

del or-

168

VI. 4. 2. -

Calculo

de

secciones

eficaces

de

producci6n

di-

fractiva.

La ci6n

c omponente

inclusiva

di fracti va

para

las

de

la

s ecc i 6n 0

reacciones

e f i caz

de

+ x, /\ +

pp~Ks

produc-

x y /\ +

X puede expresarse comos

Ndi f (Vo) 0

(f'dif(V)

= Nincl(Vo)

donde

N

dif

impuesto

0

(V )

el

de

sucesos

eficaz

inclusiva factores

,

el

criterio

numero dientes

es

numero de

total (a-

de

* () inc . l (v

de

"suceso empleados

0 )

sucesos

*

Fp

que

el

F n+

*

Fh

quedan

difractivo", en

*

Nincl(V

calculo

de

una 0

la

)

es

vez el

secci6n

incl) y Fp, F n+ y F h son los corresponcorrecci6n mencionados, de val ores Fh = K

F 1 .. 136, 0.990, F n+ = p Ko introducimos a de mas s das hacia adelante.

0

'$I

A

0.706

=

y

correcci6n·

la

F

II.

p

=

0. 851.

mencionada

Los resultados obtenidos sons

0

()dif(Ks)

=

0.40 ± 0.06 mb.

CS-dif(A)

=

0.18 ± 0.05 mb.

er

=

0.017 ± 0.012 mb.

di f ( "

>

donde los errores son s6lamente estadisticos.

Para por

los

per di-

169

VI.5.- Comparaci6n

de

la producci6n

inclusiva

de

particulas

ex-

trafias con la producci6n de particulas encantadas.

Con objeto de obtener la supresi6n de a

la

producci6n

utilizaremos

de

extrafieza

los

resultados

producci6n de pares cc, -

+13

~(DD}=(l9_

de

Gev/c

360

respecto

interacciones pp, experimento EHS[ 4 J, de

otro

en

donde se encontrabas

) f'-b

5

a

encanto con

+15 () ( /\CD)=(l8_ ) 10

Y

f"b

la relaci6n

l:J)

(W\b)

( ""b)

2

0.26±0.06

0.09±0.05

---

4

0.63±0.10

0.45±0.10

0.033±0.020

6

1. 24±0 .13

0.60±0.12

0.067±0.030

8

1.97±0.17

0.72±0.14

0.089±0.034

10

1.86±0.16

0.92±0.15

0.100±0.038

12

1.02±0.12

0.56±0.12

---

) 10

---

---

0.141±0.100

>12

1.57±0.35

0.74±0.31

---

TOTAL

8.55±0.51

4.08±0.40

0.430±0.120

Topologia

er"' ( -;.. )

175

TABLA 3

TopologJ:a

ern~"el (fr ) (-\::.)

< \(s >



10

10.05±0.18

---

---

0.014±0.010

) 12

6.00±0.09

0.26±0.06

0.12±0.05

---

32.80±0.19

0.26±0~01

0.12±0.02

0.013±0.004

TOTAL

176

DESCRIPCION DE FIGURAS

Fig. 1 -

Ko para los s rollos utilizados. La 11nea discontinua indica el valor Secciones

de

ef icaces

de

produce ion

medio ponderado.

Fig.

2 -

Dependencia en s reacci6n pp-'>K~ +

Fig.

3 -

Secciones

de la secci6n eficaz inclusiva para

x.

eficaces

utilizados.

La

la

de

11nea

producci6n discontinua

de

/\ para

in di ca

el

los

rollos

valor

medio

ponderado. Fig.

4 -

Dependencia en s

de la secci6n eficaz

inclusiva para

la

reacci 6n pp _., /\ + X.

Fig. 5 -

Secciones

eficaces

utilizados.

L1;1.

de

11nea

producci6n dis continua

de A

para

los

rollos

indica

el

valor

medio

ponderado.

Fig.

6 -

Dependencia en s

de la secci6n eficaz inclusiva para

la

reacci 6n pp-') ~ + X.

Fig.

7 -

Secciones

topol6gicas

eficaces

0

Ks'

/\

y A



nch

es

el numero de part1culas cargadas en la producci6n.

Fig. 8 -

Numero en

funci6n

0

K , A y /\ por colisi6n inelastica s de s • Las 11neas son ajuste a los datos por

medio

de

encima de 100 Gev/c.

Fig.

9 -

Relaciones

lineales

entre

el

numero

el numero de part1culas negativas.

medio

de

0

V 's,

y

177

Fig.10 -

Distribuci6n

de

x para

la

traza

secundaria mas

rapida,

positiva e hibridizada, con hipotesis de masa proton. Fig.11 - Distribuci6n positiva linea

e

de

x

la

hibridizada,

continua

(1 -x ) 2.79

para

y

1

a

traza

con hipotesis

corresponde .

secundaria mas

.

dis continua

a

de

rapida,

masa pion.

ajuste

del

a

un

la

extrapolaci6n

La

tipo

para

x>

0.85. Fig.12 -

Distribucion

de

x

para

positiva e hibridizada, los

sucesos

ponde

a

un

la

traza

secundaria mas

con hip6tesis

r(pida,

de masa proton en

0

La linea continua correspp-+ Ks + x. ajuste del ti po ( l-x) 0·88 y la discontinua

a la extrapolaci6n para x> 0.85. Fig.13 -

Distribuci6n

de

x

para

la

traza

secundaria mas

positiva e hibridizada con hipotesis los a

un

sucesos · aJuste

pp~

de 1

A

+ X.

· tipo

extrapolacion para x

La

(1 -x

> 0. 85.

>1.

linea 29 y

de masa proton,

continua 1a

rapida, en

corresponde

d'iscontinua ·

a

1a

sz

oz

Sl

Ol

z

., q 9

"

l ______ J

1110

3

CT

------t-

9

-------

Ol

Zl

8lt

.,, (Q I

N

--

0

0

0

o (mb) N 0

-' 3 er

C\

tD

<

--'"''...,

.,.0 < 1:fx1 o

.,.0

>

1=' XI •

xv---dd

1SZ. ·

0·1

s·o e·o

1:0

1.:1x1

s·o s·o •fo

£'0

z·o ro o

~,c.. ~q

3

C"'

0

-

'l :.....

xv-dd

O'L

0

::t

I. 'W!4l!)f X u9!=>:>DJl!P 0 SOA!SnJ:>U! e

xv..._dd

z(J/ Ao~) !d

9'L

Z'L

e·o

'1'0

0

'' c.. Q

'

c..

"'C

-4N

L

-' < ,., --' 3

C"'

Cl

t'D

N

Ol

xv--

dd

I

Zl-·fi!.:I z( ':J/ A;fJ) v--d~ I

I





I

I

Bl

.,z

Zl . I

9

0

I

- l'O

- z·o

- .,.0

- g·o

- L·o •• •••• ••

...• .. ........... . . . .....



- s·o

- 6'0

. . _ _ _ - - - - - ' - - - - - . . . - - - - - - - - - ' O'l

Xv....._ dd

g·L

1

z(:>/A3 £>) zd

'tL z·L

o·L

s·o 9·0 .,.o z·o ·o

---.--.....----.--.---....--------- LO. 0

ro

~1~

...~ q >I

3

l

er (;')

-~

<

( ")

N

•L

xv-dd

8SZ

s·o

•ro

IXI

E·o

ro

0

~10. ~q 3 C"

x !>1 -- dd

692

IXI

9....·o_....--_s_·o____.,_·o_...--_£_·o____z_·o_...---..-r-o__,r--....,o Lo·o

ro

I"'

.::t ~m

~10.

~q

3

tr

++ + pun1 ap

01apo~

-

x!>i-dd

09Z

g·z

o·z

SL -·61.::1

z( :> I /\a£> ) .: d g·l

z·l

a·o

''7"0

0

l'O

°"la.

,,

q

-IN

3

O"' Q B

-< ("')

N

Ol

aiuaWD}:>aJ!PU! sop1:>np0Jd

;)f

sop!:>npoJd pun1 ap

;>t -- -

sot sopo1-

01apo~

x!>t -

dd 192:

O't

e·o

IXI

•ro

g·o

z·o

ro

~10.. ~q 3 CT .....

0

pun1 ap

01apo~

-

xv-dd

. e·o

OZ -·B!.::I

IXI g·o

-0

lO'O

~1N ~~ l'O

~10. ~q

3

tT

0

-

pun1.ap 01apow-

xv--

dd

S9c

o·z

~z-·5.!=!

z(:>/Aa£>)id

z·L

e·o

·o

\ \

\ \ \

l'O

\ \ \

\ \

\ \

\

0.10.q .:ON

-3

er

G'>

--t'D

<

\

( ')

N

\ \

\

\ \ \ Ol

aluawoi:>aJ!PU! sop1:>np0Jd s.v--sop1:mp0Jd s ,V soi sopoi DJDdpun1 ap 01apo~

xv-dd

IXI

___g_·o_ _,____.,·_o____z. ·o. ._ _,,___olO .0

l'O

~1a. ~q

3

CT

0

pun1 ap

01apo~

-

xv-dd

g·o

IXI ~·o

z·o

o

...----.---.--.....----.--...--.....---... LO 0. 0

lO'O

~1Q. ~q 3

--. C"

0

l'O pun1 ap

01apo~

-

xv-dd

99Z

.,z -·5!.:::J z(:>/J\;~)

id

z·l

e·o

ro ~,~

-11.,

q

3 CT

........

C'>

t't

<

........

-(")

N

pun1 ap 01apow -

xv-dd

l9c

268

1.0 0.9

t:J.

Este experimento



6 GeV/c pp

c

19 GeV/c pp

///. DeGrand y Miettinen

0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 p/\ 0 ... I T 1111 11

¥

I I III II II

I I I I;.

----I

I

I

-0.1

-0.2 -0.3 -0.4 -0.5 -0.6 -0.7 -0.8 -0.9 0

0.1

0.2

0.3 0.4

0.5 0.6

Ix" I Fig.- 25

0.7

0.8

0.9

1.0

9'l

z·L

O'l

.1.d

e·o

g·o

z·o

·o

----.---.--.--.----.....--.---..-~.....--.---..--...,.-~r---r-...,.--r---,--~o·L-

e·o-

g·o-

z·o-

-I "}O'J /.. UOSJap U\' ~ U3U!H3!~

/..

D

=~

D

'JI/\ 3f) z9 = !.A 'JI f\3f) ES

l"O

1'0

PUOJf) 30 ~

D

'JI f\3f) 1Z

dd

dd

g·o

D

0

e·o

dd •

o~uawpadxa a~s3

v

-------------------------------..1 O'l

692

CAPITULO VIII

PRODUCCION INCLUSIVA DE RESONANCIAS EXTRANAS MESONICAS Y BARIONICAS.

271

CAPITULO VIII

PRODUCIONES INCLUSIVAS DE RESONANCIAS EXTRANAS MESONICAS Y BARIONICAS.

VIII.1.- Introducci6n.

Presentamos en este capitulo los las

inclusivas

producciones

resultados

K * 's

de

del estudio de

!. * 's,

Y

poniendo

un

mayor enfasis en las reacciones *+

PP--*K -(892)

para

las

CUaleS

I

+ X

+

y

pp-.Z:,-(1385) + X

la

estadistiCa

de

la

diSpOnible

permite

Un

analiSiS

extenso.

El

estudio

producci6n

resonante

es

importante

cuanto que nos proporciona informaci6n sobre el mecanismo de interacciones productos

fuertes.

primaries

importante

de

las

de

Estas la

resonancias

interacci6n,

partf culas

son

analizar

el

comportamiento

de

los

K*

que

y

una

0

extrafias

provienen de la desintegraci6n de aquellas.

las

predominantemente

mientras

neutras

en

Ks

/\

,

Por tanto,

Y

ademas

E.. * producidos,

mos tambien obtener cotas de producci6n indirecta

parte A

'

de

podre-

de particulas,

via desintegraci6n de estas resonancias.

En estos

ultimos

afios

la

jeto de estudios relativamente hadr6n.

En

las

refs.

[1-8)

se

producci6n frecuentes pueden

resonante

ha

sido ob-

en colisiones hadr6n--

encontrar

los

resultados

272

sobre producci6n resonante extrafia obtenidos en los perirnentos de interacciones pp realizados Un

resurnen

ref.

de

la

situaci6n

te6rica

y

a

diversos

diferentes

experimental

ex-

energias.

se

da

en

la

forrnai

en

el

[9]. El

apartado

capitulo 2

esta

organizado

explicarernos

para ambas reacciones.

el En

ci6n inclusiva

del

mes6n

carga,

de

la

calculo

topol6gicas

y

de

la

de

analisis

rnetodo

el

apartado eficaz

diferenciales.

La

total

e f i caces

di ferenciales

en y

sus

son

cornun

la produc-

dos

modes

secciones

relaci6n entre

rnesones pseudoescalares y vectoriales y el s ecciones

utilizado,

estudiaremos

K * ( 892)

vectorial

seci6n

3

siguiente

de

eficaces

la producci6n

comportamiento de

compara das

con

las

ci ones te6ricas de algunos modelos quark mencionados

de las

pre di c-

en el

capi-

tulo anterior.

En el apartado 3 se repite este mismo estudio para

la

re-

sonancia bari6nica I. (1385), tambien en sus dos modes de carga. En ciones

ambos

apartados

eficaces

de

incluiremos

producci6n

de

una

estimaci6n

resonancias

de

de

mas

las

al ta

secmas a,

como K * (1430) yl:,(1915).

VIII.2.- Metodo de analisis. Extraemos

la

producci6n

resonante

*+

K -

+

y I:. -

a

partir

las distribuciones de masas efectivas de sus dos modes tegraci6n observados, K~tl y Utilizamos 482

/\ 's

con

pertenecientes vinientes

del

en

este

xF

>

a

sucesos

0

vertice

y

desin-

Ar'\± respectivamente.

estudio

una

probabilidad

de

de

de

totalmente

de

muestra ajuste

de

K 's y s cinematico ) 2%,

reconstruidos

interacci6n

0

894

y

piones

con pl ( 30GeV/c.

El

procorte

273

en

el memento

el

hecho

de

de

longitudinal +

que

desintegraciones

ademas

eliminar

conjunto de ticulas

trazas

de

protones

positivas

de

Por

piones,

deben

para

las

pueden

Esto

adelante

cargadas.

sucesos

cuyas

provenir

nos

permite

existentes

otra

parte,

en

las

el

par-

es tar

correctamente

posibles

combinaciones

conocida,

en

con una

cos a

totalmente

recontruidos,

nos

trazas primarias han sido medidas

reconstruidas

tener una muestra bi en

no

L. ( 1385).

6

justificado por

A p/p ( 20%.

aquellos

pacialmente

esta

superior

hacia

utilizadas,

Cuando requerimos a

piones

impulsi6n

forma que rechazamos

aquellas con

ferimos

estos

K * (892)

de

los

cargadas

medidas,

con

t'"\ -

de

que

su

totalidad.

Con

ello

composici6n topol6gica habra

de

permitirnos

espacio de fase bajo la sefial resonante

y

es-

pretendemos

(multiplicidad)

estudiar

de

re-

la

el

fondo

forma mas

exac-

ta posible.

Asi K

0

s de

,

y

por

/\

v

0

pues debe

,

s ino un

pesarse

tambien

peso,

exigencia

de

combinaci6n

cada

no

por

s6lo

las

por

per di das

los

el

requerir una reconstruci6n total nos sucesos

es mayor. de

la

La

del suceso.

En efecto,

cada vez mas

altos

antes

y

despues

caso

de

las

perdidas

multiplicidad 14

servaci6n

de

correcciones

hace

medida

del corte.

ejemplo que si para una topologia final

a

como habria

la o

Fig.! pesos

son

que

un

10%

un

35%

construir

topologia

Wtop

de

la a

pesos

.6 p/p,

debidas sera de

la

a

la

funci6n

esperarse,

multiplicidad

sucesos

Puede

de 6 particulas

alcanzamos

permite por

de

en

=

descartar porcenta-

Fig.! muestra la distribuci6n de

topologia,

estado

corte

, que. tenga en cu en ta per di das op "suceso totalmente reconstruido", que

topologia

de

al

wt

la

Vo

con

correspondientes

de bi das

de

j es

n-+

Vo

mas a

de

los de

en

funci6n

apreciarse por cargadas en sucesos,

perdidas.

siguiente asignar

a

en La

el ob-

tabla cada

el

de

com-

274

binaci6n v

0



Topologl:a

wtop

4

2

6

duce

en

de

en que una traza

un peso que

dentemente

12

>12

1. 04 1. 07 1.11 1.17 1. 21 1. 27 1. 74

La correcci6n que ha binaciones

10

8

es

ha

funci6n

de

del

introducirse

cargada tenga calcularse

signo

de

al

eliminar

un

traza

com-

se

tra-

que

evi-

Ap/p ) 2 0%

suceso a

la

las

suceso,

(hay

mas

positivas

'que negativas) y que viene dado pars

Numero de trazas con p /A•~) ~'il

66c

z·z

zllA•D

(.u.)I)

W

.,.1

0·1

0

'· I \ .i

\ I

\; \j

ooz

Oi (")

0

3

c:r

::s g

-·n 0

::s n en

...... U'I

0 ~

n

< ...... n

N

oe

.

Df:>UDUOSa~

+ opUO.:f

Df:>UDUOSa~

OpUO.:f

0001

. -·-

--

.... -

.008

301

Fon do Resonancia Fondo + Resonancia

500

400

-

"'u

>4' ~ 0

LO II)

300

4'

c: 0

u 0

c: .c E 0

u

200

100

..f\

I\ ..

I \

' I,

I

o-

.\ '

1.0

1.4 M (K 0 n-) ueV /c2 Fig.-.4

1.8

2.2

302

10....---,__..,.......,_,....,._,....,..,..,....--~__,..._,_,..__......

+1 f

~

1.0

-

¢

.c

-cE N

u

.,

I~

c

"0

u u

.,

V'J

~ o

0.1

pp -

•• {892J+X

K

• pp - K.. (892)+X ( Este experimento)

·-

0

pp - . K

(892)+X



PP- K.- (892)+X ( Este experimento)

0.01 10

100 PLab (Ge VI c) Fig.- 5

1000

S'L

zl I AI!)

(;ll.o>I)

W

;·L

O'L

0

ooz

OOi n

0

3

E: ::J

Q

!?. 0 ::J

009

ct

"' ..... CJ"I

0

3:

ct

< ..... n

N

Df:>UDUOS8~

+ OpUO::f

OOOL

Df:>UDUOS8~

-·-·-

opUO::f

·- - - •

sos

9l

'7 l

Ol

9

r-r-r-.--r--T--.-_:;...-..--~--

lO'O

ro

!f (sen) :;: 1 •

l I ! !

t.

q

3

C"'

I f

(Z69);•>f • 4ou o ?.?

2

2

1708

s~

IX I r~

ro

~

----~--~---~----L

OL

t

s·o

IXI L'O

£'0

~10.

Ol

~q

3

-

+ pun1 ap 01apo...a -

3

-

O"

+ -·>t·-+•>t-

( ?691,. )f ap u9f:JDJ6 -aiu1sap DJA sop1:>np0Jd !>t • SOA!SnJ:>U{ :)f 't'

pun1 ap

001

01apo~

OOl

(Z69) -•>t "' >t •

( Z68) + •

sos

306

,..

• K't+( 892) • K•·ce921

10 1-"'9

- exp(-3.0pr2)ajuste a K*+ ---exp(-2.2pT2)ajuste a K•-

r:s_ w

'>cu i'

l,;:,

~i 1

0.1 ~ 0.2 I

I

I

0.6

I

I

I

1.0

I

I

1.4

py 2 (GeV/cl2 Fig.-10

Fig.-11

zJ/ "a~ (.uv)

w

s·z rz · l'L e:·L ----------------------------------------._.Q \. I·' \i I

I

I

,

\.!

OOL

~

OOZ

(')

0

3

E:

:::J

0

!:?. 0

..,:::J "' ...... (J'1

0

OOE

~

ta

< ...... n

N

DJ:>UDUOSa~

+ opUO,d

D!:>UDUOSw~

opUO,d

• -

• - -

-

OS

LOS

zJ/ Aa~ (_uv) W

rz

OOL

(")

0

3

er ::r c(')

-·0

::I (1) (/)

( J"I

0

~

-

OSL < (1)

( ')

N

ooz opuouose>~

+ opuo.::1

opuouose>~

opuo.::1

-

- -

-----

osz

808

309

1.0

. I

[

~

~

.9

.0

E

I

v c:

'O

·c:; u v

l/)

?

t

~

8 0.1

-

+t

t

o pp • pp -

c pp • pp -

r• (1385)+X r• (1385)+X ( Este experimento) r- (1385)+X r- (1385)+X (Este experimento)

0.01-------------1000 100 10 PLab (Ge VI c) Fig.-14

s·z

zl/ AaD (;llV) W

rz

·L·L

E.L

-------=-~--.....,.-----r:.~._--.....,.--~...,..-----..,.------~o ., _./

•-/

OOL

ooz

(') 0

3

~

::::J

t:l

n

0

::::J

-" en

( J"I

0

OOE "UDUOSa~

+

opuo=

D!:lUDUOSa~

opuo=

- - •- - - -

005

on::

o·l

e·o

s·o

•ro

z·o

·o

- - - - - - - - - - - . - - - - - - - . - - - - - . - - - lO ·o I l

' \

' ''

\ \ \ \

\

l'O

\

'\ \

~10.. ~q

'\ \ \

'

3 O"

'' '

-l-419+lpun1 ap 01apor4 ( S9£l) -:I • ( S8£l) +:I •

ns

312

• /\ inclusivos • /\ producidos via desintegraci6n de 1385)

r:t (

-

exp (-2.3 Pr 2) ajuste a las /\ indirectas

10 i:::.-4.--

+

-

N

u

...... >cu (!)

+

...... .Q

E b,~

,. ++

"'CJ Q. "'CJ

0.10

0..4

0.8

1.6

1.2

PT 2 ( GeV I c)

Fig. -17

2

2.0

Ix I

o,...·1_.....-_e....·0____9.·o_-.--___,.,· .. .o_..--_z .. ....·o_____or0

++

~1a. ~q

3

++ + + +

er

01

pun1 •P OJwPOv-4 -

( 58£1) +I •P u91~0J6aiu1s•p OJA sop1.::>np0Jd SOA!Sn)~U!

v• V

Y

SIS

61-·61::1

z( :> I A•£> ) z1d 7·z o·z 9·1 z·1 e·o 7·0 o ,-----..--..---.---.---..---.---.---...---..---.---.-----i LO'O

---

---

ro

-

0. "'C

0.

~q

3

CT

Q

-C'1I

<

0

N

-lo •isnfo (z 1ds·o-) dx•--+l D •lsnfo (z 1d7·1-) dx• (S8£ll-l• (59£1) +l.

171£

S:!INOISil'I:JNO:J

XI O'IiliLidV:J

316

CAPITULO IX

CONCLUSIONES.

Se

han

inclusivas pp a

estudiado

de

particulas

GeV/c

360

en

el

y

presente

resonancias

trabajo

las

extrai'ias

en

producciones interacciones

de memento incidente en un experirnento

pean Hybrid Spectrometer)

equipado

con

una

carnara

de

EHS

(Euro-

burbujas

de

ciclo rapido (RCBC) rellena de hidr6geno, encontrandose'

1)-

secciones

Las

eficaces

- son

de

producci6n

inclusiva

de

K0 s

,

/\

A

y

cs-

0

(Ks) = 8.55 ± 0.51 rnb



er di f < " 5)-

Se

han

comparado

las

>

=

0.40 ± 0.06 mb

=

0.18 ± 0.05 mb

=

0.17 ± 0.12 mb

producciones

inclusivas

de

particulas

extranas con las de encantadas, obteniendosei

+ 0.0009

O" (DD) "3'(KK)

como

factor

0.0013 -

0.0001

de supresi6n del

encanto con

respecto a

la

ex-

trafieza.

6)-

Se

han

estudiado

los

espectros

inclusivos

encontrandose los siguientes hechos relevantesi

de

0

K,/\y/\ s

318

0

Referente al K s

i )

La una

secci6n

eficaz

producci6n

invariante

2E*/nVs

fundamentalmente

d

Get in touch

Social

© Copyright 2013 - 2024 MYDOKUMENT.COM - All rights reserved.