Advertisement

Il Nuovo Cimento A (1965-1970)

, Volume 58, Issue 4, pp 701–727 | Cite as

Reactions πp→πp and πp→ππ0p at 17 GeV/c

  • D. D. Allen
  • G. P. Fisher
  • G. Godden
  • J. B. Kopelman
  • L. Marshall Libby
  • R. Sears
Article

Summary

The reactions πp→πp and πp→ππ0p for 1.7 GeV/c incident π have been studied, in 3094 and 2244 interactions respectively, identified from 10 106 two-prong events measured in film exposed at the BNL 20 in. hydrogen bubble chamber. The differential elastic-scattering cross-section is found to show a first and second diffraction peak and a first diffraction minimum with indications of a second minimum and onset of a third maximum. The experimental curve has been fitted by a black-dise optical-model formula with radius (0.80±0.03) fm and by a differential cross-section computed from the Dirac equation depending on two ranges, 0.7 fm attractive imaginary and 0.4 fm repulsive. The dominant mode (∼40%) of the ππ0p production is through the two-body channel, πp→ϱp. We find the following cross-sections: σ(πp→πp mb, σ(πp→πp mb. The differential rhomeson production cross-section shows a diffraction peak having a dependence (dσ/dt)(πp→ϱ−p)=[(2.5±0.2) exp [(−5.3±0.5)t]] mb/(GeV/c)2, wheret is the squared four0momentum transfer between incoming and outgoing proton in (GeV/c)2, and a second diffraction maximum. It has been fitted by an optical-model formula for a bright ring of radius 0.80 fm and ring thickness 0.25 fm. The cross-section for σ(πp→πp was found to be (0.36±0.04) mb. From the inelastic data the Chew-Low dipion scattering cross-section has been computed, using various form factors. A form factor of unity is found to be acceptable.

Keywords

Form Factor Ambiguous Event Outgoing Proton Hydrogen Bubble Chamber Barycentral System 
These keywords were added by machine and not by the authors. This process is experimental and the keywords may be updated as the learning algorithm improves.

Реакции πp→πp и πp→ππ0p при 1.7 ГэВ/с

Резюме

Были изучены реакции πp→πp и πp→ππ0p при импульсе падающих π 1.7 ГэВ/с в 3094 и 2244 взаимодействиях соответственно, идентифицированных из 10106 двухлучевых событий, измеренных в пленке, экспонированной в BNL 20″ водородной пузырьковой камере. Найдено, что дифференциальное поперечное сечение упругого рассеяния обнаруживает первый и второй диффракционные пики и первый диффракционныи минимум с указаниями второго минимума и начала третьего максимума. Была проведена подгонка экспериментальной кривой посредством формулы оптической модели черного диска с радиусом (0.80±0.03) фм и посредством дифференциального поперечного сечения, вычисленного с помощью уравнения Дирака, зависящего от двух областей; 0.7 фм притяжение мнимое и 0.4 фм отталкивание. Преобладающая мода (∼40%) рождения ππ0p происходит через двухчастичный канал πp→ϱp. Мы находим следующие поперечные сечения: σ(πp→ππ0p=(5.41±0.54) мб, σ(πp→ϱp)=(2.06±0.21) мб. Дифференциальное поперечное сечение рождения ρ-мезона обнаруживает диффракционный пик, имеющий зависимость, (dσ/dt) (πp→ϱp)=[(2.5±0.2) exp [(−5.3±0.5)t]] мь/(ГэВ/с)2, гдеt есть квадрат передаваемого четырех-импульса, между падающим и уходящим протоном в (ГэВ/с)2, и обнаруживает второй диффракционный максимум. Была произведена подгонка посредством формул оптической модели прозрачного кольца с радиусом 0.80 фм и толщиной кольца 0.25 фм. Было найдено, что поперечное сечение для σ(πp→πp+составляет (0.36±0.04) мб. Исходя из неупругих данных, было вычислено поперечное сечение ди-пионного рассеяния Чу-Лоу, используя различные форм-факторы. Найдено, что единичный форм-фактор является приемлемым.

Riassunto

Si sono studiate le reazioni πp→πp e πp→ππ0p per π incidenti di 1.7 GeV/c in, rispettivamente, 3094 e 2244 interazioni, identificate in 10106 eventi a due rami misurata nel film esposto nella camera a bolle di 20 pollici del BNL. Si trova che la sezione d'urto differenziale di scattering elastico ha un primo ed un secondo picco di diffrazione ed un primo minimo di diffrazione con indicazioni di un secondo minimo e l'inizio di un terzo minimo. Si è approssimata la curva sperimentale con una formula di disco nero del modello ottico con raggio (0.80±0.03) fm e con una sezione d'urto differenziale calcolata dall'equazione di Dirac dipendente da due raggi d'azione, 0.7 fm immaginario attrattivo e 0.4 fm repulsivo. Il tipo predominante (∼40%) di produzione di ππ0p è quello nel canale a due corpi πp→ϱp. Si trovano le seguenti sezioni d'urto: σ(πp→ππ0p)=(5.41±0.54) mb, πp→ϱp)=(2.06±0.21) mb. La sezione d'urto differenziale della produzione del mesone ρ mostra un picco di diffrazione con una dipendenza del tipo (dσ/dt)(πp→ϱ−p)=[(2.5±0.2) exp[(−5.3±0.5)t]]4 mb/(GeV/c)2, dovet è il quadrato del quadrimomento trasferito fra il protone entrante e quello uscente in (GeV/c)2, e mostra un secondo massimo di diffrazione. Lo si è approssimato con una formula del modello ottico per un anello luminoso di raggio 0.80 fm e spessore di 0.25 fm. La sezione d'urto per σ(πp→πp+neutre) è risultata essere (0.36±0.04) mb. Usando vari fattori di forma si è calcolata la sezione d'urto dello scattering del dipione di Chew e Low dai dati inelastici. Risulta che un fattore di forma unitario è accettabile.

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

References

  1. (1).
    J. Berg, F. Solmitz andH. Taft:Rev. Sci. Instr.,32, 538 (1961).ADSCrossRefGoogle Scholar
  2. (2).
    C. Wood, T. Devlin, J. Helland, M. Longo, B. Moyer andV. Perez-Mendez:Phys. Rev. Lett.,6, 481 (1961);R. Cool, O. Piccioni andE. Clark:Phys. Rev.,103, 1093 (1956);V. Cook, B. Cork, T. Hoang, D. Keefe, L. Verth, W. Wenzel andT. Zipf:Phys. Rev.,123, 320 (1961); and see for exampleJ. Cronin:Phys. Rev.,118, 824 (1960);V. Barashenkov andV. Maltsev:Fortschr. d. Phys.,9, 549 (1961).ADSCrossRefGoogle Scholar
  3. (3).
    D. D. Allen, G. P. Fisher, G. Godden, J. B. Kopelman, L. Marshall andR. Sears:Phys. Lett.,21, 468 (1966);Lectures in Theoretical Physics, vol.8-B, 19 (Boulder, Colo., 1966).ADSCrossRefGoogle Scholar
  4. (4).
    D. E. Damouth, L. W. Jones andM. L. Perl:Phys. Rev. Lett.,11, 287 (1963).ADSCrossRefGoogle Scholar
  5. (5).
    C. Coffin, N. Dikman, L. Ettlinger, D. Meyer, A. Sanlys, K. Terwilliger andD. Williams:Phys. Rev. Lett.,15, 838 (1965).ADSCrossRefGoogle Scholar
  6. (6).
    C. C. Ting, L. W. Jones andM. L. Perl:Phys. Rev. Lett.,9, 468 (1962).ADSCrossRefGoogle Scholar
  7. (7).
    Saclay-Orsay-Bari-Bologna Collaboration:Nuovo Cimento,29, 515 (1963);22, 1310 (1961).CrossRefGoogle Scholar
  8. (8).
    D. D. Allen:Ph. D. Thesis, 1967, University of Colorado.Google Scholar
  9. (9).
    E. Rost andL. Marshall Libby:Phys. Rev., Nov. 25 (1968).Google Scholar
  10. (10).
    M. L. Perl andM. C. Corey:Phys. Rev.,136, B 787 (1964).ADSCrossRefGoogle Scholar
  11. (11).
    W. Kienzle, B. C. Maglic, B. Levrat, F. Lefebres, D. Freytag andH. R. Blieden:Phys. Lett.,19, 438 (1965).ADSCrossRefGoogle Scholar
  12. (12).
    D. D. Allen, G. P. Fisher, G. Godden, L. Marshall andR. Sears:Phys. Lett.,22, 543 (1966). See also CERN-Ecole Polytechnique Collaboration:Phys. Lett.,18, 351 (1965);M. Banner, M. L. Fayoux, J. L. Hamel, J. Zsembery, J. Cheze andJ. Teiger:Phys. Lett.,25 B, 300 (1967);V. Hagopian, W. Selove, J. Alitti, J. Baton andM. Neveu-Rene:Phys. Rev.,145, 1128 (1966).ADSCrossRefGoogle Scholar
  13. (13).
    D. D. Allen, G. P. Fisher, G. Godden, J. B. Kopelman, L. Marshall andR. Sears:Phys. Rev. Lett.,17, 53 (1966);W. J. Fickinger, D. K. Robinson andE. O. Salant:Phys. Rev. Lett.,10, 457 (1963); andProceedings of the Athens Conference on Resonant Particles (Athens, O., 1965).ADSCrossRefGoogle Scholar
  14. (14).
    Aachen-Berlin-CERNCollaboration: preprint CERN/TC/PHYSICS-65-23 (9/11/1965), to be submitted toPhys. Lett.;K. J. Foley, S. J. Lindenbaum, W. A. Love, S. Ozaki, J. J. Russell andL. C. L. Yuan:Phys. Rev. Lett.,10, 376 (1963);11, 425 (1963);S. Brandt, V. T. Cocconi, D. R. O. Morrison, A. Wroblewski, P. Fleury, G. Kayas, F. Muller andC. Pelletier:Phys. Rev. Lett.,10, 413 (1963);I. Mannnelli, A. Bigi, R. Carrara, M. Wahlig andL. Sodickson:Phys. Rev. Lett.,14, 408 (1965);A. V. Stirling, P. Sonderegger, J. Kirz, P. Falk-Vairant, O. Guisan, C. Bruneton, P. Borgeaud, M. Yvert, J. P. Guilland, C. Caverzasio andB. Ambland:Phys. Rev. Lett.,14, 763 (1965).Google Scholar
  15. (15).
    D. R. O. Morrison:Phys. Lett.,22, 528 (1966).ADSCrossRefGoogle Scholar
  16. (16).
    N. Byers andC. N. Yang:Phys. Rev.,142, 976 (1966); and see for exampleS. Gasiorowicz:Elementary Particles (New York, 1966), p. 482.ADSCrossRefGoogle Scholar
  17. (17).
    C. Iddings andL. Marshall:Phys. Rev.,154, 522 (1967) and see alsoL. M. Libby andS. Miyashita:Phys. Rev.,160, 1447 (1967);S. Miyashita andL. M. Libby:Phys. Rev.,168, 1779 (1968).ADSCrossRefGoogle Scholar
  18. (18).
    Private communication fromJ. D. Jackson, University of Illinois.Google Scholar
  19. (19).
    D. Barge, W. Chu, L. Leipuner, R. Crittenden, H. Martin, F. Ayer, L. Marshall, A. C. Li, W. Kernan andM. Stevenson:Phys. Rev. Lett.,13, 69 (1964).ADSCrossRefGoogle Scholar
  20. (20).
    Private communication fromS. Miyashita.Google Scholar
  21. (21).
    E. Ferrari andF. Selleri:Nuovo Cimento,27, 1450 (1963).CrossRefGoogle Scholar
  22. (22).
    U. Amaldi andF. Selleri:Nuovo Cimento,31, 360 (1964).CrossRefGoogle Scholar
  23. (23).
    N. Biswas, N. Cason, I. Derado, V. Kenney, J. Poirier andW. Shephard:Phys. Rev. Lett.,18, 273 (1967)ADSCrossRefGoogle Scholar
  24. (24).
    See for example discussion ofJ. D. Jackson:Rev. Mod. Phys.,37, 488 (1965).ADSGoogle Scholar

Copyright information

© Società Italiana di Fisica 1968

Authors and Affiliations

  • D. D. Allen
    • 1
  • G. P. Fisher
    • 1
  • G. Godden
    • 1
  • J. B. Kopelman
    • 1
  • L. Marshall Libby
    • 1
  • R. Sears
    • 1
  1. 1.University of ColoradoBoulder

Personalised recommendations