1 / 26

ΚΑΤΑΝΟΜΕΣ ΠΙΟΝΙΩΝ - ΚΑΟΝΙΩΝ

ΕΘΝΙΚΟ ΚΑΙ ΚΑΠΟΔΙΣΤΡΙΑΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΤΟΜΕΑΣ:ΠΥΡΗΝΙΚΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΚΑΙ ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΩΝ ΣΩΜΑΤΙΔΙΩΝ. ΚΑΤΑΝΟΜΕΣ ΠΙΟΝΙΩΝ - ΚΑΟΝΙΩΝ. ΠΑΝΟΥ ΕΥΑΓΓΕΛΙΑ. Μάθημα: Στοιχειώδη Σωμάτια Υπεύθυνη Καθηγήτρια: κα. Στασινάκη. ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΠΙΟΝΙΩΝ. Ανακάλυψη :1947 κοσμικές ακτίνες

owen-mckenzie
Download Presentation

ΚΑΤΑΝΟΜΕΣ ΠΙΟΝΙΩΝ - ΚΑΟΝΙΩΝ

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. ΕΘΝΙΚΟ ΚΑΙ ΚΑΠΟΔΙΣΤΡΙΑΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΤΟΜΕΑΣ:ΠΥΡΗΝΙΚΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΚΑΙ ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΩΝ ΣΩΜΑΤΙΔΙΩΝ ΚΑΤΑΝΟΜΕΣΠΙΟΝΙΩΝ - ΚΑΟΝΙΩΝ ΠΑΝΟΥ ΕΥΑΓΓΕΛΙΑ Μάθημα: Στοιχειώδη Σωμάτια Υπεύθυνη Καθηγήτρια: κα. Στασινάκη

  2. ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΠΙΟΝΙΩΝ • Ανακάλυψη:1947 κοσμικές ακτίνες (διασπάσεις του πιονίου σε ηρεμία σε 2 σωμάτια: π+ → μ+ + νμ ) • 3 Πιόνια : π+, π0, π- • Ψευδοβαθμωτά μεσόνια με JP= 0-

  3. ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΠΙΟΝΙΩΝ • Προσδιορισμός Ομοτιμίας • π- :περιττή ομοτιμία από π- + d → n + n • π0: προσδιορισμός ομοτιμίας από μελέτη πόλωσης των ακτίνων γ στη διάσπαση π0→2γ (παράγοντας χρώματος στη διάσπασή τους) • Προσδιορισμός Spin • p + p ↔ π++ d • π0→2γ

  4. ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΚΑΟΝΙΩΝ • Ανακάλυψη:1947 από κοσμικές ακτίνες • 4 Καόνια: Κ-, Κ+, Κ0, Κ0 • Ψευδοβαθμωτά μεσόνια με JP= 0-

  5. ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΚΑΟΝΙΩΝ • Προσδιορισμός Ομοτιμίας • Μελέτη υπερπυρήνων • Υπερπυρήνας: πυρήνας όπου 1 n αντικαθίσταται από Λ υπερόνιο • Κ- + 4Ηe →4ΗΛ+ π0 • 4ΗΛ (τρίτιο (3Η) & δέσμιο Λ) • Προσδιορισμός Spin • Μετρήσεις των ασθενών τρόπων διάσπασης του υπερπυρήνα

  6. Πίνακας Χαρακτηριστικών +

  7. π-→ μ- + νμ Κ+→ μ+ + νμ π- Κ+ μ- μ+ νμ νμ Διασπάσεις Οι διασπάσεις του πιονίου και του καονίου γίνονται σε ηρεμία

  8. μ+ μ- Κ+ π- νμ νμ Διασπάσεις

  9. 1 2 3 m12- m22 p2 = 2m1 Διασπάσεις ΑΔΟ: p2 = p3 ΑΔΕ: Ε1 = Ε2 + Ε3 όπου Ε2 = p2 + m2 ΑΔΕ: m1 = (p22 + m22)-1/2 +p3 mμ = 110 MeV

  10. mπ2 – mμ2 mκ2 – mμ2 pμ= pμ= 2mπ 2mκ Διασπάσεις Από διατήρηση ορμής και ενέργειας οι ορμές που αποκτούν τα μιόνια από τη διάσπαση πιονίων και καονίων αντίστοιχα είναι: pμ= 30 ΜeV pμ= 236 ΜeV

  11. Έστω ότι το σύστημα κινείται κατά τη διεύθυνση z. Τότε με βάση τους μετασχηματισμούς Lorentz • Ε΄ = γΕ - βγpz • p΄Z = γpz - γβΕ • p΄x = px • p΄y = py qT μ θcm pL z Κ, π νμ

  12. p΄ p θlab θcm z΄ z Επειδή το spin των πιονίων και των καονίων είναι μηδέν έχουμε ομοιόμορφη κατανομή στο κέντρο μάζας CM. Από το σύστημα κέντρου μάζας στο σύστημα του εργαστηρίου

  13. |p| sinθ tanθ’ = |p| γ cosθ -βγΕ pcm sinθcm tanθlab = γ* pcm cosθcm+ β*γ*Ε Αν η ορμή p του μιονίου σχηματίζει γωνία θ με τον οριζόντιο άξονα, τότε εξ ορισμού η σχηματιζόμενη γωνία θα είναι θ’. Για μετάβαση από το σύστημα του κέντρου μάζας στο σύστημα του εργαστηρίου η ταχύτητα του κέντρου μάζας είναι β= - β*

  14. p Ε β*cm = γ * = E m pcm sinθcm tanθlab = γ* pcm cosθcm+ β*γ*Ε Για το πιόνιο:pcm= 30 ΜeV Για το καόνιο:pcm= 236 ΜeV θcmπροσδιορίζεται από τα παραγόμενα σωμάτια Έστω ότι είναι δεδομένη η ορμή των μητρικών σωματιδίων Υπολογίζουμε τα γ*, β* και Εcmγια το μητρικό σωμάτιο και προσδιορίζουμε την γωνία για το θυγατρικό στο εργαστήριο.

  15. qT π θLAB μ Τοπολογία Κink

  16. pcm (tanθlab)max = γ* Εcm β*2 – pcm2 / Ecm2 Ποια είναι η μέγιστη γωνία που μπορώ να βρω στο εργαστήριο; Αν β* > pcm / Ecm το σωματίδιο κινείται ευθύγραμμα στο εργαστήριο και η μέγιστη τιμή στην γωνία είναι: Οι κόκκινες και οι μπλε καμπύλες που ακολουθούν αντιστοιχούν στην μέγιστη γωνία διάσπασης του θυγατρικού για δεδομένη ορμή των μητρικών σωματιδίων των καονίων και πιονίων αντίστοιχα

  17. Mother mom. Vrs decay angle, ‘Kink’ topology, pp int., 60k events π-> μ+ν π-> π +.. Κ->μ +ν Κ->π+.. M.Spyropoulou-Stassinaki

  18. 10^5 pp interactions at 14 TeV, CAF Pion region Kink-theta>1 degree, 0.015<Qt<0.050 GeV/c, 110<Radius<250 cm M.Spyropoulou-Stassinaki

  19. 10^5 pp interactions at 14 TeV, CAF Kaon region Kink-theta>1 degree, Qt>0.050 GeV/c, 110<Radius<250 cm M.Spyropoulou-Stassinaki

  20. 3 prong-decay bgr. kinks Kaonand Pion decays kinks M.Spyropoulou-Stassinaki

  21. ‘Kink’ topology study, pp int., 60k events All kinks from primaries, 32164 tracks Ntrack K -> μ+ ν , 2934 tracks |η|<0.9, 110<R<250cm Ntrack Qt,GeV/c M.Spyropoulou-Stassinaki

  22.  limit Branching ratios taken into account M.Spyropoulou-Stassinaki

  23. full bars:3σ separation, dashed bars:2σ separation PID in ALICE ALICE PPR CERN/LHCC 2003-049 M.Spyropoulou-Stassinaki

  24. Συμπεράσματα • Η κινηματική είναι μια μέθοδος διαχωρισμού προσδιορισμού των σωματιδίων μέσα από τις διασπάσεις των πιονίων και των καονίων ανεξάρτητα από τον τύπο του ανιχνευτή που χρησιμοποιείται.

  25. Βιβλιογραφία • Σημειώσεις καθηγήτριας του Τομέα Πυρηνικής Φυσικής και Στοιχειωδών Σωματιδίων του ΕΚΠΑ κα. Στασινάκη • Donald H. Perkins “Εισαγωγή στη Φυσική Υψηλών Ενεργειών’’, Αθήνα 2001

  26. Τέλος

More Related