MULTIPLICITIES AND RAPIDITIES OF CHARGED PARTICLES PRODUCED AT PROTON- ANTIPROTON INTERACTIONS AT CM ENERGY OF 200, 546 AND 900 GEV

ΠΟΛΛΑΠΛΟΤΗΤΕΣ ΚΑΙ ΩΚΥΤΗΤΕΣ ΦΟΡΤΙΣΜΕΝΩΝ ΣΩΜΑΤΩΝ ΠΟΥ ΠΑΡΑΓΟΝΤΑΙ ΣΕ ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ ΠΡΩΤΟΝΙΩΝ-ΑΝΤΙΠΡΩΤΟΝΙΩΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ 200, 546 ΚΑΙ 900 GEV ΣΤΟ ΚΕΝΤΡΟ ΜΑΖΑΣ

MULTIPLICITIES AND RAPIDITIES OF CHARGED PARTICLES PRODUCED AT PROTON- ANTIPROTON INTERACTIONS AT CM ENERGY OF 200, 546 AND 900 GEV

Evangelou, Ioannis

Ευαγγέλου, Ιωάννης

PhD Thesis

1989

STUDIES OF PROTON-ANTIPROTON INTERACTIONS AT HIGH ENERGIES (200- 900 GEV AT CENTER OF MASS)ARE PRESENTED FOR THE CHARGED PARTICLE MULTIPLICITY AND RAPIDITY DISTRIBUTIONS. THE BASIC INFORMATION FOR THE CERN SPPS COLLIDER IS GIVEN AND THE EXPERIMENTAL SET-UP OF THE UA5 COLLABORATION IS DESCRIBED.THE METHOD OF TAKING AND ANALYSING THE EXPERIMENTAL DATA IS DESCRIBED. KNO SCALING VIOLATION IS VERIFIED. THE MEAN CHARGED MULTIPLICITY OF NON SINGLE DIFFRACTIVE EVENTS (NSD) IS: <N>=21.4+0.2 FOR 200 GEV, <N>=29.8+0.2FOR 546 GEV AND <N>=35.6+0.2 FOR 900 GEV.THE MEAN MULTIPLICITY IS FOUND TO INCREASE WITH ENERGY LIKE: <N>=2.7-0.03 1N(S)+0.176 1N2(S) OR <N>=-7.0+7.2 S0.127. THE NEGATIVE BINOMIAL DISTRIBUTION (NBD)APPROXIMATES WELL THE CHARGED PARTICLE MULTIPLICITY DISTRIBUTIONS AT 200 AND 546 GEV WITH PARAMETERS: K=4.8, <N>=21.2 AND K=4.1,<N>=29.6 RESPECTIVELY. AT 900GEV THE BEST FIT IS OBTAINED WITH THE PARAMETERS K=3.7 AND <N>=35.2 BUT IS NOTSATISFACTORY. THE OPTIMIZATION METHOD USING THE MAXIMUM ENTROPY PRINCIPLE IS APPLIED IN ORDER TO CORRECT THE OBSERVED MULTIPLICITY DISTRIBUTIONS. THE RESULTSOF THREE THEORETICAL MODELS FOR PARTICLE PRODUCTION IN HADRON-HADRON COLLISIONS (PYTHIA, FRITIOF AND ABR) ARE COMPARED WITH THE EXPERIMENTAL RESULTS OF UA5 AND SHOW RATHER GOOD AGREEMENT. THE FEYNMAN SCALING OF THE RAPIDITY DISTRIBUTIONS IS NOT VALID AT CENTER OF MASS ENERGIES GREATER THAN 200 GEV. THE CENTRAL PARTICLE DENSITY OF THE RAPIDITY DISTRIBUTION P(0) INCREASES WITH ENERGY FOLLOWINGPOWER OR LOGARITHMIC LAW: P(0)=0.74 50.105 OR P(0)=0.01+0.22 1N(S). THE WIDTH OF THE RAPIDITY DISTRIBUTION INCREASES SLOWLY WITH ENERGY. THE RESULTS OF THE THREE THEORETICAL MODELS ABOVE ARE COMPARED WITH THE EXPERIMENTAL RESULTS OF UA5CONCERNING THE RAPIDITY DISTRIBUTIONS. THE ABR MODEL GIVES THE MOST REASONABLEFIT.

ΠΑΡΟΥΣΙΑΖΟΝΤΑΙ ΤΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΠΟΥ ΑΦΟΡΟΥΝ ΤΗΝ ΜΕΛΕΤΗ ΤΩΝ ΚΑΤΑΝΟΜΩΝ ΠΟΛΛΑΠΛΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΩΚΥΤΗΤΑΣ ΦΟΡΤΙΣΜΕΝΩΝ ΣΩΜΑΤΙΩΝ ΠΟΥ ΠΑΡΑΓΟΝΤΑΙ ΣΕ ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ ΠΡΩΤΟΝΙΩΝ-ΑΝΤΙΠΡΩΤΟΝΙΩΝ ΥΨΗΛΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ (200-900 GEV ΣΤΟ ΚΕΝΤΡΟ ΤΗΣ ΜΑΖΑΣ). ΔΙΝΟΝΤΑΙ ΟΙ ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΤΟΥ ΕΠΙΤΑΧΥΝΤΗ SPPS COLLIDER ΤΟΥ CERN ΚΑΙ ΑΝΑΛΥΤΙΚΗΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΗΣ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΤΗΣ ΟΜΑΔΑΣ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΗΣ ΣΥΝΕΡΓΑΣΙΑΣ UA5. ΠΕΡΙΓΡΑΦΕΤΑΙ Ο ΤΡΟΠΟΣ ΛΗΨΗΣ ΚΑΙ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΤΩΝ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΩΝ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ. ΕΠΙΒΕΒΑΙΩΝΕΤΑΙ Η ΠΑΡΑΒΙΑΣΗ ΤΗΣ ΚΛΙΜΑΚΩΣΗΣ ΚΝΟ. Η ΜΕΣΗ ΠΟΛΛΑΠΛΟΤΗΤΑ ΦΟΡΤΙΣΜΕΝΩΝ ΣΩΜΑΤΙΩΝ ΠΟΥ ΠΑΡΑΓΟΝΤΑΙ ΣΕ ΓΕΓΟΝΟΤΑ ΜΗ ΑΠΛΗΣ ΠΕΡΙΘΛΑΣΗΣ ΒΡΕΘΗΚΕ ΝΑ ΕΙΝΑΙ: ,<Ν>= 21.4+0.2 ΓΙΑ ΤΑ 200 GEV, <N>=29.8+0.2 ΓΙΑ ΤΑ 546 GEV ΚΑΙ <Ν>=35.6+0.2 ΓΙΑ ΤΑ 900 GEV. Η ΜΕΣΗ ΠΟΛΛΑΠΛΟΤΗΤΑ ΑΥΞΑΝΕΙ ΜΕ ΤΗΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΑΚΟΛΟΥΘΩΝΤΑΣ ΣΧΕΣΗ ΤΗΣ ΜΟΡΦΗΣ:<Ν>=2.7 - 0.03 1Ν(S)+0.176 1N(S) 'Η <Ν>=-7.0+7.2 S0.127. Η ΑΡΝΗΤΙΚΗ ΔΥΩΝΥΜΙΚΗ ΚΑΤΑΝΟΜΗ ΠΡΟΣΕΓΓΙΖΕΙ ΙΚΑΝΟΠΟΙΗΤΙΚΑ ΤΙΣ ΚΑΤΑΝΟΜΕΣ ΠΟΛΛΑΠΛΟΤΗΤΑΣ ΦΟΡΤΙΣΜΕΝΩΝ ΣΩΜΑΤΙΩΝ ΣΤΑ 200 ΚΑΙ 546 GEV ΜΕ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΥΣ: Κ=4.8, <Ν>=21.2 ΚΑΙ Κ=4.1, <Ν>=29.6 ΑΝΤΙΣΤΟΙΧΑ. ΣΤΑ 900 GEV Η ΚΑΛΥΤΕΡΗ ΠΡΟΣΑΡΜΟΓΗ ΕΠΙΤΥΓΧΑΝΕΤΑΙ ΜΕ ΤΙΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΥΣ: Κ=3.7 ΚΑΙ <Ν>=35.2 ΑΛΛΑ ΔΕΝ ΕΙΝΑΙ ΙΚΑΝΟΠΟΙΗΤΙΚΗ. Η ΜΕΘΟΔΟΣ ΤΗΣ ΜΕΓΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΤΡΟΠΙΑΣ ΕΦΑΡΜΟΖΕΤΑΙ ΓΙΑ ΤΗ ΔΙΟΡΘΩΣΗ ΤΩΝ ΚΑΤΑΝΟΜΩΝ ΠΟΛΛΑΠΛΟΤΗΤΑΣ ΦΟΡΤΙΣΜΕΝΩΝΣΩΜΑΤΙΩΝ ΠΟΥ ΓΙΝΟΝΤΑΙ ΟΡΑΤΑ ΣΤΟΥΣ ΘΑΛΑΜΟΥΣ ΤΟΥ UA5. ΤΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΤΡΙΩΝ ΘΕΩΡΗΤΙΚΩΝ ΠΡΟΤΥΠΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΣΩΜΑΤΙΩΝ ΣΕ ΑΔΡΟΝΙΚΕΣ ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ (PYTHIA, FRITIOF ΚΑΙ ABR) ΣΥΓΚΡΙΝΟΝΤΑΙ ΜΕ ΤΑ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΤΟΥ UA5 ΟΣΟΝ ΑΦΟΡΑ ΤΙΣ ΚΑΤΑΝΟΜΕΣ ΠΟΛΛΑΠΛΟΤΗΤΑΣ. Η ΚΛΙΜΑΚΩΣΗ ΤΟΥ FEYNMAN ΠΟΥ ΑΦΟΡΑ ΤΙΣ ΚΑΤΟΝΟΜΕΣ ΤΗΣ ΩΚΥΤΗΤΑΣ ΑΠΟΔΕΙΚΝΥΕΤΑΙ ΟΤΙ ΔΕΝ ΕΧΕΙ ΙΣΧΥ ΣΕ ΕΝΕΡΓΕΙΕΣ ΚΕΝΤΡΟΥ ΜΑΖΑΣ ΜΕΓΑΛΥΤΕΡΕΣ ΑΠΟ 200 GEV. Η ΤΙΜΗ ΤΗΣ ΚΕΝΤΡΙΚΗΣ ΠΥΚΝΟΤΗΤΑΣ ΤΩΝ ΚΑΤΑΝΟΜΩΝ ΤΗΣ ΩΚΥΤΗΤΑΣ Ρ(0) ΒΡΕΘΗΚΕ ΟΤΙ ΑΥΞΑΝΕΙ ΜΕ ΤΗΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΑΚΟΛΟΥΘΩΝΤΑΣ ΣΧΕΣΗ ΤΗΣ ΜΟΡΦΗΣ: Ρ(0)=0.7450.105 'Η Ρ(0)=0 .01+0.22 1Ν(S). ΤΟ ΕΥΡΟΣ ΤΗΣ ΚΑΤΑΝΟΜΗΣ ΤΗΣ ΩΚΥΤΗΤΑΣ ΑΥΞΑΝΕΙ ΜΕ ΤΗΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑ. ΤΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΤΩΝ ΘΕΩΡΗΤΙΚΩΝ ΠΡΟΤΥΠΩΝ ΑΝΩΤΕΡΩ ΣΥΓΚΡΙΝΟΝΤΑΙ ΜΕ ΤΑ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΤΟΥ UA5 ΟΣΟΝ ΑΦΟΡΑ ΤΙΣ ΚΑΤΑΝΟΜΕΣ ΤΗΣ ΩΚΥΤΗΤΑΣ. ΤΟ ΠΡΟΤΥΠΟ ABR ΕΧΕΙ ΤΗΝ ΠΙΟ ΚΑΛΗ ΣΥΜΦΩΝΙΑ ΜΕ ΤΑ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΑ ΔΕΔΟΜΕΝΑ.

Φυσική

Φυσικές Επιστήμες

CENTER OF MASS ENERGY OF 900 GEV

ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ ΣΩΜΑΤΩΝ ΥΨΗΛΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

STREAMER CHAMBERS

ΣΥΓΚΡΟΥΣΤΗΣ ΔΕΣΜΩΝ

PARTICLE COLLIDER

PROTON-ANTIPROTON

Φυσικές Επιστήμες

MULTIPLICITIES

RAPIDITIES

ΘΑΛΑΜΟΙ ΚΑΤΑΙΟΝΙΣΜΩΝ

High energy physics

Physical Sciences

Πολλαπλότητες

HIGH ENERGY PARTICLE INTERACTIONS

ΕΝΕΡΓΕΙΑ 900 GEV ΣΤΟ ΚΕΝΤΡΟ ΜΑΖΑΣ

ΠΡΩΤΟΝΙΑ-ΑΝΤΙΠΡΩΤΟΝΙΑ

Φυσική

Φυσική υψηλών ενεργειών

Natural Sciences

ΩΚΥΤΗΤΕΣ

Ελληνική γλώσσα

Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων

University of Ioannina

Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Θετικών Επιστημών. Τμήμα Φυσικής

Εθνικό Κέντρο Τεκμηρίωσης και Ηλεκτρονικού Περιεχομένου (ΕΚΤ)

Εθνικό Αρχείο Διδακτορικών Διατριβών

Συλλογή ΕΑΔΔ