Большой прием для экспериментальной фотоядерной физики

В этой статье не указаны источники . Пожалуйста, помогите улучшить эту статью , добавив ссылки на надежные источники . Материалы без ссылок могут быть оспорены и удалены . Найти источники:  "Détecteur à Grande Acceptance pour la Physique Photonucléaire Expérimentale" – новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR ( октябрь 2013 г. ) ( Узнайте, как и когда удалять это сообщение )

DAPHNE ( D étecteur à Grande A cceptance pour la Physique Photonucléaire E expérimentale) был разработан отделом DAPNIA Комиссариата по атомной энергии в сотрудничестве с Национальным институтом ядерной физики . Первоначальной целью детектора было изучение свойств квантовой хромодинамики (КХД) нуклонов (т. е. протонов и нейтронов ). Для изучения этих свойств необходимо измерить возбужденные состояния ядер (например, дельта -барионы , символ Δ). Эти возбужденные состояния нуклонов распадаются посредством испускания легких мезонов, таких как пионы (π), эта-мезоны (η) или каоны (K). Существуют различные модели, описывающие корреляцию между наблюдаемыми реакциями, возбужденными состояниями и КХД.

DAPHNE был построен для наблюдения за заряженными легкими мезонами из распада возбужденных состояний нуклонов. Возбуждение ядер может быть выполнено либо с помощью рассеяния пионов , либо с помощью реального рассеяния фотонов на нуклоне. Реальное рассеяние фотонов имеет то преимущество, что первая вершина может быть чисто описана хорошо известной квантовой электродинамикой (КЭД), в то время как для рассеяния пионов существуют по крайней мере две вершины сильного взаимодействия, которые требуют гораздо больше усилий от моделей.

Детектор использовался Комиссариатом по атомной энергии в Сакле , Франция (ускоритель SATURNE, 1987–1990 гг.) и Институтом Кернфизики в Майнце , Германия (ускоритель MAMI , 1990–2003 гг.).

DAPHNE — это цилиндрически-симметричный детектор, который был построен для обнаружения в основном заряженных частиц из возбужденных нуклонов. Его конструкция выполнена таким образом, что обеспечивается высокое покрытие как по импульсу, так и по угловому пространству. Угловой диапазон детектора составляет Ω = 0,94 × 4π стерадиан . Детектор состоит из шести слоев органических сцинтилляторов, разделенных на 16 сегментов, и является цилиндрически-симметричным. Эти сцинтилляторы изначально производились компанией Nuclear Enterprises. В следующей таблице показана установка одного из 16 идентичных секторов DAPHNE, начиная с самого внутреннего слоя.

16 секторов представляют собой калориметр . Для идентификации частиц многослойная структура представляет собой дальномерный телескоп, который позволяет определять энерговыделение в каждом слое и диапазон частицы в детекторе в целом. По потерям энергии в каждом слое и распределению потерь энергии по слоям можно определить тип частицы и ее полную энергию. Эта идентификация выполняется таким образом, что измеренные значения сравниваются с моделируемыми значениями гипотезы частицы. Метод максимального правдоподобия используется для оценки того, какая гипотеза частицы лучше всего соответствует измеренным данным. Используемый алгоритм проверяет наличие сигнатур протона и заряженного пиона.

Для лучшей идентификации наблюдаемой реакции DAPHNE снабжен тремя концентрическими и независимыми многопроводными пропорциональными камерами . Анализируя данные камер, можно безопасно идентифицировать до пяти различных треков заряженных частиц для каждого идентифицированного события. Обеспечивается неопределенность реконструкции 0,2 градуса (азимутальная) и 2 мм (вдоль линии пучка). Камеры расположены вокруг целевого места, которое находится в самом центре детектора. Треки из камер используются для расчета кинематики реакции фоторождения. Основная извлекаемая информация — это путь протона и путь заряженных пионов. Эта информация также может быть использована для реконструкции недостающих частиц, которые не удалось идентифицировать из-за углового или импульсного акцепта детектора или из-за эффективности калориметра.