Коррекция величин депозированной энергии заряженных частиц

1 9
4
9
ÔÈÇÈÊÀ
ÓÄÊ 539.1.074.3
Í. Ð. Áàëàñàíÿí
Êîððåêöèÿ âåëè÷èí äåïîçèðîâàííîé ýíåðãèè çàðÿæåííûx ÷àñòèö â
ñöèíòèëëÿöèîííûõ ñ÷åò÷èêàx äåòåêòîðà CLAS
(Ïðåäñòàâëåíî ÷ë.-êîð. ÍÀÍ ÐÀ Ð.Ì. Àâàêÿíîì 28/VII 2009)
Êëþ÷åâûå ñëîâà: êîððåêöèÿ äåïîçèðîâàííîé ýíåðãèè ÷àñòèö, ñöèíòèëëÿöèîí-
íûå ñ÷åò÷èêè
Ââåäåíèå. Èçìåðåíèå äåïîçèðîâàííîé ýíåðãèè çàðÿæåííûõ ÷àñòèö â
ñöèíòèëëÿöèîííûõ ñ÷åò÷èêàõ èìååò áîëüøîå çíà÷åíèå äëÿ èäåíòèôèêàöèè
÷àñòèö. Âî âðåìÿ îáðàáîòêè ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ, ïîëó÷åííûõ ñ
ïîìîùüþ äåòåêòîðà CLAS (CEBAF Large Acceptance Spectrometer) [1] çàïðîñ íà
äåïîçèðîâàííóþ ýíåðãèþ çàðÿæåííûõ ÷àñòèö â ñöèíòèëëÿöèîííûõ ñ÷åò÷èêàõ
äàåòñÿ â óñðåäíåííîì âèäå ïî âñåì ñöèíòèëëÿöèîííûì ñ÷åò÷èêàì äåòåêòîðà.
Ïðè áîëåå ïîäðîáíîì àíàëèçå äåïîçèðîâàííîé ýíåðãèè çàðÿæåííûõ ÷àñòèö
â êàæäîì ñöèíòèëëÿöèîííîì ñ÷åò÷èêå äåòåêòîðà CLAS áûëî îáíàðóæåíî,
÷òî â íåêîòîðûõ èç íèõ äåïîçèðîâàííàÿ ýíåðãèÿ ÷àñòèö íå ñîîòâåòñòâóåò
äåéñòâèòåëüíîìó åå çíà÷åíèþ. Èçâåñòíî, ÷òî â èñïîëüçóåìûõ ñöèíòèëëÿòîðàõ ïèîí ñ ýíåðãèåé âûøå 0.5 Ãý äåïîçèðóåò ýíåðãèþ » 2 Ìý íà 1ñì. Íà
ðèñ. 1 ïðåäñòàâëåíû ãèñòîãðàììû, ïîêàçûâàþùèå ýíåðãîâûäåëåíèå îò ïèîíîâ
â çàâèñèìîñòè îò íîìåðà ñ÷åò÷èêà (ñ÷åò÷èêè òîëùèíîé 5ñì), ïîëó÷åííûõ îò
ñöèíòèëëÿòîðîâ â øåñòè ñåêòîðàõ. Êàê ñëåäóåò èç äèàãðàìì, âî âñåõ ñåêòîðàõ
èìååòñÿ íåêîòîðîå êîëè÷åñòâî ñöèíòèëëÿöèîííûõ ñ÷åò÷èêîâ, äëÿ êîòîðûõ
âûøåïðèâåäåííûå óñëîâèÿ íå âûïîëíÿþòñÿ.
Íà âñåõ ãèñòîãðàììàõ ÿâíî âèäíû íåõàðàêòåðíûå ðàçáðîñû âåëè÷èí
èçìåðÿåìûõ ýíåðãèé, ÷òî óêàçûâàåò íà íåòî÷íîñòü âîññòàíîâëåíèÿ äåïîçèðîâàííîé ýíåðãèè çàðÿæåííûõ ÷àñòèö èç ðåãèñòðèðîâàííûõ ñèãíàëîâ
ôîòîóìíîæèòåëåé ñöèíòèëëÿöèîííûõ ñ÷åò÷èêîâ (ðèñ. 1). Ïîýòîìó âîçíèêàåò
3 2 0
çàäà÷à êîððåêöèè äàííûõ èçìåðåíèé è ïîâûøåíèÿ òî÷íîñòè èçìåðåíèé ïðè
îáðàáîòêå ðåçóëüòàòîâ ýêñïåðèìåíòîâ.
Ðèñ.1. Ýíåðãèÿ äåïîçèöèè ïèîíîâ â ñöèíòèëëÿöèîííûõ ñ÷åò÷èêàõ äëÿ øåñòè
ñåêòîðîâ CLAS â çàâèñèìîñòè îò íîìåðà ñöèíòèëëÿöèîíûõ ñ÷åò÷èêîâ.
Òàêèì îáðàçîì, ñòàíîâèòñÿ î÷åâèäíîé àêòóàëüíîñòü ïðîâåäåíèÿ ðàáîò,
íàïðàâëåííûõ íà ïîâûøåíèå òî÷íîñòè äàííûõ äëÿ îáðàáîòêè ðåçóëüòàòîâ
èçìåðåíèé, ÷òî îñîáåííî âàæíî ïðè èäåíòèôèêàöèè ÷àñòèö ñ ïîìîùüþ
ýíåðãîâûäåëåíèÿ â ñöèíòèëëÿòîðàõ.
Ðèñ. 2. Ñõåìàòè÷åñêàÿ ñòðóêòóðà äåòåêòîðà CLAS ïàðàëëåëüíî (à) è
ïåðïåíäèêóëÿðíî (á) ê íàïðàâëåíèþ ïó÷êà.
Ýêñïåðèìåíòàëüíàÿ óñòàíîâêà. Ýêñïåðèìåíò ”eg3” áûë âûïîëíåí â
Ëàáîðàòîðèè èìåíè Òîìàñà Äæåôåðñîíà (ÑØÀ), îñíàùåííîé óñêîðèòåëåì
3 2 1
ýëåêòðîíîâ CEBAF è äåòåêòîðíûì êîìïëåêñîì CLAS â ýêñïåðèìåíòàëüíîì
çàëå ”B”. Ñõåìàòè÷åñêîå èçîáðàæåíèå êîìïëåêñà ïðèâåäåíî íà ðèñ. 2.
Ýòî ñïåêòðîìåòð ñ áîëüøèì òåëåñíûì óãëîì, êîòîðûé ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé
ñèñòåìó äåòåêòîðîâ, ñîñòàâíîé ÷àñòüþ êîòîðûõ ÿâëÿþòñÿ äðåéôîâûå êàìåðû
[2], ÷åðåíêîâñêèå ãàçîâûå ñ÷åò÷èêè [3], ñöèíòèëëÿöèîííûå ñ÷åò÷èêè [4]
è ýëåêòðîìàãíèòíûå êîëîðèìåòðû [5].
Ñèñòåìà CLAS ñïðîåêòèðîâàíà
äëÿ ðåãèñòðàöèè ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö, ðîæäåííûõ ïðè âçàèìîäåéñòâèè
ýëåêòðîííûõ èëè ôîòîííûõ ïó÷êîâ ñ ÿäåðíûìè ìèøåíÿìè. Áîëüøîé òåëåñíûé
óãëîâîé çàõâàò ïîçâîëÿåò îäíîâðåìåííî â äîâîëüíî øèðîêîì êèíåìàòè÷åñêîì
îáúåìå ðåãèñòðèðîâàòü ðîæäåíèå ðàññåÿííûõ ÷àñòèö. Âèä äåòåêòîðà CLAS
ïàðàëëåëüíî è ïåðïåíäèêóëÿðíî ê ïó÷êó ïðåäñòàâëåí íà ðèñ.2. Êîíñòðóêòèâíî
îí îñíîâàí íà øåñòè ñâåðõïðîâîäÿùèõ êàòóøêàõ òîððîèäàëüíîé ôîðìû
(ðèñ.2,á). Ïî ñóòè, CLAS ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé øåñòü íåçàâèñèìûõ ìàãíèòíûõ
ñïåêòðîìåòðîâ ñ îäíîé ìèøåíüþ, òðèããåðîì è ñèñòåìîé ñáîðà èíôîðìàöèè.
Êàæäûé òàêîé ñåêòîð èìååò 48 ñöèíòèëëÿöèîííûõ ñ÷åò÷èêîâ, ïðè ïîìîùè
êîòîðûõ èçìåðÿþò âðåìÿ ïðîëåòà çàðÿæåííîé ÷àñòèöû è äåïîçèðîâàííóþ
ýíåðãèþ â äàííîì ñ÷åò÷èêå [4]. Ñ÷åò÷èêè ýòîãî òèïà óñòàíîâëåíû íà âíåøíåé
ïîâåðõíîñòè äåòåêòîðà è ïî ïîëÿðíîìó óãëó îõâàòûâàþò îáëàñòü îò 8 äî 142o , à
ïî àçèìóòó – îáëàñòü » 2 ¼. Êàê âèäíî èç ðèñ.2,à, ñöèíòèëëÿöèîííûå ñ÷åò÷èêè
óñòàíîâëåíû ïîñëå äðåéôîâûõ êàìåð è ÷åðåíêîâñêèõ ñ÷åò÷èêîâ. Òîëùèíà
ñöèíòèëëÿòîðîâ âî âñåõ ñöèíòèëëÿöèîííûõ ñ÷åò÷èêàõ CLAS îäèíàêîâà è
ñîñòàâëÿåò 5.08 ñì. Ïðîñòðàíñòâåííîå ðàñïîëîæåíèå ãðóïï ñöèíòèëëÿòîðâ
âûáðàíî òàêèì îáðàçîì, ÷òîáû ïëîñêîñòü ãðóïïû áûëà ïðèáëèçèòåëüíî
ïåðïåíäèêóëÿðíà ê òðàåêòîðèè ïîëåòà ÷àñòèö. Äëèíà ñöèíòèëëÿòîðîâ â
ðàçíûõ ìåñòàõ ðàçëè÷íà è ìåíÿåòñÿ â ïðåäåëàõ îò 32 äî 376 ñì.
Ïîëó÷åíèå ïîïðàâîê. Îáðàáîòêà ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ îñóùåñòâëåíà ñ èñïîëüçîâàíèåì ïðîãðàììíîãî ïàêåòà ROOT [6]. Äëÿ îáðàáàòêè äàííûõ
ýêñïåðèìåíòà ”eg3”, â ÷àñòíîñòè, áàçû äàííûõ, âêëþ÷àþùèõ èçìåðåííûå
âåëè÷èíû ñèãíàëîâ äåïîçèðîâàííîé ýíåðãèè ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö â ñöèíòèëëÿöèîííûõ ñ÷åò÷èêàõ, áûëà ñîñòàâëåíà ïðîãðàììà íà ÿçûêå C++.
Ïðîãðàììà ñîñòîèò èç òðåõ îñíîâíûõ ÷àñòåé.  ïåðâîé ÷àñòè ðåàëèçóåòñÿ
èäåíòèôèêàöèÿ ïîëîæèòåëüíûõ ïèîíîâ, èìåþùèõ ýíåðãèþ áîëüøå 0.5 ÃýÂ. Âî
âòîðîé ÷àñòè ïðîãðàììû èññëåäóåòñÿ äåïîçèðîâàííàÿ ýíåðãèÿ ýòèõ ïèîíîâ
â êàæäîì ñöèíòèëëÿöèîííîì ñ÷åò÷èêå, à äàëåå ïîëó÷åííûå ðàñïðåäåëåíèÿ
äåïîçèðîâàííîé ýíåðãèè ôèòèðóþòñÿ ñ ïîìîùüþ ãàóññîâîé ôóíêöèè, ñ
öåëüþ âûÿâëåíèÿ ñðåäíåãî çíà÷åíèÿ äåïîçèðîâàííîé ýíåðãèè â äàííîì
ñ÷åò÷èêå.  òðåòüåé ÷àñòè ïðîãðàììû ñðåäíåå çíà÷åíèå äåïîçèðîâàííîé
ýíåðãèè ñðàâíèâàåòñÿ ñî ñðåäíèì çíà÷åíèåì ïî øåñòè ñåêòîðàì (EDaverage ) è
ñîñòàâëÿåòñÿ òàáëèöà êîýôôèöèåíòîâ ïîïðàâîê, êîòîðàÿ ìîæåò ïðåäñòàâëÿòü
3 2 2
ñîáîé ìàòðèöó (4 8 £ 6 ). Êàæäûé ýëåìåíò ìàòðèöû îïðåäåëÿåòñÿ îòíîøåíèåì
óñðåäíåííûõ âåëè÷èí çíà÷åíèé äåïîçèðîâàííîé ýíåðãèè ïèîíà â äàííîì
ñöèíòèëëÿöèîííîì ñ÷åò÷èêå ê ñðåäíåìó çíà÷åíèþ ýíåðãèè EDaverage ïî âñåìó
äåòåêòîðó CLAS. Ñðåäíåå çíà÷åíèå ïî äåòåêòîðó ÿâëÿåòñÿ ðåïåðîì äëÿ
îïðåäåëåíèÿ êîýôôèöèåíòîâ êîððåêöèè:
P
EDi
i
EDaverage =
; i = 1 :::6 ;
(1 )
6
ãäå EDi – ñðåäíåå çíà÷åíèå äåïçèðîâàííîé ýíåðãèè ïèîíîâ â äàííîì ñåêòîðå.
Èìåÿ ðåïåðíîå çíà÷åíèå äëÿ äåïîçèðîâàííîé ýíåðãèè ïèîíà, ìîæíî
îïðåäåëèòü êîýôôèöèåíòû ïîïðàâêè ñëåäóþùèì îáðàçîì:
EDcoef f icent [i][j] =
EDmean [i][j]
; i = 1 :::6 ; j = 1 :::4 0 ;
EDaverage
(2 )
ãäå EDmean [i][j] – ñðåäíåå çíà÷åíèå äåïîçèðîâàííîé ýíåðãèè ïèîíà â äàííîì
ñöèíòèëëÿöèîííîì ñ÷åò÷èêå, i – íîìåð ñåêòîðà, j – íîìåð ñ÷åò÷èêà.
Ïîïðàâêè âûøå 40-ãî ñöèíòèëëÿòîðà íå áûëè îñóùåñòâëåíû, ïîñêîëüêó
îíè ðàñïîëîæåíû íà çàäíåé ÷àñòè äåòåêòîðà CLAS è íå èìååòñÿ äîñòàòî÷íîé
ñòàòèñòèêè äëÿ îïðåäåëåíèÿ ñðåäíåãî çíà÷åíèÿ èõ ïîêàçàíèé. Ñëåäîâàòåëüíî,
íàøè ðàñ÷åòû ïî îïðåäåëåíèþ êîýôôèöèåíòîâ ïîïðàâîê îãðàíè÷èâàþòñÿ
ìàêñèìàëüíûì íîìåðîì ñ÷åò÷èêîâ j = 1 ¡ 4 0 , êîòîðûå ðåãèñòðèðóþò áîëåå
÷åì 99.4% ñèãíàëîâ îò ñöèíòèëëÿöèîííûõ ñ÷åò÷èêîâ (ðèñ.1).
 ñîîòâåòñòâèè ñ ôîðìóëîé (2) îïðåäåëåíû êîýôôèöèåíòû ïîïðàâîê,
êîòîðûå ïðåäñòàâëåíû â òàáëèöå, ãäå ïðèâåäåíû ïîïðàâêè íà ýíåðãîâûäåëåíèå äëÿ 40 ñ÷åò÷èêîâ â 6 ñåêòîðàõ.
Èç òàáëèöû ñëåäóåò, ÷òî ìàêñèìàëüíûé ðàçáðîñ â ïîêàçàíèÿõ íåêîòîðûõ
ñöèíòèëëÿöèîííûõ ñ÷åò÷èêîâ äîñòèãàåò áîëåå 100% (ñåêòîð 5, ñ÷åò÷èê 16 ), íî
â ñðåäíåì ýòîò ðàçáðîñ ñîñòàâëÿåò îêîëî 6%.
Êîððåêöèÿ ýíåðãîâûäåëåíèÿ äåéòðîíîâ. Äàííàÿ ìåòîäèêà êîððåêöèè
âåëè÷èí äåïîçèðîâàííîé ýíåðãèè, îñíîâàííàÿ íà ñðàâíåíèè ñ äåïîçèðîâàííîé
ýíåðãèåé ïèîíîâ, áûëà ïðèìåíåíà äëÿ êîððåêöèè âåëè÷èí äåïîçèðîâàííîé
ýíåðãèè äåéòðîíîâ.
Íà ðèñ.3 ïðåäñòàâëåíû ãèñòîãðàììû çàâèñèìîñòè
äåïîçèðîâàííîé ýíåðãèè äåéòðîíîâ â ñöèíòèëëÿöèîííûõ ñ÷åò÷èêàõ â çàâèñèìîñòè îò âåëè÷èíû èõ èìïóëüñîâ áåç êîððåêöèè (ðèñ.3,à) è ïîñëå êîððåêöèè
ýíåðãîâûäåëåíèÿ (ðèñ.3,á).
Èç ñðàâíåíèÿ ýòèõ ãèñòîãðàìì ñëåäóåò, ÷òî âûïîëíåííàÿ êîððåêöèÿ
ïðèâîäèò ê ïîâûøåíèþ êîíöåíòðàöèè äåéòðîíîâ íà õàðàêòåðèñòè÷åñêîé
ïîëîñå, êðîìå òîãî, íàáëþäàþùååñÿ íåêîòîðîå ïåðåðàñïðåäåëåíèå ñèãíàëîâ
â ðàéîíå èìïóëüñîâ 1 - 1.4 ÃýÂ/ñ èñ÷åçàåò, ÷òî òàêæå ÿâëÿåòñÿ ýôôåêòîì
êîððåêöèè.
3 2 3
Ñåêòîð 1 Ñåêòîð 2 Ñåêòîð 3 Ñåêòîð 4 Ñåêòîð 5 Ñåêòîð 6
1
1.0114
0.9893
0.9750
1.0055
0.9834
0.5724
2
1.0016
0.9955
1.0156
1.0430
0.9551
1.0156
3
0.9844
1.0236
1.0238
1.0245
0.9765
1.0157
4
1.0042
1.0291
1.0115
1.0476
1.0127
1.0158
5
1.0356
1.0451
1.0335
1.0588
1.0429
1.0210
6
1.0431
1.0935
1.0916
1.0914
1.0342
1.0422
7
1.0385
1.0373
1.0621
1.0655
1.0433
1.0359
8
1.0620
1.6449
1.0459
1.0968
1.0485
1.0409
9
1.0501
1.0446
1.0281
1.0585
1.0166
1.0490
10
1.0422
1.0625
1.0238
1.0438
1.0572
1.0585
11
1.0699
1.0108
0.1317
1.1032
1.0370
1.0493
12
1.0448
1.0520
1.0536
1.0662
1.0191
1.0529
13
1.0482
1.0572
1.0343
1.0721
1.0552
1.0353
14
1.0419
1.0365
1.0435
1.0694
1.0421
1.0377
15
1.0870
1.0175
1.0834
1.0737
1.1795
1.0429
16
1.0495
1.0451
0.9768
1.0594
2.0978
1.0691
17
0.9988
1.0433
0.9417
1.0325
1.0305
1.0278
18
1.0101
1.0426
0.7222
1.0398
0.9990
1.0247
19
1.0058
1.0120
0.9953
1.0430
1.0422
1.0142
20
1.0270
1.0342
1.0047
1.0275
0.9984
0.9434
21
0.9975
1.0655
1.0048
0.7312
1.0167
0.9704
22
1.0227
0.9930
0.9643
1.0226
1.0520
0.9788
23
0.9973
1.0057
0.9133
0.9795
0.2023
0.9339
24
1.1503
1.1855
1.1460
1.0992
1.2629
1.2049
25
1.0768
1.1431
1.1498
1.1431
1.1824
1.1602
26
1.1268
1.1058
1.0880
1.1002
1.2098
1.1700
27
0.7394
1.1195
1.0950
1.0920
1.1595
1.0770
28
1.0757
1.1271
1.1441
1.1132
1.1545
1.1034
29
1.0664
1.1239
1.0848
1.1095
1.1215
1.1429
30
1.0949
1.0934
1.0910
1.1110
1.0665
0.5748
31
1.0548
1.0457
1.0631
1.1176
1.0566
1.1283
32
1.0786
1.0408
1.0346
1.0435
1.0731
1.1113
33
1.1065
1.0334
1.0646
1.0799
1.0493
1.1262
34
1.0635
1.0597
1.0446
1.0756
1.0635
1.0459
35
1.2503
1.1178
1.1741
1.1507
1.1909
1.1754
36
1.2219
1.1441
1.1779
1.1433
1.1753
1.1652
37
1.2215
1.1910
1.1729
1.1212
1.1529
1.1766
38
1.1819
1.1453
1.1766
1.1877
0.7822
1.1717
39
1.1752
1.1249
1.1118
1.1848
1.2088
1.1510
40
1.1840
1.0624
1.2363
1.1725
1.1759
1.0845
Êîððåêòèðîâàííîå ðàñïðåäåëåíèå ýíåðãîâûäåëåíèÿ äåéòðîíîâ áûëî
èñïîëüçîâàíî äëÿ ñåëåêöèè äåéòðîíîâ ïðè àíàëèçå ýêñïåðèìåíòàëüíûõ
äàííûõ.
Ñ ýòîé öåëüþ îáëàñòü èìïóëüñîâ äåéòðîíîâ îò 0.5 äî 1.6
ÃýÂ/ñ áûëà ðàçáèòà íà ó÷àñòêè øèðèíîé 30 ÌýÂ/ñ, è íà êàæäîì ó÷àñòêå
ðàñïðåäåëåíèå ýíåðãîâûäåëåíèÿ äåéòðîíîâ áûëî ôèòèðîâàíî ñ ïîìîùüþ
ãàóññîâñêîé ôóíêöèè.
Èç êàæäîãî ó÷àñòêà èìïóëüñîâ áûëè èçâëå÷åíû
ñðåäíèå çíà÷åíèÿ è äèñïåðñèÿ (¾) ôèòèðîâàííûõ ãàóññîâñêèõ ôóíêöèé. Íà
îñíîâå ýòèõ çíà÷åíèé ïîëó÷åíû ýìïèðè÷åñêèå çàâèñèìîñòè äëÿ ñðåäíèõ
çíà÷åíèé è äèñïåðñèè ýíåðãèé äåïîçèöèè äåéòðîíîâ. Ýòè ðåçóëüòàòû â âèäå
ãðàôèêîâ ïðåäñòàâëåíû íà ðèñ.4. Çàâèñèìîñòü ñðåäíåé ýíåðãèè äåïîçèöèè
äåéòðîíîâ îò âåëè÷èíû èõ èìïóëüñîâ ïðåäñòàâëåíà êðèâîé 1. Âåðõíÿÿ êðèâàÿ
2 ïîëó÷åíà íà óðîâíå òðîéíîé äèñïåðñèè, à íèæíÿÿ êðèâàÿ 3, ïîëó÷åííàÿ
íà óðîâíå äâîéíîé äèñïåðñèè, ïîçâîëÿåò ýôôåêòèâíî îòäåëÿòü äåéòðîíû îò
ïðîòîíîâ è áîëåå ëåãêèõ ÷àñòèö. Ýòè çàâèñèìîñòè ïîçâîëÿþò ïðîâîäèòü áîëåå
òî÷íûé âûáîð äåéòðîíîâ ïðè àíàëèçå ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ.
Ðèñ. 3. Ýíåðãèÿ äåïîçèöèè äåéòðîíà â ñöèíòèëëÿöèîííûõ ñ÷åò÷èêàõ äî (à)
è ïîñëå (á) êîððåêöèè.
Ðèñ. 4. Çàâèñèìîñòü ýíåðãèè äåïîçèöèè äåéòðîíîâ îò èõ èìïóëüñîâ. Êðèâàÿ 1
ïðåäñòàâëÿåò ñðåäíåå çíà÷åíèå äåïîçèöèè ýíåðãèè, êðèâûå 2, 3 îïðåäåëÿþò
ýíåðãåòè÷åñêóþ îáëàñòü, ñîîòâåòñòâóþùóþ äåéòðîíàì.
3 2 5
Òàêèì îáðàçîì, ñ ïîìîùüþ êîððåêòèðîâêè ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ
ïî èçìåðåíèþ äåïîçèðîâàííîé ýíåðãèè äåéòðîíîâ áûëà óòî÷íåíà îáëàñòü
ýíåðãîâûäåëåíèÿ, ñîîòâåòñòâóþùàÿ äåéòðîíàì â çàâèñèìîñòè îò èõ èìïóëüñîâ. Ñðàâíåíèå îòáîðà äåéòðîíîâ äî è ïîñëå êîððåêöèè ñöèíòèëëÿöèîííûõ
ñ÷åò÷èêîâ, â ÷àñòíîì ñëó÷àå â àíàëèçàõ ðåàêöèè ° + d ! d + ¼ + + ¼ ¡ , ïîêàçàëè
áîëåå ÷åì íà 1.7% óâåëè÷åíèå ñîáûòèé ïîñëå êîíå÷íîãî îòáîðà.
Çàêëþ÷åíèå.
Ïîëó÷åííàÿ ýìïèðè÷åñêàÿ çàâèñèìîñòü ôóíêöèè äëÿ
ñðåäíåé ýíåðãèè äåïîçèöèè äåéòðîíîâ è èõ äèñïåðñèè â çàâèñèìîñòè îò
èìïóëüñà ÷àñòèö ïîçâîëÿåò óòî÷íèòü îáëàñòü ýíåðãîâûäåëåíèÿ, ñîîòâåòñòâóþùóþ äåéòðîíàì. Ó÷åò ïîïðàâîê ïðè îïðåäåëåíèè ýíåðãèè äåïîçèöèè
çàðÿæåííûõ ÷àñòèö ïðèâåë ê ïîâûøåíèþ òî÷íîñòè ñåëåêöèè äåéòðîíîâ.
Òàêèå ïîïðàâêè â èçìåðåíèÿõ ïàðàìåòðîâ ðàññåÿííûõ ÷àñòèö îñîáåííî âàæíû
ïðè èññëåäîâàíèÿõ ÿäåðíûõ ðåàêöèé ñ ìàëûì ñå÷åíèåì.
Ñëåäîâàòåëüíî, â ñëó÷àÿõ, ãäå íåîáõîäèìî ïðîâåäåíèå ïðåöèçèîííûõ
èçìåðåíèé, âåñüìà ïîëåçíî ââåäåíèå êîððåêòèðóþùèõ êîýôôèöèåíòîâ äëÿ
êàæäîãî ñöèíòèëëÿöèîííîãî ñ÷åò÷èêà.
Àâòîð âûðàæàåò áëàãîäàðíîñòü Ñ.Ñòåïàíÿíó çà ïîñòàíîâêó çàäà÷è è
ïîëåçíûå îáñóæäåíèÿ.
Åðåâàíñêèé ãîñóäàðñòâåííûé óíèâåðñèòåò
Í. Ð. Áàëàñàíÿí
Êîððåêöèÿ âåëè÷èí äåïîçèðîâàííîé ýíåðãèè çàðÿæåííûx ÷àñòèö â
ñöèíòèëëÿöèîííûõ ñ÷åò÷èêàx äåòåêòîðà CLAS
Äëÿ èçó÷åíèÿ êîãåðåíòíîãî îáðàçîâàíèÿ àäðîííûõ ïàð íà äåéòðîíå áûëè
èñïîëüçîâàíû äàííûå ýêñïåðèìåíòà ”eg3”, ïîëó÷åííûå íà óñòàíîâêå CLAS, ïðè
èññëåäîâàíèè ðàññåÿíèÿ âûñîêîýíåðãè÷íûõ ôîòîíîâ íà äåéòåðèåâîé ìèøåíè.
Â
ýòèõ ðåàêöèÿõ î÷åíü âàæíî ðåãèñòðèðîâàòü äåéòðîí îòäà÷è. Äëÿ èäåíòèôèêàöèè
äåéòðîíîâ íà óñòàíîâêå CLAS âàæíóþ ðîëü èãðàåò ýíåðãîâûäåëåíèå â ñöèíòèëëÿöèîííûõ ñ÷åò÷èêàõ.
Âûÿâëåíî, ÷òî íåêîòîðûå ñöèíòèëëÿöèîííûå ñ÷åò÷èêè
äåòåêòîðà èìåëè íåñîîòâåòñòâèå â êàëèáðîâêàõ. Íà îñíîâå âåëè÷èí äåïîçèðîâàííîé
ýíåðãèè ïèîíîâ â ñöèíòèëëÿöèîííûõ ñ÷åò÷èêàõ äåòåêòîðà CLAS ñîñòàâëåíà òàáëèöà
êîýôôèöèåíòîâ ïîïðàâîê, ñ ïîìîùüþ êîòîðîé ñêîððåêòèðîâàíû âåëè÷èíû ýíåðãèè
äåïîçèöèè äåéòðîíîâ, ÷òî ïîçâîëèëî ïîëó÷èòü áîëåå òî÷íóþ èäåíòèôèêàöèþ ýòèõ
÷àñòèö.
3 2 6
Ü. è. ´³É³ë³ÝÛ³Ý
ÈÇóù³íáñí³Í Ù³ëÝÇÏÝ»ñÇ ÏáñëïÇ ¿Ý»ñ·Ç³ÛÇ ×ß·ñïáõÙÁ CLAS ¹»ï»ÏïáñÇ
ëóÇÝïÇÉÛ³óÇáÝ Ñ³ßíÇãÝ»ñáõÙ
CLAS ë³ñù³íáñÙ³Ý û·ÝáõÃÛ³Ùµ ëï³óí³Í ”eg3” ÷áñÓÇ ïíÛ³ÉÝ»ñÁ, áñï»Õ ѻﳽáïí»É »Ý µ³ñÓñ ¿Ý»ñ·»ïÇÏ ýáïáÝÝ»ñÇ óñáõÙÁ ¹»Ûï»ñÇáõÙÇ ÃÇñ³ËÇ íñ³, û·ï³·áñÍí»É
»Ý ¹»ÛïñáÝÇ íñ³ ³¹ñáݳÛÇÝ ½áõÛ·Ç ÏáÑ»ñ»Ýï ³é³ç³óÙ³Ý áõëáõÙݳëÇñÙ³Ý Ñ³Ù³ñ: ÜÙ³Ý
黳ÏódzݻñáõÙ ß³ï ϳñ»õáñ ¿ óñí³Í ¹»ÛïñáÝÇ ·ñ³ÝóáõÙÁ: CLAS ë³ñù³íáñÙ³Ý íñ³
¹»ÛïñáÝÝ»ñÇ ÝáõÛݳϳݳóÙ³Ý Ñ³Ù³ñ ϳñ»õáñ ¹»ñ »Ý ϳï³ñáõÙ ¿Ý»ñ·Ç³ÛÇ ÏáñëïÇ
áõëáõÙݳëÇñáõÙÁ ëóÇÝïÇÉÛ³óÇáÝ Ñ³ßíÇãÝ»ñáõÙ: ”eg3” ÷áñÓÇ ïíÛ³ÉÝ»ñÇó ѳÛïݳµ»ñí»É
¿, áñ ¹»ï»ÏïáñÇ áñáß ëóÇÝïÇÉÛ³óÇáÝ Ñ³ßíÇãÝ»ñ ïñ³Ù³ã³÷³ñÏÙ³Ý Ù»ç áõÝ»ó»É »Ý
³Ýѳٳå³ï³ë˳ÝáõÃÛáõÝ: ÐÇÙÝí»Éáí CLAS ¹»ï»ÏïáñÇ ëóÇÝïÇɳóÇáÝ Ñ³ßíÇãÝ»ñáõÙ åÇáÝÝ»ñÇ óáõó³¹ñ³Í ¿Ý»ñ·Ç³ÛÇ ÏáñëïÇ Ù»ÍáõÃÛáõÝÝ»ñÇ íñ³, ϳ½Ùí»É ¿ áõÕÕÙ³Ý ·áñͳÏÇóÝ»ñÇ
³ÕÛáõë³Ï: ú·ï³·áñÍ»Éáí ïíÛ³É ³ÕÛáõë³ÏÁ, ϳï³ñí»É ¿ ¹»ÛïñáÝÇ ¿Ý»ñ·Ç³ÛÇ ÏáñëïÇ
Ù»ÍáõÃÛ³Ý ×ß·ñïáõÙ, áñÁ Ñݳñ³íáñáõÃÛáõÝ ¿ ïí»É ëï³Ý³Éáõ ³Û¹ Ù³ëÝÇÏÝ»ñÇ ÝáõÛݳϳݳóÙ³Ý
³í»ÉÇ Ù»Í ×ß·ñïáõÙ:
N. R. Balasanyan
Correction of Energy Deposition of Charged Particles in Scintillator Counters in CLAS
Detector
Data from ”eg3” experiment acquired on the CLAS detector have been used to study
the coherent production of hadron pairs on deuterium in the scattering of high energy photons on deuterium target. In such reactions it is important to detect scattered deuterons.
To identify the deuterons on CLAS the important role plays energy deposition in scintillator counters. From experimental data of ”eg3” it has been revealed that some scintilattor
counters have been mis-calibrated. Based on the known energy deposition of pions in
the scintillator counters of the CLAS detector, the table of correction coefficient has been
defined. This table is used to correct the energy deposition of deuterons, which allows to
obtain more precise identification of deuterons.
Ëèòåðàòóðà
1. Mecking B.A., Adams G., Ahmad S. et. al. - NIM A. 2003. V.503. P. 513-553.
2. Mestayer M.D., Carman D.S., Asavapibhop B. et. al. - NIM A. 2000. V. 449.
P. 81-111.
3. Adams G., Burkert V., Carstens T. et. al. - NIM A. 2001. V.65. P. 414-427.
4. Smith E.S., Carstens T., Distelbrink J. et. al. - NIM A. 1999. V.432. P. 265-298.
5. Amarian M., Asryan G., Beard K. et. al. - NIM A. 2001. V.460. P. 239-265.
6. http://root.cern.ch
3 2 7